超声波是频繁高于20KHz的声波，可以利用它的能量来改变材料状态或性能。波的机械振荡能起粉碎固体、雾化、乳化、匀化、提取和凝聚的作用。在清洗液中气泡冲击波能破坏不溶性的污物，使其分散脱落与溶液中。超声波震荡加速搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化清洗剂的清洗作用。清洗速度快，质量高。特别只用于形状复杂表面的细致清洗，易于实现清洗自动化。
在某一些场合下可以用水剂代替有机溶剂进行清洗或降低酸碱浓度。对声反射强的材料如金属、陶瓷和玻璃等清洗效果好，而对声吸收大的材料如布料、橡胶以及黏度大的污物清洗效果差。
超声波清洗的主要技术参数
超声频率:
当工作频率很低（在人的听觉范围内）就会产生噪音。当频率低於20kHz时，工作噪音不仅变得很大，而且可能超出职业安全与保健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中，通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频率该频率范围内的清洗频率常常被用于清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。
高频通常被用于清洗较小、较精密的零件，或清除微小颗粒。高频还被用于被工件表面不允许损伤的应用。使用高频可从几个方面改善清洗性能。随着频率的增加，空化泡的数量呈线形增加，从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。如果功率保持不变，空化泡变小，其释放的能量相应减少，这样有效地减小了对工件表面的损伤。高频的另一个优势在于减小了粘滞边界层（泊努里效应），使得超声波能够'发现'极细小的微粒。市场上常用频率的产品有28KHz、32KHz、40kHz。
功率密度:
功率密度=发射功率(W)/发射面积(cm2),通常≥0.5W/cm2.超声波的功率密度越高,空化效果越强,清洗速度越快,清洗效果越好.但长时间,高密度的清洗,容易造成清洗物件表面产生"空化"腐蚀. 清洗温度: 一般来说,超声波在50℃-85℃时,效果**好.
超声波清洗原理
超声波是频繁高于20KHz的声波，可以利用它的能量来改变材料状态或性能。波的机械振荡能起粉碎固体、雾化、乳化、匀化、提取和凝聚的作用。在清洗液中气泡冲击波能破坏不溶性的污物，使其分散脱落与溶液中。超声波震荡加速搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化清洗剂的清洗作用。清洗速度快，质量高。特别只用于形状复杂表面的细致清洗，易于实现清洗自动化。在某一些场合下可以用水剂代替有机溶剂进行清洗或降低酸碱浓度。对声反射强的材料如金属、陶瓷和玻璃等清洗效果好，而对声吸收大的材料如布料、橡胶以及黏度大的污物清洗效果差。
超声波在电子工业中清洗半导体器件、电子管零件、印刷电路、继电器、开关和过滤器等；在机械工业中清洗齿轮、轴承、油泵、油嘴、燃油过滤器、阀门、发动机及导弹部件、钟表零件；在光学和医学界清洗透镜、眼镜及框、医用玻璃器皿、针管和手术器具等；在轻纺工业中清洗喷丝喷头、食品瓶、盖、模具及雕刻工艺等。
物理清洗和化学清洗对比
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清洗方法 |
特点及适用范围 |
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物理清洗法 |
高压水射流清洗 |
用高压水射流清洗，对设备无腐蚀，不污染环境。与其他清洗方法相比，降低了劳动强度，提高工效几十倍，节能降耗显著。
适用于各种大型设备如换热器、锅炉、贮藏、槽车、蒸发器、结晶罐等等。除垢除锈效果良好。
缺点：清洗结构复杂的设备困难，可能造成局部损伤 |
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Pig管道清洗 |
在压力作用下用通球法（空心橡胶球、各种类型的弹性塑料球）清理各种管道水垢、锈垢、沉积物，是长输管线如原油、成品油、液化气、煤气、水管线等的**理想的清管方法。简单方便，见效快，清理效果好，又经济。可清除疏松水垢、铁垢、油污垢、腐蚀形成的沉积物。但对难容的硬质垢清洗比较困难。 |
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超声波清洗 |
利用超声波可清洗各种精密仪器、仪表零件及发动机的油污后。但只能清洗一些小部件。在工业大生产上用于铝铜电线上除锈除垢获得成功。 |
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电感清洗法 |
利用电感作用原理制成电除垢器。锅炉用水先通过除垢器，再进入锅炉，防止在锅炉中产生积垢。目前在G内已有应用，获得良好的除垢效果。 |
