CHO ONPA（超音波工業株式會社）超聲波清洗機廣泛應用于半導體零部件、精密模具、光學元件、機械加工件、電子元器件的精密清洗。整機依靠壓電逆壓電效應產生超聲振動，在清洗液中激發空化效應，配合加速度效應、直進流效應與清洗劑化學作用，剝離工件盲孔、微小縫隙內部的油污、切削粉、焊劑殘渣，實現無接觸精密清洗。

一、整機硬件構成

整套系統主要由超聲波發生器、壓電換能器、清洗槽、加熱模塊四大部分組成。

1. 超聲波發生器：將工頻交流電轉化為指定頻率高頻電信號，CHO ONPA 提供 15kHz、26kHz、38kHz、70kHz 多頻段機型，部分搭載掃頻技術，改善槽內空化分布不均問題。

2. 壓電換能器：核心執行部件，通過逆壓電效應，把高頻電信號轉換成同頻率微米級機械振動，固定在清洗槽底部。

3. 清洗槽：不銹鋼槽體，將振動傳遞至槽內清洗液體。

4. 溫控模塊：加熱清洗液，優化空化強度，提升清洗劑溶解能力。

二、核心：逆壓電效應，超聲波產生過程

發生器輸出高頻交變電流施加在換能器壓電陶瓷上，壓電材料隨電場周期性快速伸縮，將電能轉變為高頻機械振動。振動傳遞至清洗槽壁，帶動槽內清洗液振動，在液體內部形成超聲波縱波。

三、空化效應（核心清洗機制）

超聲波在液體傳播，交替形成高壓壓縮區與低壓稀疏區。

1. 稀疏負壓階段：液體被拉伸撕裂，生成大量微米級微小空化氣泡；

2. 高壓壓縮階段：氣泡瞬間劇烈內爆，局部產生瞬時高壓沖擊波、微射流與高溫。無數微型氣泡持續爆破，如同無數微型沖擊錘，直接沖擊工件表面，打破污垢與基材的附著力，把切削碎屑、油脂、焊渣從縫隙、盲孔剝離。

CHO ONPA 指出超聲清洗包含四大協同要素：空化效應、加速度效應、直進流、清洗劑化學作用超音波工業...。

• 空化效應：氣泡爆破沖擊剝離頑固污物，低頻能量更強；

• 加速度效應：液體分子高速沖擊，高頻下作用更突出；

• 直進流效應：超聲帶動液體定向流動，將剝離后的污染物帶離工件表面，防止二次附著；

• 清洗劑：搭配水基 / 半水系溶劑，通過化學反應溶解油污、樹脂殘渣。

四、不同頻率選型對應的原理差異

• 15kHz、20kHz 低頻：空化氣泡體積大，沖擊能量強，適合重油污、厚切削粉塵清洗；缺點沖擊力大，易損傷精細表面。

• 26kHz、38kHz 中頻：平衡清洗力與工件保護性，模具、機械零件通用精密清洗，也是 CHO ONPA 主流機型。

• 70kHz 高頻：空化氣泡細小，沖擊柔和，適合半導體、光學零件等易損傷工件，清洗微小縫隙污染物。

五、完整清洗流程

發生器輸出高頻電信號 → 壓電換能器產生機械振動 → 超聲波傳入清洗液 → 液體持續生成并爆破空化氣泡 → 沖擊波剝離工件縫隙污染物 → 直進流帶走懸浮污物 → 配合加熱與清洗劑加速溶解，完成精密清洗。

六、影響清洗效果關鍵因素

1. 液體溫度：適當升溫提升空化效率；溫度過高會造成氣泡提前消散，清洗力下降；

2. 液體含氣量：溶解氣體過多會削弱空化強度，精密清洗工況需預先脫氣；

3. 超聲頻率：工件材質、污垢類型匹配對應頻率，防止工件表面腐蝕、微損傷；

4. 液位高度：液位必須滿足設備要求，否則會大幅降低空化效果，甚至損傷換能器。