超聲波換能器將高頻振蕩電信號轉換成高頻機械振蕩，以縱波的辦法在清洗液中輻射。在輻射波擴張的半波期間，清洗液的細密性損壞并構成很多直徑為50-500μm的氣泡。這種氣泡中充溢著溶液蒸汽。在緊縮的半波期間，氣泡訊速閉合，會發作上百Mpa的局部液壓碰擊。
這種現象稱為空化效應。在空化效應的接輪作用下，工件表面或蔭蔽處的塵垢被爆裂、零落。一同，在超聲的作用下，清洗液的滲透作用增強；脈動拌和加重；溶解、松散和乳化加快；從而將工件完整清洗干凈。
超聲波清洗與各種化學的、物理的、電化的和物化的清洗方法比擬，具有以下共同的優點：能快速、徹地根除工件表面上的各種塵垢。能清洗帶有空腔、溝槽等外形雜亂的精密零件。在室溫或恰當加溫（60℃左右）即可停止清洗。
超聲波清洗機主要由超聲波清洗槽和超聲波發作器兩局部構成。超聲波清洗槽用穩固彈性好、耐腐蝕的優質不銹鋼制成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發作器發作高頻高壓，經過電纜結合線傳導給換能器，換能器與振蕩板一同發作高頻共振，從而使清洗槽中的溶劑受超聲波作用對塵垢停止洗凈。
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