超聲波清洗機(jī)原理主要是通過換能器,將功率超聲頻源的聲能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動,通過清洗槽壁將超聲波輻射到槽子中的清洗液。由于受到超聲波的輻射,使槽內(nèi)液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動。
當(dāng)聲壓或者聲強(qiáng)受到壓力到達(dá)一定程度時候,氣泡就會迅速膨脹,然后又突然閉合。在這段過程中,氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波,使氣泡周圍產(chǎn)生1012-1013pa的壓力及局調(diào)溫,這種超聲波空化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中,蒸汽型空化對污垢的直接反復(fù)沖擊。
一方面破壞污物與清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物層的疲勞破壞而被駁離,氣體型氣泡的振動對固體表面進(jìn)行擦洗,污層一旦有縫可鉆,氣泡立即“鉆入”振動使污層脫落,由于空化作用,兩種液體在界面迅速分散而乳化,當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化、固體粒子自行脫落,超聲在清洗液中傳播時會產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓,形成射流,沖擊清洗件,同時由于非線性效應(yīng)會產(chǎn)生聲流和微聲流,而超聲空化在固體和液體界面會產(chǎn)生高速的微射流,所有這些作用,能夠破壞污物,除去或削弱邊界污層,增加攪拌、擴(kuò)散作用,加速可溶性污物的溶解,強(qiáng)化化學(xué)清洗劑的清洗作用。由此可見,凡是液體能浸到且聲場存在的地方都有清洗作用,其特點(diǎn)適用于表面形狀非常復(fù)雜的零件的清洗。尤其是采用這一技術(shù)后,可減少化學(xué)溶劑的用量,從而大大降低環(huán)境污染。
第二超聲波在液體中傳播,使液體與清洗槽在超聲波頻率下一起振動,液體與清洗槽振動時有自己固有頻率,這種振動頻率是聲波頻率,所以人們就聽到嗡嗡聲。
另外,在超聲波清洗過程中,肉眼能看見的泡并不是真空核群泡,而是空氣氣泡,它對空化作用產(chǎn)生抑制作用降低清洗效率。只有液體中的空氣氣泡被完全拖走,空化作用的真空核群泡才能達(dá)到較好效果。