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超声波清洗的原理
　　由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质---清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使

液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、

生长，而在正压区，当声压达到一定值时,气泡迅速增大,然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压,破坏不溶性污物而

使他们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而黏附在 清洗件表面是,油被乳化,固体粒子及脱离,从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空

化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表

面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面清洗净化的目的。第二超声波在液体中传播，使液体，与清洗槽在超声波频率下一起

振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。 　　另外，在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡

并不是真空核群泡，而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能达到

最佳效果。
超声波清洗机的构成
　　超波清洗机主要由超声波清洗槽和超声波发生器两部分构成。超声波清洗槽用坚固弹性好、耐腐蚀的优质不锈钢制成，底部安装有超声波换能器

振子；超声波发生器产生高频高压，通过电缆联结线传导给换能器，换能器与振动板一起产生高频共振，从而使清洗槽中的溶剂受超声波作用对污垢

进行洗净。
超声波清洗的特点
1、清洗效果好，清洁度高且全部工件清洁度一致.
2、清洗速度快，提高生产效率，不须人手接触清洗液，安全可靠.
3、对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净.
4、对工件表面无损伤，节省溶剂、热能、工作场地和人工等.超声波清洗方式超过一般的常规清洗方法，特别是工件的表面比较复杂象一些表面凹凸

不平、有盲孔的机械零部件，一些特别小而对请洁度有较高要求的产品如：钟表和精密机械的零件，电子元器件，电路板组件等，使用超声波清洗都

能达到很理想的效果。
超声清洗工艺及清洗液的选择
1. 明确被洗件的材料构成、结构和数量；
2. 分析并明确要清除的污物；
3. 决定所要使用的清洗方法，判断应用水性清洗液还是用溶剂，最终需做清洗实验。
只有这样，才能提供合适的清洗系统、设计合理的清洗工序以及清洗液。
化学药剂的选择
　　考虑到清洗液的物理特性对超声清洗的影响，其中蒸汽压、表面张力、黏度以及密度应为最显着的影响因素。温度能影响这些因素，所以它也会

影响空化作用的效率。任何清洗系统必须使用清洗液。水性系统通常由敞口槽组成，工件浸没其中。而复杂的系统会由多个槽组成，并配备循环过滤

系统、冲淋槽、干燥槽以及其它附件。对於使用溶剂的系统，多为超声波汽相除油脂清洗机，常配备废液连续回收装置。超声波汽相清除油脂过程是

由溶剂蒸发槽和超声浸洗槽组成的集成式多槽系统完成的。在热的溶剂蒸汽和超声激荡共同作用下，油、脂、蜡以及其他溶於溶剂的污垢就被除去。

经过一系列清洗工序后下料的工件发热、洁净、干燥。
选择清洗液时，应考虑以下三个因素：
1. 清洗效率：选择最有效的清洗溶剂时，一定要作实验。如在现有的清洗工艺中引入超声，所使用的溶剂一般不必变更；
2. 操作简单：所使用的液体应安全无毒、操作简单且使用寿命长；
3. 成本：最廉价的清洗溶剂的使用成本并不一定最低。使用中必须考虑到溶剂的清洗效率、安全性、一定量的溶剂可清洗多少工件利用率最高等因素

。当然，所选择的清洗溶剂必须达到清洗效果，并应与所清洗的工件材料相容。水为最普通的清洗液，故使用水基溶液的系统操作简便、使用成本低

、应用广泛。然而对於某些材料以及污垢等并不适用於水性溶液，那么还有许多溶剂可供选用。超声清洗的另一个考虑因素是清洗件的上、下料或者

说是放置清洗件的工装的设计。清洗件在超声清洗槽内时，无论清洗件还是清洗件篮都不得触及槽底。清洗件总的横截面积不应超过超声槽横截面积

的70%。橡胶以及非刚化塑料会吸收超声波能量，故将此类材料用於工装时应谨慎。绝缘的清洗件也应引起特别注意。工装篮设计不当，或所盛工件太

重，纵使最好的超声清洗系统的效率也会被大大降低。任何材料，如果网眼高於50目，对于超声波就表现出实体的性能，将超声波反射回去。当网眼

大於1/4英寸时，对於超声波才表现出开放式材料的性能。钩子、架子以及烧杯都可用来支持清洗件。
超声波清洗的主要技术参数
　　超声频率: 　　当工作频率很低（在人的听觉范围内）就会产生噪音。当频率低於20kHz时，工作噪音不仅变得很大，而且可能超出职业安全与保

健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中，通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频

率该频率范围内的清洗频率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。 　　高频通常被用于清洗较小、较精密的零件，或清除微小颗粒。

高频还被用于被工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善清洗性能。随着频率的增加，空化泡的数量呈线形增加，从而产生更多更密

集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变，空化泡变小，其释放的能量相应减少，这样有效地减小了对工件表面的损伤。高频的另

一个优势在于减小了粘滞边界层（泊努里效应），使得超声波能够'发现'极细小的微粒。市场上常用频率的产品有28KHz、32KHz、40kHz。 　　功率

密度: 　　功率密度=发射功率(W)/发射面积(cm2),通常≥0.5W/cm2.超声波的功率密度越高,空化效果越强,清洗速度越快,清洗效果越好.但长时间,高

密度的清洗,容易造成清洗物件表面产生"空化"腐蚀. 　　清洗温度: 　　一般来说,超声波在30℃-40℃时,空化效果最好.清洗剂则温度越高,作用越

显著,通常实际使用超声波时,采用40℃-60℃的工作温度.
超声波清洗应用的领域
一、电子、电器工业
　　在电子、电器工业方面超声波可以清洗机器零部件、继电器、开关、印刷电路板、电位器、真空管零件、半导体元件、硅片、电容器、照相机快

