La unión ultrasónica (U-Joining) es una técnica de unión novedosa basada en la fricción que produce juntas híbridas reforzadas a través del grosor entre metales estructurados en la superficie y termoplásticos. La viabilidad del proceso se ha demostrado con éxito para unir metales y partes de polímero no reforzadas o reforzadas con fibra aplicando vibración horizontal. Sin embargo, se observó un intenso desgaste de la herramienta para las combinaciones de materiales exploradas, lo que podría disminuir el rendimiento mecánico de las juntas producidas y obstaculizar la aplicación del proceso. Estas investigaciones dejaron un campo inexplorado respecto a la aplicación de diferentes modos de vibración, que podrían representar buenas soluciones para minimizar el intenso desgaste de la herramienta reportado. Por lo tanto, el presente estudio tiene como objetivo explorar la aplicación de la vibración vertical e identificar posibles ventajas y desventajas de esta variación. La combinación del estudio de caso de acero inoxidable 316L fabricado aditivamente y polieteroétercetona reforzada con un 20% de fibra de carbono corta fue seleccionada para este propósito. Inicialmente, se obtuvo un conjunto de parámetros de unión optimizados para la variación vertical siguiendo un enfoque de un factor a la vez. En un estudio previo, los parámetros de unión ya se habían optimizado para el modo horizontal, y los resultados se utilizaron con fines de comparación. Se produjeron juntas de corte en solapa simple utilizando ambos modos optimizados, y el monitoreo del proceso indicó que las juntas producidas utilizando vibración vertical alcanzaron una menor entrada de energía de unión para un tiempo de unión dado. Las juntas producidas fueron probadas, y las juntas producidas con la variación horizontal lograron fuerzas de corte en solapa máxima más altas que las alcanzadas por las verticales: 3.6 +/- 0.3 kN y 1.6 +/- 0.3 kN, respectivamente. Investigaciones microestructurales en las superficies fracturadas mostraron que esta diferencia se debe a una generación insuficiente de calor por fricción en la interfaz metal-compuesto cuando se aplica vibración vertical. Por lo tanto, las temperaturas alcanzadas durante el ciclo de unión no son suficientes para derretir completamente el polímero en la interfaz, lo que impide un completo humectado de la superficie del metal y reduce el entrelazado micromecánico y el vínculo de adhesión entre las partes, disminuyendo así el rendimiento mecánico de las juntas producidas.