超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波，它方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽(tīng)覺(jué)上限而得名。

二.超聲波的兩個(gè)主要參數(shù)：

　?、兕l率：F≥20KHz（在實(shí)際應(yīng)用中因?yàn)樾Ч嗨?，通常?/span>F≥15K的聲波也稱為超聲波）；

　?、?/span>功率密度：p=發(fā)射功率（W）/發(fā)射面積（cm2）;通常p≥0.3w/cm2;在液體中傳播的超聲波能對(duì)物體表面的污物進(jìn)行清洗，其原理可用“空化”現(xiàn)象來(lái)解釋：超聲波振動(dòng)在液體中傳播的音波壓強(qiáng)達(dá)到一個(gè)大氣壓時(shí)，其功率密度為0.35w/cm2，這時(shí)超聲波的音波壓強(qiáng)峰值就可達(dá)到真空或負(fù)壓，但實(shí)際上無(wú)負(fù)壓存在，因此在液體中產(chǎn)生一個(gè)很大的壓力，將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空，它在超聲波壓強(qiáng)反向達(dá)到zui大時(shí)破裂，由于破裂而產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊將物體表面的污垢撞擊下來(lái)。這種由無(wú)數(shù)細(xì)小的空化氣泡破裂而產(chǎn)生的沖擊波現(xiàn)象稱為“空化”現(xiàn)象。太小的聲強(qiáng)無(wú)法產(chǎn)生空化效應(yīng)。

三.超聲波清洗原理

　　清洗的超聲波應(yīng)用原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào)，通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)，清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡（空化核）在聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡迅速增長(zhǎng)，然后突然閉合，在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波，在其周?chē)a(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力，破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中，當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí)，油被乳化，固體粒子即脫離，從而達(dá)到清洗件表面凈化的目的。

四.采用超聲波清洗的優(yōu)勢(shì)：

　　相比其他多種的清洗方式，顯示出了巨大的*性，尤其在專業(yè)化、集團(tuán)化的生產(chǎn)企業(yè)中，己逐漸用超聲波清洗機(jī)取代了傳統(tǒng)的浸洗、刷洗、壓力沖洗、振動(dòng)清洗和蒸氣清洗等工藝方法，超聲波清洗機(jī)的高效率和高清潔度，得益于其聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生的穿透性和空化沖擊疚，所以很容易將帶有復(fù)雜外形，內(nèi)腔和細(xì)空的零部件清洗干凈，對(duì)一般的除油、防銹、磷化等工藝過(guò)程，在超聲波作用下只需兩三分鐘即可完成，其速度比傳統(tǒng)方法可提高幾倍，甚至幾十倍，清潔度也能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)，這在許多對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量和生產(chǎn)率要求較高的場(chǎng)合，更突出顯示了用其他處理方法難以達(dá)到或不可取代的結(jié)果。

五.技術(shù)特點(diǎn)

　　清洗效果好，清潔度高且全部工件清潔度*。

　　清洗速度快，提高生產(chǎn)效率，不須人手接觸清洗液，安全可靠。

　　對(duì)深孔、細(xì)縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈。

　　對(duì)工件表面無(wú)損傷，節(jié)省溶劑、熱能、工作場(chǎng)地和人工。

　　超聲波清洗方式超過(guò)一般以的常規(guī)清洗方法，特別是工件的表面比較復(fù)雜，象一些表面凹凸不平，有盲孔的機(jī)械零部件，一些特別小而對(duì)清潔度有較高要求的產(chǎn)品如：鐘表和精密機(jī)械的零件，電子元器件，電路板組件等，使用超聲波清洗都能達(dá)到很理想的效果。超聲清洗的原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào)，通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)—清洗溶劑中，超聲波在清洗液中疏密相同的向前輻射，使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微小氣泡。

　　這些氣泡在超聲波縱向傳播的負(fù)壓區(qū)形成、生長(zhǎng)，而在正壓區(qū)迅速閉合。在這種被稱為“空化”效應(yīng)的過(guò)程中，氣泡閉合可形成超過(guò)1000大氣壓的瞬間高壓，連續(xù)不斷地產(chǎn)生瞬間高壓就象一連串小“爆炸”不斷地沖擊物件表面，使物件的表面及縫隙中的污垢迅速剝落，從而達(dá)到物件表面凈化的目的。

