Hàn siêu âm vải không dệt dựa trên đặc tính vật liệu polyme nhiệt dẻo và cấu trúc vật lý độc đáo của chúng, trong đó nhiệt ma sát sinh ra do rung động tần số cao làm tan chảy và liên kết các giao diện sợi. Các vật liệu polyme nhiệt dẻo như PP và PET được lựa chọn, có chuỗi phân tử thể hiện khả năng di động theo phân đoạn và khả năng khuếch tán ở nhiệt độ cao, với điểm nóng chảy phù hợp với phạm vi sinh nhiệt tức thời của hàn siêu âm. Loại và hàm lượng phụ gia phải cân bằng khả năng chịu nhiệt và khả năng thích ứng với hàn. Các sợi tạo thành mạng lưới không dệt đan xen ba chiều, trong đó mật độ và độ dày quyết định hiệu quả thâm nhập năng lượng. Các sợi dày hơn và cấu trúc nhỏ gọn tối ưu hóa khả năng dẫn nhiệt và phân phối nhiệt đồng đều. Đối với các cấu trúc composite nhiều lớp, phải đảm bảo tính tương thích của điểm nóng chảy giữa các lớp để tránh hỏng mối hàn do sự khác biệt về độ dẫn nhiệt. Thiết kế kết hợp các đặc tính vật liệu và cấu trúc vật lý này cho phép năng lượng siêu âm tác động chính xác lên giao diện hàn, đạt được liên kết nóng chảy hiệu quả và thân thiện với môi trường.