１．原理

超音波スウェージングは、樹脂と金属、または溶着性のない異材質の樹脂同士を、ステーキングと同じように樹脂側をホーン先端形状に合わせて溶融させて金属などを固定する工法です。
図1はホーンの先端を鋭利な形状にし、超音波振動によって樹脂の内壁を溶融し、ドーム形状に変形させて内部の金属部品を固定しています。

２．利点

1. カシメ時間が短い（通常は1.0秒以下）
2. 強度が強い
3. 外観がきれい（糸引き状態にならない）
4. 設計が容易
5. 再現性が高く、制御しやすい
6. 環境衛生的に優れている（溶融時に悪臭がしない）
7. ネジやボルトなどの部品を使用しない

３．設計

下図は代表的な超音波スウェージングの設計寸法を表しています。
スウェージングする樹脂の板厚“T”に対し、金属を入れた状態における板の飛び出しの高さは1.5T～2.0T程度が良好です。 板の先端はR取りを行い、スウェージング時にバリが発生しにくいようにします。
板厚は通常1.0～2.0mm程度で、スウェージングによって倒しこむ量は通常2.0mm以下にします。

４．注意点

1. ホーンの加圧力は、壁板が変形しない範囲で、高加圧の設定が望ましい。
2. ホーン先端振幅は、低めにした方が望ましい。
3. 壁板の倒れや根元の溶け出しを防ぐ為、ホーン下降速度は遅めに設定する。
4. 治具は可能な限り上部まで受けるようにし、壁板の倒れを防ぐようにする。
5. 冷却時間は少し長めに設定し、樹脂を確実に硬化させるようにする。
6. 精密な部品をカシメる場合は、超音波発振を寸法制御に設定して行うと安定する。