一、概述
超声波清洗是利用超声波在清洗液中的机械振动对附在清洗对象上的污物产生冲击等一系列作用来去除污物。超声波清洗是一种高效率、高质量、易于自动控制的清洗技术。相对于喷淋清洗、气相清洗等其他多种清洗方式来讲，超声波清洗的洗净率高、残留物少、清洗时间短。超声波清洗不受工件表面形状的影响，能够采用浸泡方式清洗的工件都可以采用超声波清洗，特别是对于一些有沉孔、凹槽等结构的工件，超声波清洗具有更好的效果。但需要注意，超声波清洗适用于声波反射性强的被洗物，并不适用于诸如橡胶件等声吸收强的被洗物。
在超声波清洗中，需针对不同的清洗对象选择合适的清洗介质。随着科学技术的进步，更加专业化的清洗剂不断创新出现，进一步提升了超声波清洗的清洗效率与清洗效果。超声波清洗中，水基型、溶剂型等类型的清洗剂都可以应用于清洗。在机械工业中，溶剂型清洗剂由于具有优越的去污脱脂能力得到了广泛的应用。为保护臭氧层，国内外替代ODS类清洗剂的工作已经进入收尾阶段，同时卤代烃类清洗剂的职业危害性越来越引起大家的重视，因此环保型的碳氢清洗剂的应用得到了广泛关注。在航空工业中，含有卤素的清洗剂对钛合金、铜合金具有极其明显的应力腐蚀，因此推动了专用型的航空工业碳氢清洗剂的研发。
随着当前制造领域对清洗要求的不断提高及社会对环保要求的重视，为了满足溶剂型清洗剂的使用特点，将真空技术与超声波技术相结合发展了超声波真空清洗技术。真空技术的作用主要表现为清洗过程中的真空脱气作用、清洗后针对清洗液的真空干燥作用和对清洗液的真空蒸馏作用。在真空环境下，工件孔隙中的空气析出，使得清洗液更容易作用于孔隙的内腔表面，同时当真空度达到清洗剂中溶解的气体的分离压力时，清洗剂中溶解的气体开始释放，降低了清洗剂中溶解的气体对于声波空化作用的影响，提高了清洗能力。
二、超声波清洗基本原理
1、空化：超声波清洗的主要作用机理是空化效应。声波在液体中传播时，由于非线性作用，会产生声空化。在空化气泡突然闭合时发出的冲击波对污层的直接反复冲击可以破坏污物在清洗件表面的吸附，使污染物脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中。
2、振动：超声波能够引起清洗介质的质点振动，质点振动的加速度与超声频率的平方成正比。因此，高频超声会产生极大质点振动加速度，在工件表层形成局部微流擦洗现象，非常适用于精密清洗。
3、乳化：对于油脂性污染物，由于超声空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化。当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即可脱落。
4、声流：空化气泡在振动过程中会使液体本身产生环流，即所谓声流。他可使振动气泡表面存在很高的速度梯度和粘滞应力，促使清洗件表面污物的破坏和脱落。由于速度梯度和粘滞应力而产生的高速微射流可以强化清洗剂的作用。
在超声波清洗中，一般情况下，以上不同的原理方式共同存在，起到了清洗作用。但是，在不同的清洗参数设置条件下，起主要作用的机理不同。
三、超声波清洗的工艺影响参数及分析
(一)工艺影响参数
清洗作业有三要素：清洗剂、清洗方法和清洗设备，三者相互协调，才能使清洗作业取得良好的技术经济效果。清洗方法是清洗技术的三要素之一，应与清洗剂相协调，清洗方法与清洗剂选定后，设备的类型和主要结构的要求才能相应确定。因此，在清洗作业过程中，需要选择合适的清洗剂，并在此基础上设置合理的清洗工艺参数和工艺要点使清洗后的工件表面得到比较高的清洁度。
以上方法是实际生产中确定清洗工艺方式的常用基本逻辑。如果已经确定清洗设备，也就是说在确定的超声波清洗方式下，则需要考虑清洗工艺参数和清洗剂对于超声波清洗效果的影响。综合来讲，影响超声波清洗的工艺参数主要有三个方面：声学参数、清洗剂参数、清洗条件参数，需根据实际条件优化确定这些参数。
