Ultraäänimetallihitsaus löydettiin vahingossa 1830-luvulla. Tuolloin, kun nykyinen pistehitsauselektrodi lisättiin ultraäänivärähtelykokeeseen, havaittiin, että se voidaan hitsata ilman virtaa, joten ultraäänimetallikylmähitsaustekniikka kehitettiin. Vaikka ultraäänihitsaus löydettiin aiemmin, sen vaikutusmekanismi ei ole toistaiseksi vielä selvillä. Se on samanlainen kuin kitkahitsaus, mutta siinä on ero. Ultraäänihitsausaika on hyvin lyhyt ja lämpötila on alhaisempi kuin uudelleenkiteytys; se eroaa myös painehitsauksesta, koska käytetty staattinen paine on paljon pienempi kuin painehitsauksessa. Yleisesti uskotaan, että ultraäänihitsausprosessin alkuvaiheessa metallipinnalla olevaa oksidia tärytetään tangentiaalisesti, ja karkean pinnan ulkoneva osa tuottaa toistuvia mikrohitsaus- ja tuhoutumisprosesseja kosketuspinnan lisäämiseksi ja hitsausvyöhykkeen lämpötilan nostamiseksi. Tällä tavalla, kun kosketuspaine on lähellä toisiaan etäisyydelle, jossa atomipainovoima voi vaikuttaa, muodostuu juotosliitos. Jos hitsausaika on liian pitkä tai ultraääniaallon amplitudi on liian suuri, hitsauslujuus heikkenee tai jopa tuhoutuu.
Ultraäänimetallihitsauksen ominaisuudet
Ultraäänimetallihitsauksen ominaisuudet ovat: ei tarvetta juoksutukseen ja ulkoiseen lämmitykseen, ei lämmön aiheuttamaa muodonmuutosta, ei jäännösjännitystä ja alhaiset vaatimukset hitsauspinnan esihitsaukselle. Samankaltaisten metallien lisäksi myös erilaisia metalleja voidaan hitsata. Ohuet levyt tai filamentit voidaan hitsata paksuiksi levyiksi. Ultraäänihitsauksella on paljon vähemmän energiaa kuin virtahitsauksella, ja sitä käytetään usein transistorien tai integroitujen piirien johtojen hitsaukseen. Kun sitä käytetään lääkkeiden ja räjähtävien materiaalien tiivistyshitsaukseen, se voi välttää yleisen hitsauksen lääkkeiden saastuttamisesta liuenneiden esineiden takia, eikä se räjähdy lämmön ja niin edelleen vuoksi.
