超聲波的作用原理
超聲波清洗的原理，在理論要加以闡述是比較復(fù)雜的，里面牽涉許多因素和作用，可以體現(xiàn)超聲波清洗作用的主要有以下三點(diǎn)。

(1)空穴作用
當(dāng)強(qiáng)力的超聲波輻射到液體中，清洗液以靜壓(一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)氣壓)為中心進(jìn)行變化，在壓力到零氣壓以下時(shí)，溶解在液體中的氧會形成微小氣泡核，進(jìn)而產(chǎn)生無數(shù)近似真空的微小空洞(空穴)。超聲波的正壓力時(shí)的微小空洞，在絕熱壓縮狀態(tài)被擠碎，這個(gè)發(fā)生在擠碎瞬間的強(qiáng)力沖擊波，可直接破壞污染物并使之分散在液中，形成清洗機(jī)理。試驗(yàn)中這種強(qiáng)力的清洗作用，能在數(shù)十秒內(nèi)對鋁箔侵蝕成無數(shù)的小孔。

利用空穴作用的清洗，對去油污的效果比較好，通常在28KHZ~50KHZ的頻率內(nèi)進(jìn)行機(jī)械另部件的清洗，清洗機(jī)的超聲波強(qiáng)度大多設(shè)定在0．5~1w／cm2。

(2)加速度
清洗液體經(jīng)超聲波輻射，液體分子發(fā)生振動，這種振動加速度在28KHZ時(shí)是重力加速度的103倍，在950KHZ時(shí)將達(dá)到105倍，由這個(gè)強(qiáng)力加速度可以對受污物的表面實(shí)行剝離清洗。然而，950KHZ的超聲波不產(chǎn)生空穴，不適應(yīng)去油污的清洗，只能在電子工業(yè)的半導(dǎo)體制造中，對亞微米粒子的污染進(jìn)行清洗。

(3)物理化學(xué)反應(yīng)的促進(jìn)作用
由空穴作用使液體局部發(fā)生高溫高壓(1000氣壓，5500℃)，再經(jīng)振動產(chǎn)生的攪拌，促使化學(xué)或物理作用的相乘，液體不斷地乳化分散，進(jìn)一步促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的速率。

清洗液深度的確定
液體中的超聲波會因行波、回波的相互干擾及強(qiáng)合結(jié)果，將形成“駐波”現(xiàn)象，(見圖1)。確定產(chǎn)生駐波的液體深度，能得到最好的超聲波輻射效果。產(chǎn)生駐波的液體深度，可用下面公式計(jì)算。

液深(λ/2)＝聲速/頻率÷2
這個(gè)液體深度的正倍數(shù)數(shù)值，也是最適合的深度，例在20℃水溫，28K1c時(shí)液深為27mm、54mm、81mm等等，38KHZ時(shí)液深為21mm、42mm、63mm等，但是，不同的液體、液溫及超聲振蕩器，其駐波發(fā)生情況是不同的。參見表1。

表 1 駐波的產(chǎn)生情況比較

清洗液 聲 速 λ/2
水 20℃ 1483mm 27mm
氟里昂 20℃ 717mm 13mm
IPA 20℃ 1168mm 21mm
酸堿清洗劑 20℃ 1483mm 27mm

超聲波產(chǎn)生方式和清洗條件的設(shè)定
超聲波的產(chǎn)生方式由表2表示，可按不同的清洗目的加以選擇，目前常用的是能進(jìn)行強(qiáng)力清洗的連續(xù)振蕩方式。頻率調(diào)制和多頻率的方式，清洗時(shí)清洗不均現(xiàn)象較多，對污染嚴(yán)重物體的清洗不太適應(yīng)。

表 2 超聲波的產(chǎn)生方式

方 式 內(nèi) 容 特 征
連續(xù)振蕩 振幅及頻率是固定的 可強(qiáng)力清洗。由駐波作用使清洗不均，應(yīng)增加搖動，達(dá)到清洗均勻性。
加寬調(diào)制 振幅變化 有良好的脫氣效果，對不同物體清洗性好，噪聲大。
頻率調(diào)制（FM振蕩） 振蕩頻率實(shí)行數(shù)千赫的變化 能均勻地清洗。清洗效率差，平均輸出功率低。
同時(shí)多頻率 多種頻率同時(shí)發(fā)生 形成均衡的聲場，清洗均勻，不易得到強(qiáng)力的超聲波。
多頻率交替 每一種頻率發(fā)生復(fù)數(shù)個(gè)頻率 清洗均衡，不易得到強(qiáng)力清洗。
圓錐形輻射清洗 用不銹鋼制成的共振體進(jìn)行超聲波輻射。一般在清洗不充分場合使用 可獲得常規(guī)超聲波10倍或20倍的強(qiáng)度，性能高。 但清洗面小，噪聲大
清洗條件的選擇設(shè)定主要有以下數(shù)點(diǎn)。
·清洗位置：將清洗物置于駐波壓力最大的位置，可獲得最佳的清洗效果。但是比駐波大的物體清洗時(shí)，易產(chǎn)生清洗不均，這時(shí)應(yīng)將物體在上下數(shù)十毫米內(nèi)加以搖動，這是減少清洗不良的常用方法。
·由網(wǎng)孔引起的衰減：在清洗小型另件時(shí)，多使用網(wǎng)籃方式，網(wǎng)籃網(wǎng)孔的大小不當(dāng)，會造成超聲波衰減，使清洗力降低，例在28KHZ場合，網(wǎng)籃的網(wǎng)孔直徑需在5mm以上，才可正常清洗。如小的螺釘清洗時(shí)，網(wǎng)孔最小要做到1mm，如果衰減大，使用0．1-0．5mm的薄板網(wǎng)藍(lán)，也可得到正常清洗效果。
·頻率：對于頻率因素涉及的清洗效果，大體可這樣認(rèn)為，采用頻率低的針對較難清洗的污垢，頻率高的，適合于精密清洗場合。
·液體溫度：隨著液溫的上升，液中生存的氣泡會遮斷聲波，使超聲波減弱，但是在常規(guī)做法上都以提高液溫來增加清洗能力。適合的液溫要針對不同的清洗液和清洗物來確定，一般場合液溫在5060℃比較適當(dāng)。