　　超聲波清洗的作用機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面：因空化泡破滅時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，污垢層的一部分在沖擊波作用下被剝離下來(lái)、分散、乳化、脫落。因?yàn)榭栈F(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡，由沖擊形成的污垢層與表層間的間隙和空隙滲透，由于這種小氣泡和聲壓同步膨脹，收縮，象剝皮一樣的物理力反復(fù)作用于污垢層，污垢層一層層被剝離，氣泡繼續(xù)向里滲透，直到污垢層被*剝離。這是空化二次效應(yīng)。超聲波清洗中清洗液超聲振動(dòng)對(duì)污垢的沖擊。超聲加速化學(xué)清洗劑（RT-808超聲波清洗劑）對(duì)污垢的溶解過(guò)程，化學(xué)力與物理力相結(jié)合，加速清洗過(guò)程。

六.超聲波在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

 由于超聲波清洗速度快、質(zhì)量好，又能大大降低環(huán)境污染，因此，超聲波清洗技術(shù)正在越來(lái)越多的工業(yè)部門(mén)中得到應(yīng)用。

超聲波在電子行業(yè)的應(yīng)用

 電子零件的清洗：電子零件，如半導(dǎo)體管的殼座、IC的殼座、晶體的殼座、繼電器的殼座、電子管座等。

 電子元器件的基體清洗：電子元器件的基體是由半導(dǎo)體材料制成并封裝在金屬或塑料殼座中形成的，在封裝前，不但對(duì)殼座必須清洗，而且也必須對(duì)基體進(jìn)行清洗，如IC芯片、電阻、晶體、半導(dǎo)體、原膜電路等。

 PCB板的清洗：中國(guó)電子行業(yè)中，絕大多數(shù)企業(yè)都在使用PCB，PCB組件焊接采用的助焊劑分為水溶型、松香型和免清洗型三類，使用較多的為前兩種，多采用超聲波清洗（也有不少是采用酒精刷洗），免清洗型原則上應(yīng)該不清洗，但是，目前世界各國(guó)的大多數(shù)廠家即使采用免清洗型焊劑焊接組件，仍需要清洗。特別是高密度PCB以及高密度IC出腳不清洗或不采用超聲波清洗，必將導(dǎo)致高密度線路之間和IC出腳之間吸附塵埃，一旦環(huán)境濕度大，極易發(fā)生高密度線間和腳間短路而出現(xiàn)故障，而一旦環(huán)境干燥，短路故障又自行消失，這類故障又不易查找。所以世界各國(guó)的電子整機(jī)廠均堅(jiān)持對(duì)PCB板作超聲波清洗。在中國(guó)，*電子整機(jī)廠已開(kāi)始推廣，并收到了因此舉既提高了產(chǎn)品可靠性，又降低了售后服務(wù)成本的雙重效益。

 接插件、連接件、轉(zhuǎn)接器等器件的生產(chǎn)中，電鍍和組裝前也必須清洗，否則吸附在這些組裝零件上的灰塵、油污必將影響其導(dǎo)電和絕緣性能，特別是一些復(fù)雜的多芯連接器尤其如此。

 電子材料加工成型后的清洗：如晶片、硅片、壓電陶瓷片等電子材料是供給元器件廠家的產(chǎn)品，其產(chǎn)品出廠前必須清洗，特別是作出口業(yè)務(wù)的廠家，其產(chǎn)品清洗成為一大難題，超聲波清洗是zui有效的途徑。

超聲波清洗在機(jī)電行業(yè)中的應(yīng)用

機(jī)電行業(yè)中，從機(jī)械零件到機(jī)械部件，從電器零件到電器部件都有清洗的要求，如齒輪、曲軸乃至齒輪箱，又如電器零件上機(jī)械和電器的組合件，還有一些精密機(jī)械零件和電器零件，這些都離不開(kāi)清洗，大多數(shù)企業(yè)采用的是傳統(tǒng)的清洗方法，諸如浸潤(rùn)清洗、噴淋清洗。這種清洗方法不但勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且易造成環(huán)境污染和水資源浪費(fèi)。目前，不少企業(yè)開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)改造，采用超聲波清洗以消除傳統(tǒng)清洗的弊端，特別是一些形狀復(fù)雜的機(jī)械零件，是傳統(tǒng)清洗所無(wú)能為力的。

超聲波清洗在制藥工業(yè)的應(yīng)用

超聲波清洗技術(shù)經(jīng)過(guò)眾多制藥企業(yè)的應(yīng)用而得到廣泛使用，特別是對(duì)西林瓶、口服液瓶、安瓶、大輸液瓶的清洗以及對(duì)丁基膠塞、天然膠塞的清洗方面，已經(jīng)得到首肯。對(duì)于瓶類的清洗，是用超聲波清洗技術(shù)代替原有的毛刷機(jī)，它經(jīng)過(guò)翻轉(zhuǎn)注水、超聲清洗、內(nèi)外沖洗、空氣吹干、翻轉(zhuǎn)等流程而實(shí)現(xiàn)的。

