汽车制造商和他们的供应商都喜欢振动焊接。例如，Mahle Filter Systems North America，一家为汽车发动机行业提供零部件的一级和二级供应商，自上世纪90年代中期以来，越来越多地使用振动焊接技术。
马勒过滤系统(Mahle Filter System)位于田纳西州默弗里斯伯勒(Murfreesboro)的工厂的产品工程师加里•亨利(Gary Henry)表示:“振动焊接生产出了一个坚固的部件，降低了成本和循环时间，而且很少在我们的装配线上造成瓶颈。”
1994年1月，马勒选择振动焊接为日产汽车焊接热塑性阀盖。那年晚些时候，马勒开始用振动焊接碳罐。涡轮谐振器的振动焊接始于1999年，紧接着是进气歧管的振动焊接。
每年，公司焊接超过300万碳罐，200万阀门盖，100万进气歧管和300,000次涡轮谐振器。根据生产需求，马勒在任何时候操作30到35个焊工。每个产品的循环时间约为20秒，实际焊接时间从三到八秒范围。
该公司不焊接任何不同的材料。马勒焊接的大部分部分是由尼龙6或尼龙6/6。有些零件是聚丙烯制成的。亨利说，很大比例的气罐也是用超声波焊机组装的。公司还承接了部分吹塑件的旋焊和部分吸气件的热板焊。
进气歧管尺寸24 × 12 × 16英寸，是马勒振动焊接最大的部分。
亨利说:“有时必须把一根小管子焊接到管汇上，因为管子不能成型。”“振动焊接非常适合这种情况。”
振动焊接除了可以焊接热塑性零件外，还可以将热塑性零件焊接到纤维材料上。这张照片显示，地毯被焊接到塑料上，在车门内侧形成一个地图口袋。照片由Sonics & Materials Inc.提供。
整个摇晃
Forward Technology内部销售经理斯科特·奥尔森(Scott Olson)说:“想象一下，用你的上手掌摩擦下手掌来产生热量。”“振动焊接使用同样的概念来熔化和连接两个塑料部分。”振动焊机由电磁驱动系统(线性或轨道)、升降台、夹具和控制装置组成。驱动系统的特点是一个由弹簧悬挂的振动压板和侧面的电磁头，当电流激励时，压板会振动。大多数振动焊接应用涉及线性压板运动，虽然少数要求轨道运动。
升降台的尺寸从小型焊机的24 × 18英寸到大型焊机的72 × 24英寸不等。固定装置由铝、聚氨酯或镀铬钢定制。焊机控制让操作员改变焊缝和保持时间，接头压力，频率，振幅和电压。
在发生焊接之前，顶部和底部热塑性部件固定在升降台上。然后将该表液压升高，直到顶部部分在附接到振动压板的上固定装置内部。
一旦电磁磁头通电，压板内的顶部以100到250赫兹的频率横向振动，并在底部来回移动0.25毫米到4毫米的距离。顶部的振动和运动，加上升降台施加的压力，在两部分的接合面上产生摩擦热。
作为振动和运动继续，热量增加，热塑性件的聚合物结构开始熔化。（熔体温度根据热塑性塑料而变化;例如，聚丙烯需要350 f，而尼龙需要400 f。）
作为焊接穿透的过程然后发生，因为关节界面处的熔融材料开始流动和粘合。焊接渗透通常持续0.5秒至10秒。
“熔融温度必须在彼此的40°范围内或零件不会焊接，”Dukane Corp.的全球汽车营销经理Ray Laflamme说
在充分焊接穿透后，振动停止，尽管由于表压而继续渗透。然后焊接头返回到下一个焊接循环的精确对准振动压板。
焊接部分需要冷却时间为0.5秒至5秒，以便它可以承受处理。冷却后，降低了表格并将焊接部分移除。
热塑性塑料的喜爱
振动焊接适用于大多数热塑性塑料。具有优良焊接特性的材料包括ABS、聚碳酸酯ABS、缩醛、丙烯酸、纤维素(合成塑料)、尼龙、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。振动焊接也可以在丁二烯-苯乙烯、液晶聚合物、聚酰胺、聚乙烯、聚苯硫醚和PVC制成的部件上制造良好的焊接。
“尼龙振动焊接的是伟大的,因为,吸湿,它可以保持水分和影响债券的长期强度,”马克·考德威尔说,全国销售经理超音速&材料有限公司“的塑性材料流动在振动联合防止焊接后零件的分离。”
焊接类似的热塑性塑料始终建议，虽然也可以焊接异常的热塑性塑料。此外，振动焊接可用于将热塑性件焊接到纤维填充材料。
例如，考德威尔说，一个客户通过振动将地毯材料焊接到热塑性门板上，形成了经常在小型货车内部前门底部发现的地图口袋。
供应商还可以单独振动焊接平板堆垛，以便以后组装。布兰森超声波公司(Branson Ultrasonics Corp.)的技术应用经理巴克利(Kevin Buckley)说，一位客户将用于安全气囊滑道的七层织物焊接在一起。每层厚度为0.030英寸。
i和II汽车供应商执行大量振动焊接。这里，用于小型SUV的大型后扰流板即将成为振动焊接。扰流板倒置下夹具。照片Courtesy Dukane Corp.
