Принцип ультразвуковой очистки в основном обусловлен введением ультразвуковой вибрации в чистящую жидкость, что вызывает «кавитацию» в чистящей жидкости. Мощная механическая сила, создаваемая «кавитацией», удаляет механические примеси и различные загрязнения, прилипшие к заготовке. Ультразвуковая очистка не только оказывает кавитационный эффект, но и сопровождается более сложными физическими и химическими воздействиями.
Так называемая «кавитация» относится к разреженному и плотному состоянию, когда в жидкости распространяется переменное звуковое давление ультразвуковых волн. В плотном состоянии жидкость находится под положительным давлением (около нескольких атмосферных давлений), а в разреженном состоянии жидкость находится под напряжением или отрицательным давлением. Обычно жидкость содержит определенное количество газа. В разреженном состоянии пузырек растет и поглощает больше газа, разложившегося в жидкости; при повторном сжатии пузырьки продолжают сжиматься. Во время этого процесса движение частиц жидкости обратно пропорционально постепенно уменьшающемуся радиусу пузырька. Следовательно, когда радиус приближается к нулю, скорость движения массы теоретически должна приближаться к бесконечности. Если это быстрое движение внезапно прекратится, когда пузырек закроется, кинетическая энергия, сконцентрированная в крошечном объеме, высвободится, частично превратившись в тепловую энергию, частично в энергию сжатия. В это время сферическая ударная волна распространяется наружу от центра закрытого пузыря. В этот момент давление составляет тысячи атмосфер. Если частота ультразвука составляет 20 кГц, кавитация будет происходить 20 000 раз в секунду. Поэтому нетрудно понять, что ультразвуковые волны обладают сильной очищающей способностью.