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化学清洗 |
目前化学清洗法应用**为广泛，80%以上用化学清洗法。用化学清洗剂可清除各种积垢，如水垢、锈垢、混合垢、焦垢、碳质垢、生物黏泥等。
可清洗锅炉、换热器、管道、反应釜、塔器、各种贮罐、槽车、石油化工成套设备、地下采油井管子、核设施等设备。可清洗结构复杂的设备表面，设备不需要阶梯，从而缩短了工期，有的设备被垢全部堵死，用物理清洗方法根本不能清除；又如很多难溶的坚固的硅垢、焦垢、油积碳及油田深井管子内的积垢，含钙离子、镁离子等形成的难容坚硬的垢，只有用化学清洗才能清洗除尽。
化学清洗方法存在的缺点：废液处理困难，污染环境。对处理含金属离子废液达到COD排放标准困难，清洗剂选择不当，会造成设备腐蚀。水冲洗时用水量大。不适合清洗封闭管道。 |
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注：设备清洗根据垢的组成、设备结垢型式及材质、清洗环境、经济费用来选择清洗方案。用物理清洗法或化学清洗法，shou先要考虑到既能清除垢又能保障设备完好，以无腐蚀无损伤为原则，其次还要考虑到清洗环境，废液处理达到排放标准。
超声波在电子工业中清洗半导体器件、电子管零件、印刷电路、继电器、开关和过滤器等；在机械工业中清洗齿轮、轴承、油泵、油嘴、燃油过滤器、阀门、发动机及导弹部件、钟表零件；在光学和医学界清洗透镜、眼镜及框、医用玻璃器皿、针管和手术器具等；在轻纺工业中清洗喷丝喷头、食品瓶、盖、模具及雕刻工艺等。
超声波清洗的特点
1）、超声波清洗可大大提高清洗表面的洁净度；
2）、清洗速度快、效果高；
3）、可连续自动化操作；
4）、可清洗外形复杂的清洗件；
5）、可进行大批量小型件清洗（如不锈钢填料环）。
超声波清洗可清除油污、锈蚀产物及制作表面的各种污物，对钢铁制件一般可用22~23KHz的超声波振荡作用，使制作表面的腐蚀产物疏松、脱落、剥离。
2、超声波清洗常用的清洗液及清洗对象
超声波清洗用的清洗液主要依据清洗材质及污染物类型等配制，清洗价质应满足除油垢的工艺要求；对制作腐蚀性小；表面张力、黏度大小适度，使其在超声波作用下，能产生出很多的气泡。
超声波清洗频率为30KHz，温度50~60°C，功率密度1W/cm²，零件（活塞）清洗后含尘量要求不大于1.5mg/L。
试验和应用中发现，用超声波清洗后，零件（活塞)汉尘量为1.3mg/个，洗净率98.9%。清洗剂配方中，考虑到了液体对材料的腐蚀，该清洗剂对铝、铸铁、钢、铜均有较好的防腐作用。
3、铝包钢导线生产钢丝在线清洗
铝包钢导线以其优良的导电、高强度、成本低的特点受到电力行业的重视。我G从我外引进数条铝包钢生产线。复合材料在生产过程中，要求原材料要进行在线清洗。在线清洗时，由于进料速度快，要求清洗工序在2~3s完成。传统清洗工艺无法满足要求，必须研究制造高效专用清洗剂及先进的清洗方法。
1）、钢丝的表面状态
钢丝热处理后表面扶着一层致密不均匀的氧化皮和油质不完全燃烧的附着物，呈灰色、赤色和棕褐色。
2）、清洗方法
选用超声波清洗，其强有力的超声波振荡作用，使得钢丝表面进入水中，钢丝表面上有机油物质通过清洗液中的乳化剂乳化作用，形成可溶性物质进入水溶液中。然后对清洗过的钢丝在超声波中用清水清洗2s，以完成清洗工序。
H2SO4为清洗主剂，起除氧化皮作用；NaCL为除氧化皮的促进剂，又起钢丝表面无灰洁净的作用。清洗温度80°C用超声波清洗2s；再在80°C热水中用超声波漂洗2S。清洗结果钢丝表面光泽如新。
3）、清洗剂的寿命
清洗剂使用一段时间后清洗能力下降，当清洗液中的铁离子、浓度为95.4~105g/L时，更换清洗液。
铁离子浓度测定方法：用移液管准确吸取1mL使用的清洗液，用100mL容量瓶稀释到刻度。准确移取10mL稀释液到250mL的锥形瓶中，滴加4~6滴双氧水，加热煮沸2min赶出过量的H2O2，加入氨水（1:1）调**刚好出现浑浊，再用盐酸（1:1）调**刚好澄清后再多加二滴调**酸性，加入10%的磺基水杨酸1mL作指示剂，加热到60~70°C，然后用0.03mol/L的EDTA标准溶液定**由紫色变为亮黄色为终点。
超声波清洗机漂洗
工件在除油、除锈、水洗、表调、磷化等工艺中渗透在焊接夹缝内的液体很难排出，且水洗不能完全清除干净，在湿热条件下夹杂物极易造成工件泛黄、生锈。如果这些残液在烘干过程中不能完全干固，随后粉末喷涂以高温烘干时，残液由于热膨胀的作用将渗出焊缝，影响涂料与金属表面的结合，造成涂层的附着力下降甚**脱离。
四.超声波清洗机工艺参数
超声波清洗温度是影响清洗速度的重要因素，适当提高清洗温度可增加空化能力、缩短清洗时间，但超过一定温度，由于蒸气压力增加反而降低空化作用，因此必须保持一定的温度。试验表明水溶性介质一般在50℃±5效果**佳。
