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干冰机的原理是干冰粒接触到污垢表面后会产生脆化爆炸现象，从而使污垢收缩及松脱，将污垢快速，彻底的从物体表面脱落，从而达到快速、高效、安全、节能的清洗效果。
干冰清洗机的工作原理与喷砂除锈等有相似之处，但又有直接升华的独特性。在干冰清洗时，干冰颗粒在高压气流中加速，通过喷嘴喷出，冲击待清洗表面。干冰清洗的独特之处在于干冰颗粒在冲击瞬间气化。干冰的动量在冲击瞬间消失。干冰颗粒与清洗表面间迅速发生热交换，致使固体CO2(二氧化碳)迅速升华变为气体，不会造成二次污染和伤害清洗表面。
干冰的特殊性在于，它与其它喷射介质不同，干冰颗粒的特点是温度极低为零下78℃，当其气化时会吸收大量热量。这种低温效果使干冰清洗机具有独特的热力学特性，从而影响粘附污垢的机械性能。由于干冰颗粒与清洗表面间的温度相差很大，所以会发生热冲击现象。污垢层的温度降低后，脆性就会增大，随后干冰颗粒就能将污垢层冲击破碎。 干冰颗粒在千分之几秒内体积膨胀近800倍，这样在冲击时实际形成“微型爆炸”，将污垢层吹扫剥离。
即使在很高的速度下直接冲击清洗表面，干冰与沙粒相比，动能冲击也很小，这是因为干冰硬度不大，而且又是在冲击瞬间气化，所以不会对被清洗表面造成损伤。
相对于普通的清洗方式，干冰清洗可以降低停工工时，减少设备损坏，极有效的清洗高温的设备。同时还能减少或降低溶剂的使用，改善工作人员的安全，增进保养效率；并减少生产停工期、降低成本、提高生产效率。
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