ชิ้นส่วนพลาสติกสองชิ้นสัมผัสกันและเสียดสีกันภายใต้แรงกด แอมพลิจูด และความถี่ที่กำหนด ความร้อนเกิดจากการเสียดสี ส่งผลให้วัสดุหลอมละลายที่บริเวณรอยเชื่อม ภายใต้แรงกดดัน พลาสติกหลอมเหลวจะไหลออกจากบริเวณรอยเชื่อม ทำให้เกิดน้ำล้น หลังจากการสั่นสะเทือนหยุดลง ชั้นพลาสติกหลอมเหลวจะแข็งตัว ทำให้เกิดข้อต่อที่แข็งแรง
กระบวนการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานแบบสั่นสะเทือนสามารถแบ่งได้เป็นสี่ขั้นตอนที่แตกต่างกัน ได้แก่ ระยะเสียดทานของแข็ง ระยะการเปลี่ยนสถานะของแข็ง-ของเหลว ระยะการไหลคงที่- และระยะการทำความเย็น
ในขั้นตอนการเสียดสีที่เป็นของแข็ง ความร้อนจะเกิดขึ้นจากการเสียดสีระหว่างพื้นผิวของทั้งสองส่วน ชั้นผิวของวัสดุถูกให้ความร้อนจนถึงจุดหลอมเหลว อัตราการเกิดความร้อนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติแรงเสียดทานของวัสดุและพารามิเตอร์การเชื่อม (ความถี่ แอมพลิจูด และความดัน)
ในขั้นตอนการเปลี่ยนสถานะของแข็ง- วิธีการทำความร้อนจะเปลี่ยนจากการให้ความร้อนแบบเสียดทานที่พื้นผิวเป็นการให้ความร้อนด้วยแรงเฉือนระหว่างชั้นต่างๆ ในสถานะหลอมเหลว ณ จุดนี้ ความหนาของชั้นหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม เมื่อความลึกของชั้นหลอมเหลวเพิ่มขึ้น ความสามารถในการทำความร้อนจึงค่อยๆ ลดลง
ในสถานะการไหลของของเหลวในสถานะคงที่- อัตราการหลอมจะเท่ากับอัตราการไหลออกด้านนอก (สถานะคงที่) เมื่อถึงขั้นตอนนี้ ความหนาของชั้นหลอมเหลวจะคงที่ การสั่นสะเทือนจะหยุดลงเมื่อถึงความลึกของการเชื่อมที่ตั้งไว้
อัตราการไหลสูงสุดที่ศูนย์กลางและต่ำสุดที่ขอบ อัตราการไหลแสดงการกระจายตัวแบบพาราโบลาตลอดความหนา
หลังจากที่การสั่นสะเทือนหยุดลง สารหลอมจะเย็นลงและเริ่มแข็งตัว และเข้าสู่ขั้นตอนการทำความเย็น การเชื่อมจะแข็งตัวภายใต้แรงดันสถิต ทำให้ชิ้นส่วนต่างๆ เชื่อมติดกันอย่างถาวร
เพื่อให้มั่นใจว่าได้รับความร้อนสม่ำเสมอทั่วบริเวณการเชื่อมและประสิทธิภาพการเชื่อมที่สม่ำเสมอ ส่วนบนและส่วนล่างจะต้องรักษาการสัมผัสกันอย่างเต็มที่ในบริเวณการเชื่อมตลอดกระบวนการเชื่อม การสัมผัสที่เพียงพอสามารถทำได้โดยการปรับปรุงความแม่นยำของมิติชิ้นส่วน การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง และการออกแบบฟิกซ์เจอร์
