超声波清洗原理的基本机制（一）

在当前市场经济的大潮中，超声波清洗机的应用范围越来越广，在人们的正常的工作和生活中正在发挥着越来越重要的作用！各个生产企业对自己的产品的质量要求越来越严格，对产品质量要求越来越高，全部的生产厂家为了保证自己生产的产品质量，现在超声波清洗机就越来越受到人们的重视，很多人工不能清洗的难题，交给超声波清洗机这个问题就迎刃而解了。

超声波清洗机的用武之地：例如可用于清洗钟表零部件、光学眼镜、显微镜镜片、发动机零部件、曲轴、缸体、缸盖、曲轴、连杆、减速箱、离合器、精密轴承零件、齿轮、活塞环、刀具、锯片、珠宝首饰、医用注射器、医用药瓶、铝盖、铝塑盖、实验室用玻璃器皿等；还可以用于清洗PCBA板、SMT贴片、半导体晶片、显象管内的精密零件、陶瓷器元件、硅片、陶瓷晶片、焊丝、等类产品。

超声波清洗方法的分类：

一个工件的清洗可以分为物理和化学的两种方法进行清洗，例如可以采用物理力方法进行清洗，比如洗衣服用手来回的搓洗衣服的污垢处，比如用高压水枪冲洗工件的表面这些都是物理力的清洗。还有化学清洗的方法，比如洗衣粉和衣服的污垢发生相应的化学反应。再有清洗铁锈的时候用酸处理，这些个都是化学清洗的一种办法。若是用自来水或净水为清洗液的超声波清洗属物理力的清洗，若在清洗液中添加一些洗涤剂，则属于组合清洗，对不同的清洗对象选用不同的洗涤剂，更具有明显的清洗效果。 

表1为几种清洗方法洗净效果比较。 以上数据均来自权威部门报告！

超声波清洗的原理之介绍：

原理解密之一：把清洗溶剂放入超声波清洗槽内，给槽内作用超声波。由于超声波与声波一样是一种疏密的振动波，介质的压力作交替变化。如果对液体中某一确定点进行观察，这点的压力如 下图曲线A所示。

以静压（一般一个大气压）为中心，产生压力的增减，若依次增强超声波的强度，则压力振幅也随着增加，像图2曲线B 所示。通过超声波发生器将高于20KHz频率的有震荡信号进行电功率放大后经超声波换能器（震头）的逆压电效应转换成高频机械振动能量，通过清洗介质中的声辐射，使清洗液分子振动并产生无数微小气泡。气泡沿超声传播方向在负压区形成、生长，并在正压区迅速闭合而产生上千个大气压的瞬间高压而爆破，形成无数微观高压冲击波作用于被清洗工件表面。此即超声波清洗中的“空化效应”。超声波清洗机就是基于“空化效应”的基本原理工作的。

原理解密之二：污物剥离的原因：因超声空化泡破灭时产生强大的冲击波，污垢层在冲击波的作用下被剥离下来，即分散及脱落。  因空化现象产生如下图a所示的气泡。

由冲击形成的污垢层与表面之间的间隙和空隙渗透，由于这种小气泡与声压同步膨胀，收缩，产生像剥皮那样的物理力重复作 用于污垢层，污垢一层层被剥开，如下图b所示

小气泡再继续向前推进，直到污垢层被剥下为止。这就是空化二次效应。

原理解密之三：超声清洗中清洗液的超声振动本身对清洗的作用力。

例如：20kHz，2w/cm2的超声波在清洗液中传播时，它将引起质点的振动，速度0.16m/s，加速度为2．04X104m／sz，声压为1．45X105Pa，这表明清洗物表面的污垢层每秒将遭到2万次的激烈冲击。这种高强度高频度的冲击，即使再强悍的污垢层，也难以逃脱超声机械波的猛烈的“攻击”。 

原理解密之四：清洗剂也溶解了污垢，产生乳化分散的化学力。清洗剂能够与被清洗工件上面的污物发生化学反应，在超声波的猛烈的攻击之下，污垢迅速被瓦解掉。超声清洗的主要原理是超声空化作用，要获得良好的清洗效果，合理选择清洗槽中声场的声学参数和清洗液的物理化学性质是十分重要的。