超聲波清洗技術(shù)的機(jī)理研究、超聲波清洗工藝研究及應(yīng)用, 在國外已有近50 年的歷史, 我國起步較晚。上世紀(jì)80 年代前, 我國的超聲波清洗研制單位無論從研制隊(duì)伍還是從生產(chǎn)上講, 有些規(guī)模的為數(shù)很少。上世紀(jì)80 年代后, 特別是90 年代開始, 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展, 以及科技的不斷進(jìn)步,尤其是先進(jìn)制造技術(shù)的需求, 超聲波清洗技術(shù)的研究與超聲波清洗設(shè)備的研制得到了迅速發(fā)展。

   超聲波清洗屬于物理力清洗, 其本身為綠色清洗。目前, 超聲波清洗已成為國內(nèi)外最有效的清洗手段, 并逐步深入到科技領(lǐng)域的諸多方面和各種生產(chǎn)環(huán)節(jié), 特別是汽車工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用更為普遍。超聲波清洗技術(shù)的機(jī)理，當(dāng)聲波的頻率高達(dá)超過人耳聽覺范圍的頻率極限(20 kHz)時稱為超聲波, 它是一種交變電壓, 在液體中傳播時出現(xiàn)稀疏密集狀態(tài)。在密集狀態(tài)時, 液體受到正壓力, 而在稀疏狀態(tài)時, 液體受到拉力即負(fù)壓力, 在介質(zhì)即清洗液中形成縱向傳播的一種機(jī)械波。在輻射波擴(kuò)張的半波期間, 清洗液的致密性破壞并形成無數(shù)直徑為50 ～ 500 μm 的氣泡, 這種氣泡中充滿著溶液蒸汽。在壓縮的半波期間, 氣泡迅速閉合,以每秒2 .5 萬～ 2 .8 萬次的頻率在液體中產(chǎn)生出數(shù)千萬個大氣壓的微核波, 這種現(xiàn)象稱為“空化” 效應(yīng)。超聲波清洗主要靠這種“空化”效應(yīng), 空化效應(yīng)是主要因素。

  氣泡的爆破產(chǎn)生的高壓高溫沖擊波減小了污垢與被清洗件之間的粘著力, 引起污垢的破壞和脫離;同時氣泡的振動能對被清洗物表面進(jìn)行擦洗,氣泡還能鉆入裂縫中振動, 使污層脫落。當(dāng)某些固體表面被油粘附時, 油被超聲波乳化, 迅速脫離清洗件的表面。超聲波空化在清洗件表面會產(chǎn)生很高的速度梯度和聲流, 能進(jìn)一步削弱或除去邊界層污染,同時超聲波振動還會引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的強(qiáng)烈振動, 清洗件表面受到強(qiáng)烈的沖擊, 使污物迅速脫離表面。超聲波清洗的優(yōu)點(diǎn)速度快、能快速、徹底地清除工件表面上的各種污垢, 不必將物件拆開和刷洗, 省時省力, 降低人工成本, 提高了生產(chǎn)效率, 一般來說, 超聲波清洗時間是其它清洗方式的1/4 ～ 1/10 。清洗效果好就清洗方式而言, 在工業(yè)中的清洗方式一般為手工清洗、有機(jī)溶劑清洗、蒸汽氣相清洗、高壓水射清洗和超聲波清洗。超聲波清洗被國際公認(rèn)為當(dāng)前效率最高、效果最好的清洗方式。無論工件多么復(fù)雜, 將其放入清洗液內(nèi), 只要是能接觸到液體的部位, 超聲波的清洗作用都能達(dá)到。尤其是對于形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、手工及其它清洗方式不能完全有效地進(jìn)行清洗的工件, 具有顯著的清洗效果。

   超聲波清洗是一種效果顯著的強(qiáng)化清洗法, 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化, 對于形狀復(fù)雜和多孔的零件, 與其它清洗方式相比有無可比擬的優(yōu)越性。隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展, 超聲波清洗設(shè)備的采用將越來越廣泛, 正朝著大規(guī)模、高效率和自動化的方向發(fā)展。