近10年來，超聲波清洗設備正在朝兩個方面發展。其一是，各種類型的多缸或傳動鏈式或升 降式超聲清洗生產線相繼面市；其二是，低頻超聲波清洗機向高頻超聲波清洗機的發展。在美國 、日本、歐洲以及亞太市場上，多缸式超聲波清洗設備總量已呈明顯上升之勢，高達總量的50％ ，而多工位半自動、全自動傳動鏈式或升降式超聲波清洗線體設備也已上升到總量的40％以上。 

    我國超聲波清洗www.jnthcs.com技術的應用已經取得了較好的成效。一是機械零部件在電鍍前后的清洗或噴涂前 的清洗，拆修零部件的清洗，要求高清洗度，如油泵油嘴偶件、軸承、制動器、燃油過濾器、閥 門的清洗。二是印制電路板、硅片、晶片、元器件殼、座、鐵路系統用的信號控制繼電器、元器 件、連接件、顯像管以及電真空器件等的清洗。三是眼鏡、顯微鏡、望遠鏡、瞄準具等光學系統 及取樣玻璃片的清洗。四是醫用器具、食品、制藥、生化等試驗中所用各種瓶罐的清洗。五是噴 絲頭、精密模具、精密橡膠件、珠寶工藝品等的清洗。 

    我國現有各類超聲波清洗設備制造企業近40家，但其分布主要集中在東南沿海地區。據統計資料 ，沿海地區的廠家占全國總數的85％，可見經濟發達地區對超聲波清洗技術的應用不但在先，而 且廣泛，普及程度高，同時，這又證明超聲波清洗技術在中西部地區推廣普及的前景十分廣闊。 就產品水平而言，當代產品與20世紀70—80年代的產品相比，技術進步也十分明顯。 
近年來，由于對汽車制動器生產線、冰箱壓縮機生產線的傳統清洗工藝實行技術改造，擬采用超 聲波清洗工藝。在國外汽車底盤架、轎車外殼噴涂前的超聲波清洗，配合清洗液，將除銹、 去氧化膜及磷化一次清洗處理完成，烘干后即可噴漆等都有了新的應用和發展。 

    美國Advanced Sonic Proctssing Svstems公司，推出一系列大量清洗煤或貴金屬礦物的設備，例 如清洗金屬顆粒礦物質表面的泥土、膠體類物質，使化學劑發揮更好的作用；洗煤粉除灰去硫等 ，處理率為每小時十幾噸。 

    美國Dvpont公司在新澤西州制藥廠的應用報告稱：超聲波清洗能除去反應罐或化學處理桶殼表面 的污物，比用普通方法節約能源，費用低且減少環境污染，清洗過程簡單，只要在溶器中灌滿水 ，加熱到65℃，并加入2％的表面活性劑，進行處理2—4h，即可清洗干凈。 

    歐洲的一些廠家曾清洗過9．1m3的罐，以前用甲醇加熱到沸點一次處理4—8h，總共要進 行5次清洗才能達到要求，而且超聲波清洗只需要一次處理即能達到要求，既節省溶劑，提 率，又減少環境污染。 

    隨著超聲波清洗設備的應用范圍越來越廣泛，各種經過不斷完善和改進的新穎超聲波清洗設備正 在取代已面市的老式設備。 

    兆赫超聲波清洗技術是指采用頻率700KHz—2MHz的超聲波進行清洗。清洗系統一般由壓 電換能器陳列、清洗容器和清洗液、高頻電功率發生器及控制電路等組成，對于某些特定的清洗 對象，有時還配有熱空氣烘干、清洗架（籃）及清洗液的過濾循環系統。 

    兆赫超聲波清洗技術的主要特點，一是避免了高光潔度物體的表面損傷；二是可除去附著在表面 的亞微米大小的顆粒；三是浸入液體中，面向換能器的一面能被洗凈，所以要進行兩面清洗。 

    目前，國外市場上已有商用的兆赫超聲波清洗設備。美國Verteq、Imtec、ProSys公司已開發出這 類設備用于半導體生產線上，在對100—300mm硅片的清洗中，可除去硅片表面上小到0 ．15μm的微小顆粒，而且可加快漂洗過程并有效地阻止粒子在硅片表面上重新附著。兆赫 超聲波清洗是國外許多大規模集成電路制造廠家生產過程中*的標準設備。 

    超聲波的作用原理 

    超聲波清洗www.jnthcs.com的原理，在理論要加以闡述是比較復雜的，里面牽涉許多因素和作用，可以體現超聲 波清洗作用的主要有以下三點。 

     （1）空穴作用 

    當強力的超聲波輻射到液體中，清洗液以靜壓（一個標準氣壓）為中心進行變化，在壓力到零氣壓 以下時，溶解在液體中的氧會形成微小氣泡核，進而產生無數近似真空的微小空洞（空穴）。超聲 波的正壓力時的微小空洞，在絕熱壓縮狀態被擠碎，這個發生在擠碎瞬間的強力沖擊波，可直接 破壞污染物并使之分散在液中，形成清洗機理。試驗中這種強力的清洗作用，能在數十秒內對鋁 箔侵蝕成無數的小孔。 

