自動超聲波焊機的初始接觸面很小。為了保證焊接界面(熔合面)的變形(應變),要求焊接界面上的初始接觸面較小。全自動超聲波焊機確保全自動超聲波焊機的整個表面受熱均勻,快速達到熱塑性材料的熔化溫度和能量轉換。焊件的設計應使焊件與焊件之間的接觸面積更大,以減少自動超聲波焊機的焊頭/焊件接觸面引起的局部高應力,從而減少焊件被劃傷的可能性。此外,焊接件的設計應減少焊接件和焊接接頭的接觸面與焊接表面之間的距離,并確保該距離在整個焊接年份保持不變。需要注意避免出現空隙,否則自動超聲波焊機的振動不會直接傳遞到焊接表面。
焊接件的設計考慮了自動超聲波焊機的焊接距離(焊接件/焊接接頭的接觸面與焊接表面之間的距離)。如果自動超聲波焊機的距離小于6mm,則稱為“近場焊接”,如果距離大于6mm,則稱為“遠場焊接”。應注意,如果焊接距離小于焊接材料的波長,自動超聲波焊機適用于近場焊接。對于近場焊接,通常假設能量控制器的振幅與焊接接頭的振幅相似。相比之下,在遠場焊接中,在確定自動超聲波焊機的焊接表面能量控制器所經歷的振幅時,需要考慮焊縫中的波傳播。在可能的情況下,焊縫應設計為使用近場焊縫,以減少劃痕、能量損失、焊縫變形和設備過載。如果無法設計近場焊縫,則應仔細選擇焊縫尺寸,以確保焊縫的表面振幅較大。孟和波特說,這通常意味著焊料的長度應該是波長的一半或全部。焊縫的設計需要為自動超聲波焊機的成功提供三個關鍵先決條件。