ריתוך קולי הוא טכניקה תעשייתית לפיה תנודות אקוסטיות קוליות בתדירות גבוהה מוחלות באופן מקומי על יצירות עבודה המוחזקות זו בזו תחת לחץ ליצירת ריתוך במצב מוצק. הוא משמש לרוב לפלסטיק ומתכות, ובעיקר לחיבור חומרים שונים. בריתוך קולי. , אין ברגי חיבור, מסמרים, חומרי הלחמה או דבקים הנחוצים כדי לאגד את החומרים יחד. כאשר מוחלים על מתכות, מאפיינים בולטים של שיטה זו הם שהטמפרטורה נשארת הרבה מתחת לנקודת ההיתוך של החומרים המעורבים ובכך מונעת כל רצוי תכונות שעלולות לנבוע מחשיפה לטמפרטורה גבוהה של החומרים.
יישום מעשי של ריתוך קולי לפלסטיק קשיח הושלם בשנות השישים. בשלב זה ניתן היה לרתך רק פלסטיקים קשים. הפטנט לשיטה הקולית לריתוך חלקים תרמופלסטיים נוקשים הוענק לרוברט סולוף ולסימור לינסלי בשנת 1965. סולוף, מייסד חברת Sonics & Materials Inc., היה מנהל מעבדה בחברת ברנסון מכשירים, שם הוחתכו סרטי פלסטיק דקים לשקיות וצינורות. באמצעות בדיקות קוליות. בלי כוונה הוא העביר את הגשוש קרוב למתקן קלטת פלסטיק וחצאי המתקן מולחמו זה בזה. הוא נוכח לדעת כי אין צורך להעביר את הבדיקה באופן ידני סביב החלק אלא כי האנרגיה הקולית יכולה לנוע דרך פלסטיקה נוקשה וסביבתה ולרתך מפרק שלם. הוא המשיך בפיתוח העיתונות הקולית הראשונה. היישום הראשון של טכנולוגיה חדשה זו היה בענף הצעצועים.
המכונית הראשונה שעשויה כולה מפלסטיק הורכבה באמצעות ריתוך קולי בשנת 1969. למרות שמכוניות פלסטיות לא תפסו, ריתוך קולי אכן עשה זאת. תעשיית הרכב השתמשה בה באופן קבוע מאז שנות השמונים. הוא משמש כעת להרבה יישומים.
לחיבור חלקים תרמופלסטיים מורכבים בהזרקה מורכבים , ניתן להתאים בקלות את ציוד הריתוך הקולי כך שיתאים למפרטים המדויקים של החלקים הריתוכים. החלקים משולבים בין קן ( סדן ) בצורת קבוע לבין סונוטרודה (קרן) המחוברת למתמר, ונפלט רטט אקוסטי נמוך של 20 קילו הרץ . (הערה: התדרים הנפוצים המשמשים לריתוך קולי של תרמופלסטים הם 15 קילו הרץ, 20 קילו הרץ, 30 קילו הרץ, 35 קילו הרץ, 40 קילו הרץ ו- 70 קילו הרץ). בעת ריתוך פלסטיקה, הממשק של שני החלקים תוכנן במיוחד כדי לרכז את תהליך ההתכה. לאחד החומרים יש בדרך כלל מנהל אנרגיה ממוסמר או מעוגל המגע לחלק הפלסטי השני. האנרגיה הקולית ממיסה את מגע הנקודה בין החלקים ויוצרת מפרק. תהליך זה הוא אלטרנטיבה אוטומטית טובה לדבקים , ברגים או עיצובים עם התאמת הצמד . בדרך כלל משתמשים בו בחלקים קטנים (למשל טלפונים סלולריים, מוצרי צריכה אלקטרוניים, כלים רפואיים חד פעמיים, צעצועים וכו '), אך ניתן להשתמש בהם בחלקים גדולים כמו אשכול מכשירי רכב קטן. ניתן להשתמש באולטרה-סאונד כדי לרתך מתכות, אך בדרך כלל הם מוגבלים לרתכות קטנות של מתכות דקות, ניתנות לעיסה, למשל אלומיניום, נחושת, ניקל. אולטרה-סאונד לא ישמש לריתוך השלדה של רכב או לריתוך חלקי אופניים יחד, בגלל רמות ההספק הנדרשות.
ריתוך קולי של תרמופלסטים גורם להמסה מקומית של הפלסטיק עקב ספיגת אנרגיית הרטט לאורך המפרק להיות מרותך. במתכות ריתוך מתרחש עקב פיזור בלחץ גבוה של תחמוצות פני השטח והתנועה המקומית של החומרים. למרות שיש חימום, זה לא מספיק להמיס את חומרי הבסיס.
ניתן להשתמש בריתוך אולטראסוני לפלסטיק קשיח ורך, כמו פלסטיקה למחצה ומתכות. ההבנה של ריתוך קולי גברה עם מחקר ובדיקה. המצאת ציוד משוכלל וזול יותר וגידול בביקוש לרכיבי פלסטיק ואלקטרוניקה הביאו לידיעה הולכת וגוברת של התהליך הבסיסי. עם זאת, היבטים רבים של ריתוך קולי עדיין דורשים לימוד רב יותר, כגון התייחסות באיכות הריתוך לפרמטרים בתהליך. ריתוך קולי ממשיך להיות תחום שמתפתח במהירות.
מדענים מהמכון למדע וחומרים הנדסיים (WKK) מאוניברסיטת קייזרסלאוטרן, בתמיכת קרן המחקר הגרמנית ( Deutsche Forschungsgemeinschaft ), הצליחו להוכיח כי שימוש בתהליכי ריתוך קולי יכול להוביל לקשרים עמידים ביותר בין מתכות קלות לפחמן. גיליונות פולימר מחוזק סיבים (CFRP).
היתרונות של ריתוך קולי הם בכך שהוא מהיר הרבה יותר מאשר דבקים או ממסים קונבנציונליים. זמן הייבוש מהיר מאוד, והחתיכות אינן צריכות להישאר במתקן למשך פרקי זמן ארוכים בהמתנה להתייבשות המפרק או לריפוי. ניתן לבצע אוטומציה של הריתוך בקלות, תוך יצירת מפרקים נקיים ומדוייקים; אתר הריתוך נקי מאוד ולעיתים רחוקות הוא מצריך עבודות מגע. ההשפעה התרמית הנמוכה על החומרים המעורבים מאפשרת לרתך מספר רב יותר של חומרים זה בזה.
