İki plastik parça belirli bir basınç, genlik ve frekans altında temas eder ve birbirine sürtünür. Sürtünme nedeniyle ısı üretilir ve malzemenin kaynak arayüzünde erimesine neden olur. Basınç altında erimiş plastik kaynak alanından dışarı akarak bir taşma oluşturur. Titreşim durduktan sonra erimiş plastik katman katılaşarak güçlü bir bağlantı oluşturur.
Titreşim sürtünme kaynağı işlemi dört ayrı aşamaya ayrılabilir: katı sürtünme aşaması, katı-sıvı faz geçiş aşaması, kararlı-durum akış aşaması ve soğutma aşaması.
Katı sürtünme aşamasında, iki parçanın yüzeyleri arasındaki sürtünmeden dolayı ısı üretilir. Malzemenin yüzey tabakası erime noktasına kadar ısıtılır. Isı üretim hızı, malzemenin sürtünme özelliklerine ve kaynak parametrelerine (frekans, genlik ve basınç) bağlıdır.
Katı-sıvı faz geçiş aşamasında, ısıtma yöntemi, yüzey sürtünmeli ısıtmadan, erimiş haldeki katmanlar arasında kayma gerilimi ısıtmasına dönüşür. Bu noktada erimiş tabakanın kalınlığı sürekli olarak artar. Ancak erimiş tabakanın derinliği arttıkça ısıtma kapasitesi giderek azalır.
Kararlı-durumdaki erime akışı aşamasında, erime hızı dışarı doğru akış hızına (kararlı durum) eşittir. Bu aşamaya ulaşıldığında erimiş tabakanın kalınlığı sabit hale gelir. Ayarlanan kaynak derinliğine ulaşıldığında titreşim durur.
Akış hızı merkezde en yüksek, kenarlarda ise en düşüktür. Akış hızı kalınlık boyunca parabolik bir dağılım sergiler.
Titreşim durduktan sonra eriyik soğumaya ve katılaşmaya başlayarak soğutma aşamasına girer. Kaynak, statik basınç altında katılaşarak parçaları kalıcı olarak birbirine bağlar.
Kaynak alanı boyunca eşit ısıtma ve dolayısıyla tutarlı kaynak performansı sağlamak için, üst ve alt parçaların kaynak işlemi boyunca kaynak alanıyla tam teması sürdürmesi çok önemlidir. İyileştirilmiş parça boyutsal doğruluğu, yapısal optimizasyon ve fikstür tasarımı yoluyla yeterli temas elde edilebilir.