    利用空穴作用的清洗，對去油污的效果比較好，通常在28KHZ~50KHZ的頻率內進行機械另部件 的清洗，清洗機的超聲波強度大多設定在0．5~1w／cm2。 

     （2）加速度 

    清洗液體經超聲波輻射，液體分子發生振動，這種振動加速度在28KHZ時是重力加速度的103倍 ，在950KHZ時將達到105倍，由這個強力加速度可以對受污物的表面實行剝離清洗。然而， 950KHZ的超聲波不產生空穴，不適應去油污的清洗，只能在電子工業的半導體制造中，對亞微 米粒子的污染進行清洗。 

     （3）物理化學反應的促進作用 

    由空穴作用使液體局部發生高溫高壓（1000氣壓，5500℃），再經振動產生的攪拌，促使化學或物 理作用的相乘，液體不斷地乳化分散，進一步促進化學反應的速率。 

    清洗液深度的確定 

    液體中的超聲波會因行波、回波的相互干擾及強合結果，將形成“駐波”現象，（見 圖1）。確定產生駐波的液體深度，能得到的超聲波輻射效果。產生駐波的液體深度，可用下 面公式計算。

    液深（λ/2）＝聲速/頻率÷2 

    這個液體深度的正倍數數值，也是的深度，例在20℃水溫，28K1c時液深為27mm、 54mm、81mm等等，38KHZ時液深為21mm、42mm、63mm等，但是，不同的液體、液溫及超 聲振蕩器，其駐波發生情況是不同的。參見表1。
表 1 駐波的產生情況比較
    清洗液 聲 速 λ/2 

    水 20℃ 1483mm 27mm 

    氟里昂 20℃ 717mm 13mm 

     IPA 20℃ 1168mm 21mm 

    酸堿清洗劑 20℃ 1483mm 27mm

    超聲波產生方式和清洗條件的設定 

    超聲波www.jnthcs.com的產生方式由表2表示，可按不同的清洗目的加以選擇，目前常用的是能進行強力清洗的 連續振蕩方式。頻率調制和多頻率的方式，清洗時清洗不均現象較多，對污染嚴重物體的清洗不 太適應。
表 2 超聲波的產生方式
    方 式     內 容       特 征 

    連續振蕩 振幅及頻率是固定的 可強力清洗。由駐波作用使清洗不均，應增加搖動，達到清洗均 勻性。 

    加寬調制 振幅變化 有良好的脫氣效果，對不同物體清洗性好，噪聲大。 

    頻率調制（FM振蕩） 振蕩頻率實行數千赫的變化 能均勻地清洗。清洗效率差，平均輸出功率低 。 

    同時多頻率 多種頻率同時發生 形成均衡的聲場，清洗均勻，不易得到強力的超聲波。 

    多頻率交替 每一種頻率發生復數個頻率 清洗均衡，不易得到強力清洗。 

    圓錐形輻射清洗 用不銹鋼制成的共振體進行超聲波輻射。一般在清洗不充分場合使用 可獲得常 規超聲波10倍或20倍的強度，性能高。 但清洗面小，噪聲大

    清洗條件的選擇設定主要有以下數點。 

     •清洗位置：將清洗物置于駐波壓力zui大的位置，可獲得*的清洗效果。但是比駐波大 的物體清洗時，易產生清洗不均，這時應將物體在上下數十毫米內加以搖動，這是減少清洗不良 的常用方法。 

     •由網孔引起的衰減：在清洗小型另件時，多使用網籃方式，網籃網孔的大小不當，會造 成超聲波衰減，使清洗力降低，例在28KHZ場合，網籃的網孔直徑需在5mm以上，才可正常清洗 。如小的螺釘清洗時，網孔zui小要做到1mm，如果衰減大，使用0．1-0．5mm的薄板網藍，也 可得到正常清洗效果。 

     •頻率：對于頻率因素涉及的清洗效果，大體可這樣認為，采用頻率低的針對較難清洗的 污垢，頻率高的，適合于精密清洗場合。 

     •液體溫度：隨著液溫的上升，液中生存的氣泡會遮斷聲波，使超聲波減弱，但是在常規 做法上都以提高液溫來增加清洗能力。適合的液溫要針對不同的清洗液和清洗物來確定，一般場 合液溫在5060℃比較適當。 

    清洗工序和清洗裝置 

    清洗工序的設定要根據污染的類型，污染程度，處理批量來決定，譬如，眼鏡片的清洗一般要10 個工序。在使用水系清洗劑時，zui基本的工序制定如下： 

    超聲波清洗（水系清洗劑）→超聲波清洗（純水、自來水）→脫水 （干燥） 

    干燥處理對清洗物的清洗性優劣非常重要，常見的干燥方法有熱風干燥、通風干燥、真空干燥、 離心脫水干燥、IPA提升干燥等，可按照生產批量、成本、產品精度、被洗物形狀等加以選擇。 

    工業用超聲波清洗機多為單槽或雙槽式、自動清洗形式的清洗機也有多槽形式。近年來，半導體 行業用的清洗方式大多采用帶950KHZ超聲槽的單枚式“US噴淋”高頻清洗，可得到 高性能的清洗結果，“US噴淋”的方式是將載有950KHZ超聲波所形成的水帷幕，用 于液晶玻璃、電路芯片的超精密清洗，塵粒子可接近“零”的程度。 

    今后不同產品的濕式清洗，如需100％地發揮清洗劑的性能作用，對超聲清洗裝置將會提出更高 的要求。