Kaksi muoviosaa joutuvat kosketuksiin ja hankaavat toisiaan vasten tietyllä paineella, amplitudilla ja taajuudella. Kitka tuottaa lämpöä, mikä saa materiaalin sulamaan hitsin rajapinnassa. Paineen alaisena sula muovi virtaa ulos hitsausalueelta muodostaen ylivuodon. Kun tärinä lakkaa, sula muovikerros jähmettyy ja muodostaa vahvan liitoksen.
Tärinäkitkahitsausprosessi voidaan jakaa neljään eri vaiheeseen: kiinteä kitkavaihe, kiinteän -nestefaasin siirtymävaihe, vakaan -tilavirtausvaihe ja jäähdytysvaihe.
Kiinteässä kitkavaiheessa lämpöä syntyy kahden osan pintojen välisestä kitkasta. Materiaalin pintakerros kuumennetaan sulamispisteeseensä. Lämmöntuoton nopeus riippuu materiaalin kitkaominaisuuksista ja hitsausparametreista (taajuus, amplitudi ja paine).
Kiinteässä -nestefaasin siirtymävaiheessa lämmitysmenetelmä muuttuu pintakitkalämmityksestä leikkausjännityskuumennukseen sulassa tilassa olevien kerrosten välillä. Tässä vaiheessa sulan kerroksen paksuus kasvaa jatkuvasti. Kuitenkin, kun sulan kerroksen syvyys kasvaa, lämmitysteho pienenee vähitellen.
Tasaisen tilan -sulavirtausvaiheessa sulamisnopeus on yhtä suuri kuin ulospäin suuntautuva virtausnopeus (vakiotila). Kun tämä vaihe on saavutettu, sulan kerroksen paksuus muuttuu vakioksi. Tärinä lakkaa, kun asetettu hitsaussyvyys on saavutettu.
Virtausnopeus on suurin keskellä ja pienin reunoilla. Virtausnopeudella on parabolinen jakauma paksuuden yli.
Kun tärinä lakkaa, sulate jäähtyy ja alkaa jähmettyä siirtyen jäähdytysvaiheeseen. Hitsaus jähmettyy staattisen paineen alaisena ja sitoo osat pysyvästi yhteen.
Tasaisen lämpenemisen varmistamiseksi koko hitsausalueella ja siten tasaisen hitsin suorituskyvyn varmistamiseksi on tärkeää, että ylä- ja alaosat pitävät täyden kosketuksen hitsausalueella koko hitsausprosessin ajan. Riittävä kosketus voidaan saavuttaa parannetulla osien mittatarkkuudella, rakenteellisella optimoinnilla ja kiinnityssuunnittelulla.
