超聲波清洗機由超聲波發生器所發出的高頻振蕩信號，通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質清洗溶液中，超聲波在清洗液中疏密相間地向前輻射，使得液體流動從而產生數以萬計的微小氣泡，這些氣泡在超聲波縱向傳播的負壓區形成、生長，而在橫向傳播的正壓區迅速閉合，在這種被稱之為＂空化＂效應的過程中氣泡閉合可形成超過1000個氣壓的瞬間高壓，連續不斷地產生的高壓就象一連串小＂爆炸＂面不斷沖擊物件，使物件表面及縫隙中的污垢迅速剝落脫離，從而達到物件表面潔凈的目的。
超聲波清洗機的作用機理主要有以下幾個方面：
1.因空化泡破滅時產生強大的沖擊波，污垢屋的一部分在沖擊波作用下被剝離下來，分散，乳化，脫落。
2. 因空化現象產生的小氣泡，向污垢層與表層形成的空隙滲透，而這種小氣泡和聲壓同步膨脹、收縮，像剝皮一樣的物理力反復作用于污垢層,污垢層一層層被剝開，氣泡繼續向里滲透，直到污垢層被完全剝離。這是空化二次效應。
3. 超聲波清洗中清洗液被超聲震動產生對污垢的沖擊。
4. 超聲波加速化學清洗劑對污垢的溶解過程，與物理力相結合，加速清洗過程。

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