超聲波清洗機是現(xiàn)代工業(yè)清洗的主要方式，超聲波清洗(ultrasonic cleaning)是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進流作用對液體和污物直接、間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。目前所用的超聲波清洗機中，空化作用和直進流作用應(yīng)用得更多。
超聲波是一種頻率超出人類聽覺范圍20 kHz以上的聲波。超聲波的傳播要依靠彈性介質(zhì)，其傳播時,使彈性介質(zhì)中的粒子振蕩,并通過介質(zhì)按超聲波的傳播方向傳遞能量,這種波可分為縱向波和橫向波。在固體內(nèi),兩者都可以傳送,而在氣體和液體內(nèi),只有縱向波可以傳送。超聲波能夠引起質(zhì)點振動,質(zhì)點振動的加速度與超聲頻率的平方成正比。因此,幾十千赫茲的超聲會產(chǎn)生極大的作用力,強超聲波在液體中傳播時,由于非線性作用,會產(chǎn)生聲空化。在空化氣泡突然閉合時發(fā)出的沖擊波可在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓力,對污層的直接反復沖擊,一方面破壞污物與清洗件表面的吸附,另一方面也會引起污物層的破壞而脫離清洗件表面并使它們分散到清洗液中。氣泡的振動也能對固體表面進行擦洗。氣泡還能“鉆入”裂縫中做振動,使污物脫落。對于有油脂性污物,由于超聲空化作用,兩種液體在界面迅速分散而乳化,當固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子即脫落?？栈瘹馀菰谡駝舆^程中會使液體本身產(chǎn)生環(huán)流,即所謂聲流。他可使振動氣泡表面存在很高的速度梯度和粘滯應(yīng)力,促使清洗件表面污物的破壞和脫落,超聲空化在固體和液體表面上所產(chǎn)生的高速微射流能夠除去或削弱邊界污層,腐蝕固體表面,增加攪拌作用,加速可溶性污物的溶解,強化化學清洗劑的清洗作用。此外,超聲振動在清洗液中引起質(zhì)點很大的振動速度和加速度,亦使清洗件表面的污物受到頻繁而激烈的沖擊。影響超聲波清洗機清洗的因素：
清洗介質(zhì)：采用超聲波清洗，一般有兩類清洗劑即化學溶劑和水基清洗劑。清洗介質(zhì)的化學作用可以加速超聲波清洗效果，超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結(jié)合，依對物件進行充分、徹底的清洗。
功率密度：超聲波的功率密度越高，空化效果越強，速度越快，清洗效果越好，但對于精密的表面光潔度甚高的物件，采用長時間的高功率密度清洗會對物件表面產(chǎn)生空化、腐蝕。
超聲頻率：適用于工件粗、臟、初洗，頻率高則超聲波方向性強，適合于精細的物件清洗。
清洗高溫：一般來說，超聲波在30℃~40℃時的空化效果最好，清洗劑也不是溫度越高，作用越顯著，有可能會高溫失效，通常超聲波在超過85°C時，清洗效果已變差。所以實際應(yīng)用超聲波清洗時，采用50°C~70°C的工作溫度。
超聲波清洗機由以下幾部分組成:
1)超聲波系統(tǒng):包括換能器和超聲波發(fā)生器。
(1)換能器:換能器采用特種耐高溫、耐振動、高粘度的樹脂膠輔以特殊的方法加以固定,絕不脫落,且可耐受100℃～150℃的高溫。
(2)超聲波發(fā)生器:大功率超聲波發(fā)生器可由超音頻IGBT電力電子器件為主要元件構(gòu)成,該種超聲波發(fā)生器電路先進,結(jié)構(gòu)完整,輔以靈敏可靠的集成控制系統(tǒng)。各種超聲波發(fā)生器可獨立工作,亦可多組并聯(lián)使用,以完成大規(guī)模清洗工程。
2)加熱及溫度控制系統(tǒng)。加熱器通常采用不銹鋼管材制成,可耐酸堿。加熱的目的是將清洗劑加熱以增加清洗機的洗滌效果。溫度自動控制,可在適當范圍內(nèi)隨意調(diào)整。
3)清洗槽:清洗槽一般采用不銹鋼經(jīng)氬弧焊焊制而成,槽體上設(shè)置有排渣檢修口、保溫隔聲層等,要保證水位至少應(yīng)高出換能器盒200 mm以上。
4)槽液循環(huán)過濾系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中設(shè)有過濾器,對槽液進行動態(tài)過濾,以維持槽液的清潔度。當工件出槽,經(jīng)過過濾的液體流經(jīng)槽體上部的噴淋環(huán)節(jié)對工件進行一次沖洗,以便沖掉工件出槽時表面粘附的油污,以避免其對下道槽液造成污染。
5)輸送系統(tǒng):根據(jù)被清洗工件的形狀、體積、批量等確定超聲波清洗機的輸送方式及控制方式。
6)噴淋漂洗系統(tǒng):根據(jù)被清洗工件的表面狀況,有的清洗機配備噴淋漂洗工序,將超聲波清洗和 噴 淋 清 洗 有機地結(jié)合起來。
7)烘干系統(tǒng)：根據(jù)被清洗工件的狀況,有的清洗機配備烘干系統(tǒng),烘干系統(tǒng)主要由加熱器、風機、吹風噴嘴等組成溫度自動控制。
