Dwie plastikowe części stykają się i ocierają o siebie pod pewnym naciskiem, amplitudą i częstotliwością. Ciepło generowane jest przez tarcie, powodując stopienie materiału na styku spoiny. Pod ciśnieniem stopione tworzywo sztuczne wypływa z obszaru spawania, tworząc przelew. Po ustaniu wibracji warstwa stopionego tworzywa sztucznego krzepnie, tworząc mocne połączenie.
Proces zgrzewania wibracyjnego i tarciowego można podzielić na cztery odrębne etapy: etap tarcia ciała stałego, etap przejścia fazy stałej-ciekłej, etap przepływu w stanie ustalonym- i etap chłodzenia.
Na etapie tarcia stałego ciepło wytwarzane jest w wyniku tarcia pomiędzy powierzchniami dwóch części. Warstwa powierzchniowa materiału jest podgrzewana do temperatury topnienia. Szybkość wytwarzania ciepła zależy od właściwości ciernych materiału i parametrów spawania (częstotliwość, amplituda i ciśnienie).
Na etapie przejścia fazy stałej-w fazę ciekłą metoda ogrzewania zmienia się z ogrzewania powierzchniowego poprzez tarcie na ogrzewanie naprężenia ścinającego pomiędzy warstwami w stanie stopionym. W tym momencie grubość stopionej warstwy stale rośnie. Jednakże wraz ze wzrostem głębokości stopionej warstwy wydajność grzewcza stopniowo maleje.
W stanie ustalonym-etap płynięcia stopu, szybkość topienia jest równa natężeniu przepływu na zewnątrz (stan ustalony). Po osiągnięciu tego etapu grubość stopionej warstwy staje się stała. Wibracje ustają po osiągnięciu ustawionej głębokości spoiny.
Natężenie przepływu jest największe w środku, a najniższe na krawędziach. Natężenie przepływu wykazuje rozkład paraboliczny na całej grubości.
Po ustaniu wibracji stop ochładza się i zaczyna krzepnąć, przechodząc w fazę chłodzenia. Spoina twardnieje pod ciśnieniem statycznym, trwale łącząc ze sobą części.
Aby zapewnić równomierne nagrzewanie całego obszaru spawania, a tym samym stałą wydajność spawania, ważne jest, aby górna i dolna część utrzymywały pełny kontakt w obszarze spawania przez cały proces spawania. Wystarczający kontakt można osiągnąć poprzez poprawę dokładności wymiarowej części, optymalizację strukturalną i konstrukcję mocowania.
