Uma variação da soldagem por fricção é a soldagem por vibração linear. Na soldagem vibracional, o calor de atrito é gerado pela pressão de duas superfícies plásticas que vibram com uma diferença de fase. A maior vantagem dessa técnica é que ela não precisa ser aplicada a partes circulares, com um pequeno deslocamento entre as partes. A configuração da solda, quando a vibração cessa, estará na exata posição entre as partes. Depois de um curto resfriamento sob pressão as partes ficarão soldadas.

As máquinas de soldagem vibracional operam com baixas frequências, com cerca de 90 a 240 Hz. A amplitude do deslocamento pode variar de 3 a 6 mm. A pressão varia de 200 a 250 psi e o tempo, entre 2 e 3 segundos mais um segundo de tempo de resfriamento. Apesar de esse tempo ser maior que a soldagem por fricção ou por ultrassom, é muito menor que os ciclos de soldagem por placa quente. Com essa técnica, é possível soldar partes com comprimento de até 50cm. A solda básica aplicada é a solda na extremidade e, a não ser que as partes tenham paredes grossas, será necessário um flange para garantir uma superfície adequada. Como toda solda por aquecimento, existe um pouco de material fundido na área de junção.

Aplicações típicas da soldagem vibracional são bombas de combustível, tanques e válvulas. Essa técnica é mais aplicada a materiais como POM, PA, PE, PTFE e poliéster.