جوشکاری فراصوت، روشی صنعتی است که در آن، ارتعاشات فراصوتی به‌صورت موضعی به قطعات کاری برای اتصال تحت فشار و ایجاد جوش حالت جامد اعمال می‌شوند. معمولاً از این روش برای پلاستیک‌ها و به‌ویژه اتصال مواد غیرمشابه استفاده می‌شود. در جوشکاری فراصوتی، از اتصال‌دهنده‌ها مانند پیچ و مهره یا چسب برای اتصال استفاده نمی‌شود.

فرآیند جوش فراصوتی

   جوش فراصوتی برای اتصال ترموپلاستیک‌های ذوب‌شده به دلیل قابلیت تنظیم دقیق مشخصه‌ها، بسیار مفید است. این قطعات به‌صورت ساندویچی بین دو قطعه ثابت‌شده قرارگرفته و ارتعاشی در حدود 20 کیلوهرتز و با دامنه کم به آن اعمال می‌شود. (فرکانس‌های رایج در جوشکاری فراصوتی شامل 15، 20، 30، 35، 40 و 70 کیلوهرتز هستند.)  جوش فراصوتی جایگزین مناسبی برای چسب، پیچ و ... است. جوش فراصوتی معمولاً در قطعات کوچک (مانند تلفن‌های همراه، لوازم الکترونیکی، وسایل پزشکی، اسباب‌بازی‌ها و ...) استفاده می‌شود ولیکن می‌توان از آن در قطعات بزرگ مانند خودرو نیز استفاده کرد. از جوشکاری فراصوتی برای جوش فلزات نیز می‌توان استفاده کرد ولیکن این فلزات محدود به فلزهای نرم، انعطاف‌پذیر و نازک مانند آلومینیوم، مس، نیکل است.

   از جوشکاری فراصوتی هم برای پلاستیک‌های نرم و هم پلاستیک‌های سخت می‌توان استفاده کرد. افزایش تقاضای بیشتر برای قطعات الکترونیکی و پلاستیکی منجر به رشد سریع و افزایش دانش در زمینه جوش فراصوتی شده است.

   از جمله مزایای جوش فراصوتی می‌توان به سریع‌تر بودن آن نسبت به روش‌های قدیمی اشاره کرد. زمان خشک شدن آن بسیار سریع است. فرآیند را می‌توان به راحتی به‌صورت خودکار در آورد تا اتصالات دقیق و تمیزی تولید شود. محل جوشکاری در این نوع جوش بسیار تمیز است.

اجزای سیستم جوشکاری فراصوتی

   سیستم‌های جوشکاری فراصوتی شامل المان‌های زیر هستند:

• فشار برای قرار دادن دو تکه روی هم تحت فشار
• یک آشیانه (nest) و سندان (anvil) برای قرار دادن تکه‌ها بین آن‌ها و اعمال لرزش با فرکانس زیاد
• استفاده از یک مبدل پیزوالکتریک، تقویت‌کننده (booster) و دماغه یا سونوترود (Sonotrode)
• مبدل پیزوالکتریک: تبدیل سیگنال الکتریکی به ارتعاش مکانیکی
• تقویت‌کننده: دامنه ارتعاش را تقویت می‌کند.
• دماغه: اعمال کننده ارتعاش مکانیکی به قسمت‌هایی که قرار است جوشکاری شوند.
• ژنراتور الکتریکی فراصوتی: برای تأمین سیگنال متناوب برق با فرکانس مطابق با رزونانس
• یک کنترلر برای کنترل فشار و رساندن انرژی فراصوتی

کاربردهای جوش فراصوتی

   کاربردهای جوشکاری فراصوتی روزبه‌روز در حال افزایش است و در بسیاری از صنایع شامل کامپیوتر، الکترونیک، خودروسازی، پزشکی و ... استفاده می‌شود. اینکه دو قطعه را بتوان به‌صورت فراصوت جوش داد یا نه، به ضخامت آن‌ها بستگی دارد. درصورتی‌که بسیار نازک باشند، نمی‌توان آن‌ها را متصل کرد. یکی از مزیت‌های این فرآیند جوش، عدم نیاز به سیستم هویه برای حذف گرما یا دود است. از این جوش غالباً برای اتصال قطعات کوچک، شکننده و پیچیده استفاده می‌شود.