在大部分地区
振动焊接除焊接大型零件外，还有:焊接许多连接设计。这些关节包括各种类型的舌槽关节、对接关节和肋关节。
焊接各种形状的零件。这种零件只要要焊接的表面与水平面的15度范围内，就可以进行振动焊接。
焊接多个小零件。需要焊接小零件的用户可以在夹具中填入几个相互配合的零件，并同时焊接它们。
允许快速转换。焊接机器操作员可以在几分钟内改变夹具，提高吞吐率。
提供永久性。焊接部件永久连接，如果重新打开，将损坏。焊接持久性可防止关节区域的应力松弛，蠕变或冷流。
不需要额外的材料。振动焊接不需要粘合剂，溶剂，刀片或紧固件，有助于降低每个焊缝的成本。
捕获其他部分。只要零件不会干扰焊接过程，即可将附加部件放置在待焊接的两部分之间。
有效地操作能量。振动焊接允许按需能量使用，并产生不需要从工作区域移除的过热。
创造美观的关节。有时振动焊接会产生微粒，产生不美观的焊缝。为了防止这种情况，布兰森公司开发了CVT(清洁振动技术)，它利用红外能量对焊缝进行预热，从而减少振动和作用力。金属箔发射器在最适合被典型的热塑性树脂吸收的波长发射红外能量。
巴克利说，CVT用于焊接ABS和或聚碳酸酯混合材料制成的汽车尾灯，传统的振动焊接无法清洁连接。他说，这项技术目前在所有地理区域的生产中都得到了应用，随着灯具制造商对外观的要求越来越严格，这项技术将变得更加普遍。
在这种应用中，清洁振动技术(CVT)同时在6个汽车雾灯上创造美观的焊接。无级变速器采用红外辐射对关节进行预热，因此需要的振动和力较小，从而不会产生颗粒。照片由布兰森超声波公司提供。
缺点
设备成本是振动焊接的主要缺点。虽然振动焊机可以提供20年或更长时间的服务，但它们是昂贵的。标准或改装机通常花费约10万美元。自定义夹具以机器成本为单位，平均为10,000美元到35,000美元。其他的缺点包括:
噪音。因为振动焊机的工作频率非常高，所以产生的噪音超过90分贝。为了限制噪音，供应商将焊机完全封闭起来。
空间的局限性。零件尺寸受焊机内可用工作台空间的限制。
装配线限制。由于焊接机完全封闭，因此零件不能用输送机或分度表轻松定位和移除。这可能会限制将振动焊机集成到自动装配系统中的能力。
升降台的尺寸从小型焊机的24 × 18英寸到大型焊机的72 × 24英寸不等。图中显示的升降台长48英寸，宽22英寸，安装的固定装置要小得多。图片来源:Forward Technology
最佳焊接技巧
oem和他们的供应商如何确保他们的振动焊机创造出最好的焊接?这里有一些建议。首先，保持下部刚性，所以它的墙壁不会弯曲。作为一般规则，部分越大，墙壁运动的趋势越多。可能需要将肋骨或角撑板添加到部件设计中以防止弯曲。
其次，始终用预期使用夹具。夹具是定制的设计，以保持特定的部分或部件，不应用于握住其他部件。同样重要的是，最终用户永远不应建立自己的灯具来省钱。这样做会增加焊缝差的可能性。
第三，每次改变顶部夹具时，验证振动器压板的适当频率。在错误的频率下焊接可能会损坏甚至打破焊机的驱动系统。
Sonics & Materials Inc.的MX系列焊机采用自动调优功能，在数秒内自动检测、设置并锁定压板的最佳频率，而不是依靠手动调优上刀(夹具)。这一特点有助于振动压板在最小的功率最大的效率。
最后，也是最重要的一点，尽早将振动焊机供应商纳入产品设计和焊机选择过程中。如果供应商要制造满足客户确切需求和期望的焊机和零件夹持夹具，来自最终用户的应用规格和其他关键数据是必不可少的。
Olson说:“通过尽早合作，供应商和终端用户可以找到合适的接头设计、最佳的焊接工艺和最有效的循环时间。”
最终用户也需要耐心等待。Laflamme表示，他们应该允许3到5个月，他们首次与供应商见面，直到焊机升起并顺利运行。
