“超聲波清洗工藝技術(shù)”是指利用超聲波的空化作用對(duì)物體表面上的污物進(jìn)行撞擊、剝離，以達(dá)到清洗目的。

將被清洗零件浸沒(méi)在清洗液中，向清洗液輻射超聲，并產(chǎn)生空化，由空化氣泡運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的微沖擊流或由氣泡崩塌產(chǎn)生的高強(qiáng)度沖擊波，作用于附著在零件表面上以及零件表面微孔、細(xì)縫中的污垢，促使這些污垢脫落或加速溶解，從而達(dá)到清洗的目的，這種清洗方法叫做超聲清洗。

超聲清洗是功率超聲應(yīng)用的一項(xiàng)。在液體中發(fā)生足夠大的能量，產(chǎn)生空化作用，能用于清洗、乳化。其特點(diǎn)是速度快、質(zhì)量高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

在清洗工件時(shí)，把清洗液放入槽內(nèi)，在槽內(nèi)作用超聲波，這樣不僅可以加速清洗過(guò)程，而且會(huì)使被洗滌物表面得到極高的清潔度，超聲清洗機(jī)的最基本結(jié)構(gòu)如圖所示，它由超聲波電源、清洗槽和超聲波換能器組成。

超聲清洗技術(shù)示意圖

超聲清洗的物理機(jī)制主要是超聲空化，所以要達(dá)到良好的效果必須選擇合適的聲學(xué)參數(shù)和清洗劑的物理化學(xué)性質(zhì)。聲強(qiáng)愈高，空化愈強(qiáng)烈，但聲強(qiáng)達(dá)到一定值后，空化趨于飽和。聲強(qiáng)過(guò)大會(huì)產(chǎn)生大量氣泡增加散射衰減，頻率愈高空化閾值愈高，也就是說(shuō)要產(chǎn)生空化頻率愈高，所需要的聲強(qiáng)愈大。

超聲清洗設(shè)備

大功率超聲設(shè)備主要由超聲波發(fā)生器(功率超聲電源)和超聲換能振動(dòng)系統(tǒng)組成。超聲換能振動(dòng)系統(tǒng)的作用是將超聲頻的交流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)的能量。目前超聲換能器主要有壓電換能器和磁致伸縮換能器，其中壓電式夾心換能器是應(yīng)用最為廣泛的。

超聲波發(fā)生器按照所采用的工作原理的不同，可以分為振蕩一放大型和逆變型兩類。電子管發(fā)生器和晶體管發(fā)生器屬于前一類，可控器件發(fā)生器屬于后一類。按線路程式的不同，可以把它分為它激式和自激式。

目前在超聲波發(fā)生器系統(tǒng)的研究方面，除了自動(dòng)頻率跟蹤、輸出功率自動(dòng)控制和換能器匹配網(wǎng)絡(luò)外，重點(diǎn)在以下幾個(gè)研究方向：

大功率：在一些超聲應(yīng)用中，如清洗、焊接等，往往需要超聲波發(fā)生器對(duì)作用對(duì)象輸出很大功率，這就要求開關(guān)器件有較大的容量。另外，功率合成及單元模塊設(shè)計(jì)也是實(shí)現(xiàn)大功率化的一個(gè)趨勢(shì)。

提高超聲波發(fā)生器的效率：(開關(guān)電源的效率)是衡量其性能的重要指標(biāo)，超聲波發(fā)生器也是一樣。軟開關(guān)技術(shù)是十分有效的措施，但它現(xiàn)在還不十分成熟，需要更深入的研究。

數(shù)字化：把數(shù)字技術(shù)引入到超聲波發(fā)生器之中，特別是應(yīng)用DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率自動(dòng)跟蹤和功率自動(dòng)調(diào)節(jié)是近幾年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

掃頻技術(shù)：超聲波會(huì)在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生反射，反射回來(lái)的超聲波與其它的超聲波疊加將會(huì)產(chǎn)生駐波。這樣會(huì)使某些地方的壓力振幅變小甚至變?yōu)榱悖硗庖恍┑胤綁毫φ穹兇蟆榱私鉀Q上述問(wèn)題，最新研究是嘗試超聲波發(fā)生器中加入掃頻技術(shù)，讓超聲波發(fā)生器工作在諧振頻率附近區(qū)域內(nèi)，避免固定在某一處出現(xiàn)駐波現(xiàn)象。