超聲波清洗器VDE工作機理

超聲空化效應與超聲波的聲強、聲壓、頻率、清洗液的表面張力、蒸汽壓、

粘度、與水槽的耦合性能以及被洗工件的聲學特征有關，聲強愈高，空化愈強烈，

愈有利于清洗；空化閥值和頻率有密切關系，低頻超聲清洗適用于大部件表面或

者污物和清洗件表面結合強度高的場合，頻率低，空化強度高，但易腐蝕清洗件

表面，不適宜清洗表面光潔度高的部件，而且空化噪聲大。中頻超聲波，穿透力

較強，宜清洗表面形狀復雜或有盲孔的部件，空化噪聲較小，但是空化強度較低，

適合清洗污物與被清洗件表面結合力較弱的場合。高頻率的超聲清洗適用于計算

機、微電子元件的精細清洗，如磁盤、驅動器、讀寫頭、液晶玻璃及平面顯示器、

微組件和拋光金屬件等的清洗。這些清洗對象要求在清洗過程中不能受到空化腐

蝕，并能洗掉微米級的污物。兆赫級的超聲清洗適用于集成電路芯片、硅片及薄

膜等的清洗。能去除微米、亞微米級的污物，而對清洗件沒有任何損傷。因為此

時不產生空化，其清洗器理主要是聲壓梯度、粒子速度和聲流的作用。

其次，清洗劑的選擇要從污物的物理性質，并有利于超聲清洗兩個方面來考

慮選擇。清洗液的靜壓力大時，不容易產生空化，所以在密閉加壓容器中進行超

1聲清洗或處理時效果較差。清洗液的流動速度對超聲清洗效果也有很大影響。最

好是在清洗過程中液體靜止不流動，這時氣泡的生長和閉合運動能夠充分完成。

如果清洗液的流動速度過快，則有些空化核會被流動的液體帶走；有些空化核則

在沒有達到生長閉合整個運動過程時就離開聲場，因而使總的空化強度降低。在

實際清洗過程中有時為避免污物重新粘附到清洗件上，清洗液需要不斷流動更新，

此時應注意清洗液的流動速度不能過快，以免降低清洗效果。

被清洗件的聲學特性和在清洗槽中的排列對清洗效果也有較大的影響。吸聲

大的清洗件，如橡膠、布料等清洗效果較差，而對聲反射強的清洗件，如金屬件、

玻璃制品的清洗效果較好。清洗件面積小的一面應朝聲源排放，排列要有一定的

間距。清洗件不能直接放在清洗槽底部，尤其是較重的清洗件，以免影響超聲能

量的輸出，也避免清洗件擦傷底板而加速空化腐蝕。清洗件最好是懸掛在槽中，

或置于金屬網籃中，金屬網籃的間隔要盡可能大，金屬絲越細越好，這樣可以減

少聲強的吸收和屏蔽。

清洗液中氣體的含量對超聲波清洗效果也有影響。在清洗液中如果有殘存氣

體（非空化核）會增加聲傳播損失，在開機時先進行低于空化閥值的功率水平作

振動，以減少清洗液中的殘存氣體（脫氣）。

要得到良好的清洗效果，必須選擇適當的聲學參數和清洗液。