超聲波清洗在輕紡行業(yè)中的應(yīng)用

輕工行業(yè)，如空調(diào)、冷柜、冰箱中的壓縮機(jī)；鐘表零件、手表元件等；紡織行業(yè)，如精密紡織器材、噴絲嘴等；珠寶行業(yè)，如金銀首飾、珠寶玉器等，都需要清洗，有些零件、部件和組件，如壓縮機(jī)、噴絲嘴等或形狀復(fù)雜，或盲孔、微孔，只能由超聲波清洗，有些規(guī)模生產(chǎn)廠甚至采用超聲波鏈?zhǔn)交蛏凳匠商自O(shè)備。

超聲波清洗在表面處理行業(yè)的應(yīng)用

表面處理是輕工行業(yè)的組成部分，包含機(jī)械零件電鍍、金屬和非金屬機(jī)箱柜涂覆、光學(xué)玻璃或鏡片鍍膜等，電鍍前后或涂覆前的清洗采用超聲波清洗技術(shù)已成為一種新的典型工藝，特別是*電子產(chǎn)品中的一些多芯插座，因質(zhì)量要求必須進(jìn)行電鍍，而電鍍后其質(zhì)量要求多芯之間必須絕緣，往往因電鍍后致使多芯間不絕緣，采用丙酮、酒精等方法浸潤(rùn)清洗后測(cè)試其阻值要求無(wú)窮大，但達(dá)不到質(zhì)量要求，而采用超聲波清洗，經(jīng)烘干后，則*達(dá)到質(zhì)量要求。將超聲波直接引入電鍍還可提高鍍液的勻度和鍍層的密度。

超聲波除油

將黏附有油污的制件放在除油液中，并使除油過(guò)程處于一定頻率的超聲波場(chǎng)作用下的除油過(guò)程，稱為超聲波除油。引入超聲波可以強(qiáng)化除油過(guò)程、縮短除油時(shí)間、提高除油質(zhì)量、降低化學(xué)藥品的消耗量。尤其對(duì)復(fù)雜外形零件、小型精密零件、表面有難除污物的零件及絕緣材料制成的零件有顯著的除油效果，可以省去費(fèi)時(shí)的手工勞動(dòng)，防止零件的損傷。

超聲波除油的效果與零件的形狀、尺寸、表面油污性質(zhì)、溶液成分、零件的放置位置等有關(guān)，因此，*的超聲波除油工藝要通過(guò)試驗(yàn)確定。超聲波除油所用的頻率一般為30kHz左右。零件小時(shí)，采用高一些的頻率；零件大時(shí)，采用較低的頻率。超聲波是直線傳播的，難以達(dá)到被遮蔽的部分，因此應(yīng)該使零件在除油槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)或翻動(dòng)，以使其表面上各個(gè)部位都能得到超聲波的輻照，受到較好的除油效果。另外超聲波除油溶液的濃度和溫度要比相應(yīng)的化學(xué)除油和電化學(xué)除油低，以免影響超聲波的傳播，也可減少金屬材料表面的腐蝕。

超聲波清洗技術(shù)在磷化處理中的應(yīng)用

產(chǎn)品噴涂前處理工藝非常重要，一般的傳統(tǒng)工藝使用酸液對(duì)工件進(jìn)行處理，對(duì)環(huán)境污染較重，工作環(huán)境較差，同時(shí)，zui大的弊端是結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件酸洗除銹后的殘酸很難沖洗干凈。工件噴涂后，時(shí)間不長(zhǎng)，沿著夾縫出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，破壞涂層表面，嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀和內(nèi)在質(zhì)量。超聲波清洗技術(shù)應(yīng)用到涂裝前處理后，不僅能使物體表面和縫隙中的污垢迅速剝落，而且涂裝件噴涂層牢固不會(huì)返銹。

超聲波清洗在鐵路段修領(lǐng)域的應(yīng)用

中國(guó)*《三機(jī)檢修規(guī)程》以及鐵路系統(tǒng)的一些段修技術(shù)規(guī)程都涉及到清洗。超聲波清洗在鐵路系統(tǒng)的應(yīng)用較為普遍，但用于對(duì)列車(chē)空調(diào)機(jī)組、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組、機(jī)車(chē)散熱器等大型設(shè)備的不拆御清洗則是一個(gè)嶄新的課題。中國(guó)檢修客車(chē)的車(chē)輛段，采用超聲波清洗設(shè)備對(duì)列車(chē)空調(diào)的不拆御清洗實(shí)為*之舉。其勞動(dòng)強(qiáng)度的減低、清洗質(zhì)量的提高、環(huán)境保護(hù)成本的降低、文明生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)管理水平的提升，均開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的局面，但目前的普及水平很低。

