1. Generacija ultrazvučnih valova
Ultrazvučni šivaći stroj ima ultrazvučni generator iznutra, koji pretvara mrežnu električnu energiju (obično 220V, 50Hz AC) u visokofrekventni AC, a njegova frekvencija je uglavnom između 20kHz-100kHz.
Ovaj visokofrekventni AC prenosi se na pretvarač, koji je uređaj koji električnu energiju može pretvoriti u mehaničku energiju. On stvara visokofrekventnu mehaničku vibraciju pod djelovanjem visokofrekventnog AC-a, a time emitira ultrazvučne valove.
2. Prijenos energije i djelovanje tkanine
Ultrazvučni valovi generirani pretvaračem pojačavaju se amplitudom roga, a zatim se prenose u glavu zavarivanja (koja se naziva i ultrazvučni rog).
Kad glava zavarivanja kontaktira tkaninu koja će se šivati, ultrazvučna energija se prenosi na površinu tkanine. Pod djelovanjem ultrazvučnih valova pojavljuju se nasilne vibracije i trenje između molekula vlakana tkanina.
Za termoplastične tkanine (poput tkanina koje sadrže poliester, najlon itd.), Toplina nastala ovom vibracijom i trenjem brzo će zagrijati kontaktne točke vlakana tkanina. Kad temperatura dosegne točku topljenja vlakana, vlakna će se spojiti pod pritiskom.
Za ne-termoplastične tkanine, ultrazvučne vibracije mogu uzrokovati mehaničko isprepletanje između vlakana da čvrsto povežu tkanine.
3. Pomoćna uloga pritiska
U procesu ultrazvučnog šivanja vrlo je važno primijeniti određenu količinu tlaka. Obično stroj vrši pritisak na glavu zavarivanja kroz mehanički uređaj (poput cilindra ili drugog sustava za primjenu tlaka).
Ovaj pritisak pomaže da se čvrsto uklopi u tkanine, osigurava da se ultrazvučna energija može učinkovito prenijeti između slojeva tkanine, promicati fuziju ili isprepletanje vlakana, a također pomaže u stvaranju tijesnog i urednog efekta šivanja nakon što se vlakna spoje.
