超声波焊接（Ultrasonic Welding）不牢固是一个常见且复杂的问题，通常涉及工艺参数、材料特性、产品设计和设备工装四个维度的相互作用。

以下是针对“焊接不牢”的深度原因分析，按照排查优先级进行了分类整理：

一、 工艺参数设置 (直接的原因)

如果在生产过程中突然出现焊接不牢，首先应检查机器参数设置。

超声波振幅 (Amplitude) 不足：

原理： 振幅决定了塑料分子摩擦产生热量的速度。如果振幅太低，塑料无法达到熔点，只会“软化”而不会“熔接”。

针对半结晶塑料（如PP, PE, Nylon）： 这类材料需要比非结晶材料（如ABS, PC）更高的振幅才能打破晶体结构。如果振幅不够，焊接一定不牢。

焊接能量/时间不足：

焊接时间太短，或者设定的能量值未达到材料熔融所需的焦耳数，导致“假焊”（Cold Weld）。

压力 (Pressure) 设置不当：

压力过低： 焊头无法将超声波能量有效地传递给塑料件，或者两接触面贴合不够紧密。

压力过高： 会抑制焊头的振动（这一现象称为“闷死”），或者在分子融合之前就将导熔线（Energy Director）压塌了，导致熔接强度不足。

保压时间 (Hold Time) 过短：

超声波停止后，熔融的塑料需要时间在压力下重新固化结晶。如果焊头抬起太快，熔融面还没干透就松开了，会导致虚焊或反弹。

二、 材料因素 (根本的原因)

如果参数怎么调都不行，通常是材料本身的问题。

材料相容性 (Compatibility) 差：

不同材质互焊： 超声波焊接要求两种材料的熔点和分子结构非常接近。例如，ABS和PC可以互焊，但PP（聚丙烯）和PE（聚乙烯）虽然看起来像，但极难焊接牢固。

半结晶 vs 非结晶： 半结晶材料（如PP, PA）比非结晶材料（如ABS）更难焊，因为它们吸收超声波能量而不是传递能量（类似海绵吸水）。

添加剂的影响：

玻纤含量过高 (Glass Fiber)： 玻纤不会熔化。一般当玻纤含量超过 30% 时，焊接强度会显著下降，因为接触面上全是玻璃纤维，塑料太少。

脱模剂 (Mold Release Agent)： 假如注塑时喷了含硅油的脱模剂，它会附着在焊接面上，形成一层隔离膜，直接导致无法焊接。

吸湿性 (Moisture)：特别是尼龙 (PA) 等吸水性强的材料。如果注塑后放置太久吸了水，焊接时水分受热气化成气泡，会导致焊缝充满孔隙，强度极差。

三、 产品与模具设计 (结构性隐患)

这是研发阶段最容易被忽视，但后期最难改的问题。

导熔线 (Energy Director) 设计失误：

作用：导熔线是由于接触面积小，能聚集能量快速熔化。

常见问题：导熔线太矮、太圆（必须是尖的）、或者位置不对。如果没有导熔线，只有平面接触，能量会散开，导致无法焊接。

远场焊接 (Far Field Welding) 问题：

如果焊头接触位置距离焊接口超过 6mm，称为远场焊接。对于半结晶材料（如PP），超声波在传输过程中会衰减，导致传导到焊接口的能量不足。

剪切关节 (Shear Joint) 缺失：

对于高强度或气密性要求高的产品（尤其是半结晶材料），普通的“对接”结构（Butt Joint）往往不够，必须设计成“剪切”结构（Shear Joint/Interference Joint），利用过盈配合来保证强度。

注塑缺陷：

零件变形、缩水，导致两个零件配合面即使施压也无法紧密接触，超声波能量无法传递。

四、 设备与工装 (硬件问题)

焊头 (Horn) 或底模 (Fixture) 问题：

未支撑到位： 如果底模没有支撑好产品的焊接区域（尤其是薄壁件），超声波打下来时产品会跟着一起振动（共振），能量被产品吸收了，而不是用于发热熔接。

水平不准： 焊头端面与底模不平行，导致一边焊过头，另一边还没焊上。

焊头磨损： 频率不匹配或接触面磨损，导致输出效率下降。

供电与气压不稳定：工厂气压波动大，导致焊接压力时大时小，焊接质量不稳定。