超聲波清洗在軍事裝備領(lǐng)域的應(yīng)用

 軍事裝備不外乎光、機(jī)、電類裝備或光、機(jī)、電一體化裝備，軍事裝備在儲(chǔ)備狀態(tài)下，儲(chǔ)存于軍事倉(cāng)庫(kù)，這些裝備在儲(chǔ)備、訓(xùn)練、演習(xí)狀態(tài)均免不了塵埃、污垢的吸附、污染，特別是一些復(fù)雜的兵器裝備靠人工擦拭保養(yǎng)，難度較大，而一旦采用超聲波清洗技術(shù)保養(yǎng)兵器裝備，問(wèn)題就迎刃而解?！吨袊?guó)電子報(bào)》2001.04.17文/杜水源超聲清洗器的作用：*是一種無(wú)損無(wú)污染的清洗設(shè)備。它是利用超聲波在液體中的空化作用，產(chǎn)生非常強(qiáng)大的能量，將污粒從物體上剝落以達(dá)到清洗之目的；同時(shí)超聲波在液體化學(xué)反應(yīng)中還能起到加速溶解和乳化作用，并能有效的脫去液體中的氣體。

超聲波清洗在電鍍、噴涂前工藝應(yīng)用

產(chǎn)品噴涂前處理工藝非常重要，一般的傳統(tǒng)工藝使用酸液對(duì)工件進(jìn)行處理，對(duì)環(huán)境污染較重，工作環(huán)境較差，同時(shí)，zui大的弊端是結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件酸洗除銹后的殘酸很難沖洗干凈。工件噴涂后，時(shí)間不長(zhǎng)，沿著夾縫出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，破壞涂層表面，嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀和內(nèi)在質(zhì)量。超聲波清洗技術(shù)應(yīng)用到涂裝前處理后，不僅能使物體表面和縫隙中的污垢迅速剝落，而且涂裝件噴涂層牢固不會(huì)返銹?！?/span>

利用超聲波在液體中產(chǎn)生的空化效應(yīng)，可以清洗掉工件表面沾附的油污，配合適當(dāng)?shù)那逑磩梢匝杆俚貙?duì)工件表面實(shí)現(xiàn)高清潔度的處理。　

電鍍工藝，對(duì)工件表面清潔度要求較高，而超聲波清洗技術(shù)是能達(dá)到此要求的理想技術(shù)。利用超聲波清洗技術(shù)，可以替代溶劑清洗油污；可以替代電解除油；可以替代強(qiáng)酸浸蝕去除碳鋼及低合金鋼表面的鐵銹及氧化皮?！?/span>

對(duì)幾種常見(jiàn)的工件表面狀況，用超聲波清洗工藝情況簡(jiǎn)介：

1．拋光件表面拋光膏的清洗

 一般情況下，拋光膏常常采用石蠟調(diào)合，石蠟分子量大，熔點(diǎn)較高，常溫下呈固態(tài)，是較難清洗的物質(zhì)，傳統(tǒng)的辦法是采用有機(jī)溶劑清洗或高溫堿水煮洗有許多弊病。采用超聲波清洗則可使用水基清洗劑，在中溫條件下，幾分鐘內(nèi)將工件表面*清洗干凈，常用工藝流程是：①浸泡→②超聲波清洗→③清水（凈水）漂洗。

2．表面有油及少量銹的冷軋鋼板

 冷軋鋼板表面一般有油、污或少量鐵銹，要洗干凈比較容易，但經(jīng)一般方法清洗后，工件表面仍殘留一層非常細(xì)薄的浮灰，影響后續(xù)加工質(zhì)量，有時(shí)不得不再采用強(qiáng)酸浸泡的辦法去除這層浮灰。而采用超聲波清洗并加入適當(dāng)?shù)那逑匆?，可方便快捷地?shí)現(xiàn)工件表面*清潔，并使工件表面具有較高的活性，有時(shí)甚至可以免去電鍍前酸浸活化工序。

3．表面有氧化皮和黃銹的工件　

傳統(tǒng)的辦法是采用鹽酸或硫酸浸泡清洗。如采用超聲波綜合處理技術(shù)，可以快捷地在幾分鐘內(nèi)同時(shí)去除工件表面的油、銹、并避免了因強(qiáng)酸清洗伴隨產(chǎn)生的氫脆問(wèn)題。