超聲波清洗機通過高頻聲波在液體中產生“空化效應”，利用物理作用高效去除物體表面及縫隙中的污垢。其核心原理可分解為以下步驟：

一、核心原理：空化效應

超聲波發生器將電能轉換為高頻電信號（20kHz-100kHz），驅動換能器振動。

示例：家用超聲波清洗機頻率多為40kHz，工業級可達80kHz以上。

換能器（壓電陶瓷）將電信號轉換為機械振動，使清洗槽中的液體產生高頻震動。

類比：類似用勺子快速敲擊水面，形成密集波紋。

空化氣泡的形成與破裂液體在高頻震動下，局部壓力低于液體蒸氣壓，形成微小氣泡（空化核）。

氣泡在聲波負壓期膨脹，正壓期迅速破裂，產生局部高溫高壓（5000K、50MPa）的沖擊波。

效果：沖擊波直接剝離污垢，同時產生微射流沖刷表面。

二、清洗過程詳解

污垢剝離沖擊波破壞污垢與物體表面的吸附力，使其脫落。

示例：油脂、灰塵等松散污垢可被直接震落。

乳化與分散清洗液（水、溶劑）在空化作用下形成微小渦流，加速污垢乳化分散。

效果：防止污垢重新沉積。

深層清潔氣泡破裂的沖擊力可深入物體縫隙、盲孔等傳統方法難以觸及的區域。

應用：清洗精密機械零件、珠寶首飾等。

三、關鍵參數與影響因素

參數作用典型值

頻率 決定空化氣泡大小與能量 40kHz（通用）、80kHz+（精密） 

功率密度 空化效應強度 0.3-1.0W/cm2 

溫度 加速化學反應，降低液體表面張力 40-60℃（最佳） 

清洗液 溶解污垢，輔助空化效應 水基/溶劑基（根據污垢選擇） 

四、優勢與應用領域

優勢高效徹底：360°無死角清潔，效率比傳統方法提升5-10倍。

環保節能：無需化學試劑（部分清洗液可循環使用）。

非接觸式：避免機械損傷，適用于精密部件。

應用領域工業：汽車零部件、電子元件、模具清洗。

醫療：手術器械、牙科器械消毒。

珠寶：鉆石、黃金等貴金屬表面清潔。

科研：實驗室器皿、光學鏡片清洗。

五、常見問題與解決方案

清洗效果不佳原因：頻率選擇不當、功率不足、清洗液不合適。

解決：調整參數，更換清洗液。

工件損傷原因：頻率過高或清洗時間過長。

解決：降低頻率或縮短時間。

噪音過大原因：換能器故障、槽體共振。

解決：檢查換能器，調整槽體結構。

六、總結

一句話概括：

超聲波清洗機通過高頻聲波在液體中產生空化效應，利用沖擊波和微射流實現高效清潔，適用于精密、復雜結構物體的去污。

關鍵點：

空化效應是核心，頻率、功率、溫度是關鍵參數。

選擇建議：根據工件材質、污垢類型選擇合適頻率和清洗液。

示例對比：

傳統清洗：用刷子刷洗眼鏡，縫隙難以清潔。

超聲波清洗：眼鏡放入清洗機，3分鐘污垢全無。