门等；印刷板油墨、焊料、油质防腐剂、石蜡、磨料、染料；绣、氧化物、盐、手垢、尘土等。
二、玉石加工、钟表、光学、机械等精密工业
　　在玉石加工、钟表、光学、机械等精密工业方面超声波可以清洗仪器、仪表、钟表字盘、零部件；齿轮、弹簧、轴承、宝石、透镜、眼镜架、贵

金属装饰品；涂料、喷漆、油脂、复合物、玻璃纤维有机性清洗液（三氯乙烯、氟溶液）；染料、塑料残留物。
三、汽车业
　　在汽车业方面超声波可以清洗气门、点火栓、气化栓、燃料泵、蓄电池电极、活塞环、及其操纵盘零件、摩托车和汽车油箱；油、油脂、防腐剂

、机械切屑、塑料残留物、研磨磨料、玻璃纤维、尘埃、石墨、焦油。
四、橡胶工业
　　在橡胶工业方面超声波可以清洗手套、带、轮胎、外科医用橡胶手套；指纹、尘埃、染料、防腐剂、墨迹、塑料残留物、橡胶残渣。
五、奶酪、酿造业
　　在奶酪、酿造业方面超声波可以清洗瓶子、盖、烹调器具、料理盘碟；食物残留物、指印、尘土、染料、蛋白、标签印刷上彩前的墨迹。
六、航空工业
　　在航空工业方面超声波可以清洗燃料油过滤器、燃料仪器、仪器仪表、注入喷嘴、流量控制设备、机械控制设备用的零件、水力、水压系列产品

氧化物、尘土、切屑、油类、油脂、磨粉、防腐剂；锈、碳、水垢。
七、印刷业
　　在印刷业方面超声波可以清洗旋转机、金属板；墨迹、指纹、油、染料；公共事业、电力、煤气、新闻通讯路灯、燃料油表、电力计、灯泡、软

片、电传机；墨迹、油、尘土、纱屑、锈、泥、接触海水的盐分。
八、原子能工业
　　在原子能工业方面超声波可以清洗控制棒、燃料泵、铝管类、容器、玻璃、分析试料；放射能量粒子、尘埃、硅油、油脂。
九、医疗
　　在医疗行业超声波可以清洗注射器、手术机械、吸量管、玻璃容器、食道镜、齿科机械、直肠镜、方向镜、显微镜用试料玻璃；血液、凝胶体、

指纹、料理物残留物、蛋白（卵白）、混入血液中的污垢。
十、金融机关
　　在金融机关超声波可以清洗图章、标签、号码机、高级陶瓷、银制品手垢、尘土、指纹、印泥、糊状物等。
十一、机械工具
　　超声波可以清洗的丝杆、喷嘴、齿轮、夹具、固定装置用附件、弹簧、气门、游标卡尺等工量具；磨料、铁屑、防锈剂、复合物、切削油、冷却

油、研磨油、尘土、抛光蜡、氧化物。
十二、电镀工业
　　电镀工艺对工件表面清洁度要求较高，而超声波清洗技术是能达到此要求的理想技术。利用超声波清洗技术，可以替代溶剂清洗油污；可以替代

电解除油；可以替代强酸浸蚀去除碳钢及低合金钢表面的铁锈及氧化皮。超声波清洗技术的应用，可以使许多传统的清洗工艺得到简化，并大大提高

清洗质量和生产效率。特别是对那些形状较为复杂、边角要求较高的工件更具有优越性。利用超声波清洗技术，还可以在很大的范围内替代强酸、强

碱的作用，大大减少对和环境的污染，并改善工人的劳动环境，降低劳动强度，对保护生态环境，作出贡献。
其他
　　对几种常见的工件表面状况，用超声波清洗工艺情况简介： 　　1、抛光件表面抛光膏的清洗 　　一般情况下，抛光膏常常采用石蜡调合，石蜡

分子量大，熔点较高，常温下呈固态，是较难清洗的物质，传统的办法是采用有机溶剂清洗或高温碱水煮洗有许多弊病。采用超声波清洗则可使用水

基清洗剂，在中温条件下，几分钟内将工件表面彻底清洗干净，常用工艺流程是：①浸泡→②超声波清洗→③清水（净水）漂洗。 　　2、表面有油

及少量锈的冷轧钢板 　　冷轧钢板表面一般有油、污或少量铁锈，要洗干净比较容易，但经一般方法清洗后，工件表面仍残留一层非常细薄的浮灰，

影响后续加工质量，有时不得不再采用强酸浸泡的办法去除这层浮灰。而采用超声波清洗并适当的清洗液，可方便快捷地实现工件表面彻底清洁，并

使工件表面具有较高的活性，有时甚至可以免去电镀前酸浸活化工序。 　　3、表面有氧化皮和黄锈的工件 　　传统的办法是采用盐酸或硫酸浸泡清

洗。如采用超声波综合处理技术，可以快捷地在几分钟内同时去除工件表面的油、锈、并避免了因强酸清洗伴随产生的氢脆问题。 　　综上所述，超

声波清洗技术在电镀工艺等行业中会有很广泛的应用前景。超声波清洗技术使电镀件质量及产量较原来有更大提高，并可改善生产环境，取得良好的

经济效益和社会效益。