Az ultrahangos hegesztés alkalmazási területei széleskörűek, és számos iparágban megtalálhatók, többek között az elektromos és számítógépes, az autó- és űrhajózási, az orvosi és a csomagolóiparban. Azt, hogy két elemet lehet-e ultrahanggal hegeszteni, a vastagságuk határozza meg. Ha túl vastagok, ez az eljárás nem fogja őket összekötni. Ez a fémek hegesztésének legfőbb akadálya. Drótokat, mikroáramköri csatlakozásokat, lemezeket, fóliákat, szalagokat és hálókat azonban gyakran kötnek össze ultrahangos hegesztéssel. Az ultrahangos hegesztés nagyon népszerű technika a hőre lágyuló műanyagok összekötésére. Gyors és könnyen automatizálható, a hegesztési idő gyakran egy másodperc alatti, és nincs szükség szellőzőrendszerre a hő vagy a kipufogógáz eltávolításához. Ezt a fajta hegesztést gyakran használják olyan szerelvények készítéséhez, amelyek túl kicsik, túl bonyolultak vagy túl finomak a gyakoribb hegesztési technikákhoz.
Számítógépes és elektromos iparSzerkesztés
Az elektromos és számítógépes iparban az ultrahangos hegesztést gyakran használják vezetékes kapcsolatok összekötésére és kis, kényes áramkörökben történő kapcsolatok létrehozására. A vezetékkötegek csatlakozásait gyakran ultrahangos hegesztéssel kötik össze. A huzalkötegek nagy vezetékcsoportok, amelyeket elektromos jelek és áram elosztására használnak. Elektromotorok, mezőtekercsek, transzformátorok és kondenzátorok is összeilleszthetők ultrahangos hegesztéssel. A nagy mennyiségek miatt gyakran előnyben részesítik az olyan adathordozók, mint a pendrive-ok és a számítógépes lemezek összeszerelésénél is. A számítógépes lemezek ultrahangos hegesztésével 300 ms-nál rövidebb ciklusidőt értek el.
Az egyik olyan terület, ahol az ultrahangos hegesztést leginkább használják, és ahol az új kutatások és kísérletek középpontjában a mikroáramkörök állnak. Ez az eljárás ideális a mikroáramkörökhöz, mivel megbízható kötéseket hoz létre anélkül, hogy szennyeződéseket vagy termikus torzulást vinne be az alkatrészekbe. A félvezető eszközöket, tranzisztorokat és diódákat gyakran vékony alumínium- és aranyhuzalokkal kötik össze ultrahangos hegesztéssel. Használják vezetékek és szalagok, valamint teljes chipek mikroáramkörökhöz való kötésére is. Egy példa arra, ahol mikroáramköröket használnak, az orvosi érzékelők, amelyeket az emberi szív ellenőrzésére használnak bypass betegeknél.
Az ultrahangos hegesztés és a hagyományos hegesztés közötti egyik különbség az, hogy az ultrahangos hegesztés képes összekötni az eltérő anyagokat. Az akkumulátor-alkatrészek összeszerelése jó példa arra, ahol ezt a képességet használják. Az akkumulátor- és üzemanyagcella-alkatrészek létrehozásakor gyakran ultrahangos hegesztéssel hegesztik össze a vékonyszálú réz-, nikkel- és alumíniumkötéseket, fóliarétegeket és fémhálózatokat. Több fólia- vagy hálóréteg gyakran egyetlen hegesztéssel alkalmazható, ami kiküszöböli a lépéseket és a költségeket.
Repülőgépipar és autóiparSzerkesztés
Autók esetében az ultrahangos hegesztést általában nagyméretű műanyag és elektromos alkatrészek, például műszerfalak, ajtópanelek, lámpák, légcsatornák, kormánykerék, kárpitok és motoralkatrészek összeszerelésére használják. Mivel az autók tervezésében és gyártásában a műanyag egyre inkább felváltja a többi anyagot, a műanyag alkatrészek összeszerelése és illesztése egyre inkább kritikus kérdéssé válik. Az ultrahangos hegesztés néhány előnye az alacsony ciklusidő, az automatizálás, az alacsony tőkeköltség és a rugalmasság. Emellett az ultrahangos hegesztés nem károsítja a felületi felületet, ami sok autógyártó számára döntő szempont, mivel a nagyfrekvenciás rezgések megakadályozzák a nyomok keletkezését.
