在輕量化工業(yè)制造與發(fā)展中就不得不提到高分子材料，如今社會生活中廣泛使用的另一大類材料就是高分子材料，從工業(yè)制造、日用生活、建筑建材到醫(yī)療器具等都隨處可看到高分子材料的蹤跡。高分子材料具有易加工、摩擦阻力小、耐腐蝕、質(zhì)量輕、良好的絕緣性和極低的導(dǎo)熱等諸多優(yōu)點(diǎn)。塑料是使用最廣泛的一種高分子材料，它是以高分子單體的加聚反應(yīng)或縮聚反應(yīng)聚合為基礎(chǔ)，添加一定量的填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑或其他添加劑形成的一種復(fù)合材料。
 
根據(jù)加熱后塑料的狀態(tài)可分為熱固性塑料和熱塑性塑料，熱固性塑料的分子鏈為體型結(jié)構(gòu)，其固化后分子鏈之間是三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)是不可逆的，因而在首次受熱時(shí)可軟化塑性變形，冷卻凝固后再次加熱也不會發(fā)生塑性變形。大部分熱固性塑料主要用于一些較為惡劣的使用環(huán)境中，例如在航天領(lǐng)域用于隔熱材料、工業(yè)用于絕緣保護(hù)材料及耐磨損材料、生活中用于耐高壓材料等，常用的熱固性塑料有酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂等。
 
另一種則是熱塑性塑料即冷卻固化后再次加熱也能重復(fù)塑性變形，這是由于它的分子結(jié)構(gòu)是線型分子鏈結(jié)構(gòu)，大多不具有活性基團(tuán)，受熱后不會發(fā)生線型分子鏈之間的交聯(lián)。由于熱塑性材料的特性可重復(fù)使用，使其生產(chǎn)量占塑料總量的70%以上，它的用途極為廣泛，根據(jù)其高聚物分子鏈的聚集形態(tài)又可分為結(jié)晶性塑料和非結(jié)晶性塑料。聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）都是熱塑性塑料中較為通用常見的塑料。
 
隨著工業(yè)技術(shù)不斷高速發(fā)展，不斷對材料性能與材料結(jié)構(gòu)提出更高的要求，結(jié)構(gòu)輕量化是工業(yè)制造加工一直追求的目標(biāo)之一。塑料產(chǎn)品的模具制造工藝、沖壓成型方法限制了其尺寸精度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的提高，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)較大體積型、高尺寸精度和高質(zhì)量結(jié)構(gòu)的塑料工件就需要采用焊接技術(shù)進(jìn)行加工。高分子聚物的焊接工藝中最常使用的就是超聲波焊接，它在上個(gè)世紀(jì)中期首次提出。超聲波焊接塑料與焊接金屬材料相似，都是高頻（10~70kHz）聲波機(jī)械振動直接作用于塑料并施加一定的壓力，使其局部升溫產(chǎn)生塑性變形。如圖1所示，通常焊接過程分為四個(gè)階段。第一階段是施加一定壓力和超聲振動，其目的是使材料表面相互接觸；第二階段是持續(xù)融化；第三階段是穩(wěn)態(tài)融化；第四階段是保壓冷卻的過程。

超聲波焊接塑料的四個(gè)階段示意圖

 
超聲波焊接塑料的工藝中焊接時(shí)間是最直接的影響因素，焊接時(shí)間過短達(dá)不到連接效果，時(shí)間過長則容易出現(xiàn)飛邊、溢出等缺陷。功率是超聲波焊接設(shè)備輸出的能量衡量單位，它與焊接時(shí)間和焊接振幅成正比。塑料在各行各業(yè)中普遍使用，其中在汽車制造工業(yè)領(lǐng)域中大量的塑料結(jié)構(gòu)件被用于汽車面板、儀表框架、塑料內(nèi)飾等，超聲波焊接工藝由于其不會破壞塑料表面光潔度、高效經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢受到制造商的喜愛。在醫(yī)療器械行業(yè)中超聲波焊接技術(shù)也經(jīng)常使用，例如：過濾器、麻醉過濾器、血液過濾器、透析管、口罩等連接制造，因整個(gè)焊接過程不會將污染物帶入無菌包裝并且提高了工件質(zhì)量、降低了生產(chǎn)成本。此外對于食品封裝、精密儀器密封或易燃易爆的危險(xiǎn)化學(xué)品包裝都可使用安全性較高的超聲波焊接工藝。