Le principe de nettoyage du nettoyage par ultrasons est principalement dû à l’introduction de vibrations ultrasoniques dans le liquide de nettoyage, qui provoquent une « cavitation » dans le liquide de nettoyage. La puissante force mécanique générée par la « cavitation » décolle les impuretés mécaniques et divers contaminants attachés à la pièce. Le nettoyage par ultrasons a non seulement un effet de cavitation, mais s'accompagne également d'effets physiques et chimiques plus complexes.
Ce qu'on appelle la « cavitation » fait référence à l'état clairsemé et dense dans lequel la pression sonore alternative des ondes ultrasonores se propage dans le liquide. A l'état dense, le liquide est soumis à une pression positive (environ quelques pressions atmosphériques), tandis qu'à l'état clairsemé, le liquide est sous tension ou pression négative. Généralement, le liquide contient une certaine quantité de gaz. À l'état clairsemé, la bulle grandit et absorbe davantage de gaz décomposé dans le liquide ; une fois recomprimées, les bulles continuent de rétrécir. Au cours de ce processus, le mouvement des particules liquides est inversement proportionnel au rayon des bulles qui diminue progressivement. Par conséquent, lorsque le rayon s’approche de zéro, la vitesse de déplacement de la masse devrait théoriquement s’approcher de l’infini. Si ce mouvement rapide s'arrête brusquement lorsque la bulle est fermée, l'énergie cinétique concentrée dans le petit volume sera libérée, en partie transformée en énergie thermique, en partie en énergie de compression. A ce moment, une onde de choc sphérique se propage vers l’extérieur à partir du centre de la bulle fermée. À ce stade, la pression atteint des milliers d’atmosphères. Si la fréquence ultrasonique est de 20 kHz, cette cavitation se produira 20 000 fois par seconde. Par conséquent, il n’est pas difficile de comprendre que les ondes ultrasonores ont une forte capacité de nettoyage.