Az ultrahangos hegesztést általában a repülőgépiparban használják a vékony fémlemezek és más könnyű anyagok összekapcsolásakor. Az alumínium nagy hővezető képessége miatt nehezen hegeszthető fém a hagyományos technikákkal. Azonban ez az egyik legkönnyebben hegeszthető anyag ultrahangos hegesztéssel, mivel ez egy lágyabb fém, és így a szilárd állapotú hegesztés egyszerűen megvalósítható. Mivel az alumíniumot olyan széles körben használják a repülőgépiparban, ebből következik, hogy az ultrahangos hegesztés fontos gyártási folyamat. Az új kompozit anyagok megjelenésével az ultrahangos hegesztés is egyre elterjedtebbé válik. A népszerű szénszálas kompozit anyag ragasztásánál is alkalmazták. Számos tanulmányt végeztek annak érdekében, hogy megtalálják azokat az optimális paramétereket, amelyek minőségi hegesztési varratokat eredményeznek ennél az anyagnál.
Orvosi iparSzerkesztés
Az orvosi iparban gyakran használják az ultrahangos hegesztést, mert nem visz be szennyeződéseket vagy degradációt a hegesztésbe, és a gépek a tiszta helyiségekben való használatra specializálhatók. Az eljárás emellett nagymértékben automatizálható, szigorú ellenőrzést biztosít a mérettűrések tekintetében, és nem befolyásolja az alkatrészek biokompatibilitását. Ezért növeli az alkatrészek minőségét és csökkenti a gyártási költségeket. Az olyan cikkek, mint az artériaszűrők, aneszteziológiai szűrők, vérszűrők, infúziós katéterek, dialíziscsövek, pipetták, kardiometriás tartályok, vér/gázszűrők, arcmaszkok és infúziós tüskék/szűrők mind elkészíthetők ultrahangos hegesztéssel. Az ultrahangos hegesztés másik fontos alkalmazása az orvosi iparban a textíliák. Az olyan termékek, mint a kórházi köpenyek, steril ruhák, maszkok, transzdermális tapaszok és a tiszta helyiségek textíliái ultrahangos hegesztéssel zárhatók és varrhatók. Ez megakadályozza a szennyeződést és a por keletkezését, és csökkenti a fertőzésveszélyt.
CsomagolóiparSzerkesztés
A csomagolás olyan alkalmazás, ahol gyakran használják az ultrahangos hegesztést. Számos gyakori tárgyat vagy létrehoznak, vagy csomagolnak ultrahangos hegesztéssel. A tartályok, csövek és buborékcsomagolások lezárása gyakori alkalmazások.
Az ultrahangos hegesztést veszélyes anyagok, például robbanóanyagok, tűzijátékok és más reaktív vegyi anyagok csomagolásánál is alkalmazzák. Ezek a tárgyak általában hermetikus lezárást igényelnek, de nem tehetők ki magas hőmérsékletnek. Egy példa erre a bután öngyújtó. Ennek a tartályhegesztésnek ellen kell állnia a nagy nyomásnak és igénybevételnek, és légmentesen kell zárnia a butánt. Egy másik példa a lőszerek és hajtóanyagok csomagolása. Ezeknek a csomagolásoknak ellen kell állniuk a nagy nyomásnak és igénybevételnek, hogy megvédjék a fogyasztót a tartalomtól. A veszélyes anyagok lezárásakor a biztonság az elsődleges szempont.
Az élelmiszeripar az ultrahangos hegesztést előnyösebbnek tartja a hagyományos kötési technikákkal szemben, mivel gyors, higiénikus és hermetikus tömítésre képes. A tej- és gyümölcslé-tartályok példák az ultrahangos hegesztéssel gyakran lezárt termékekre. A lezárandó papírrészeket műanyaggal, általában polipropilénnel vagy polietilénnel vonják be, majd légmentesen összehegesztik, hogy légmentes tömítést hozzanak létre. Az eljárás során leküzdendő fő akadály a paraméterek beállítása. Ha például túlhegesztés történik, akkor a hegesztési zónában a műanyag koncentrációja túl alacsony lehet, és a tömítés felszakadhat. Ha alulhegesztés történik, akkor a tömítés hiányos lesz. Az anyagvastagságok eltérései a hegesztés minőségének eltéréseit okozhatják. Néhány egyéb ultrahangos hegesztéssel lezárt élelmiszeripari termék közé tartoznak a csokoládészelet csomagolások, a fagyasztott élelmiszercsomagok és az italtartályok.