隨著消費者對電子產(chǎn)品外觀品質(zhì)與美觀度要求的提高，金屬外觀件的涂漆工藝日益受到重視。傳統(tǒng)除漆方法在效率、環(huán)保和基體保護方面存在局限，而激光清洗技術(shù)憑借其非接觸、高效率、熱影響小、無污染等優(yōu)勢，逐漸在工業(yè)除漆領(lǐng)域獲得應(yīng)用。

本文試驗結(jié)合光子灣科技的共聚焦顯微鏡技術(shù)，通過觀測電器外觀件電泳油漆激光清洗后的表面三維形貌與粗糙度變化，進而系統(tǒng)分析激光清洗工藝參數(shù)對電泳油漆去除效果的影響。

電泳油漆激光清除試驗設(shè)備與方法

激光掃描路徑

實驗采用柜式激光清洗系統(tǒng)，激光波長為1064 nm，最大輸出功率100 W，頻率可調(diào)范圍10–500 kHz。試樣為厚度1.5 mm的鍍鋅碳鋼板，表面涂覆白色與黑色電泳油漆，漆層厚度約為60 μm。

為評估清洗效果，研究運用了共聚焦顯微鏡和三維輪廓儀。共聚焦顯微鏡可在20倍物鏡下獲取高還原度的表面3D形貌圖像，直觀反映漆層殘留與基底損傷情況；三維輪廓儀則用于精確測量表面粗糙度參數(shù)，如面的算術(shù)平均高度（Sa），客觀評價清洗后表面的平整度。

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工藝參數(shù)對激光清洗效果的影響

1. 掃描速率

不同掃描速率下白色油漆試樣激光清洗后基底的表面形貌和三維輪廓

掃描速率直接影響激光與漆層的作用時間和能量密度。實驗表明，速率過低（如200 mm/s）會導(dǎo)致能量密度過高，引發(fā)基底燒蝕與重熔；速率過高（如500 mm/s）則能量不足，漆層殘留明顯。300 mm/s被確定為最佳掃描速率，此時漆層清除干凈且基底損傷最小。

2. 激光功率

功率大小直接決定能量輸入強度。功率過低（35 W）時漆層去除不徹底；功率過高（50 W）則易造成基底重熔與氧化。40 W為適宜功率，能在清除漆層的同時保持基底完整。

3. 激光頻率

頻率影響單位時間內(nèi)激光脈沖的作用次數(shù)。頻率從100 kHz提升至400 kHz，清洗軌跡逐漸清晰，漆層殘留減少，表面粗糙度降低。400 kHz條件下，清洗效果最佳，基底表面平整度顯著提高。

4. 掃描間距

掃描間距決定光斑搭接率，影響熱量分布與清洗均勻性。間距過?。?.02 mm）易導(dǎo)致熱累積損傷；間距過大（0.11 mm）則出現(xiàn)清洗盲區(qū)。0.05 mm（搭接率75%）能在保證清洗全覆蓋的同時避免熱損傷。

表面元素與微觀形貌分析

通過能譜分析（EDS）發(fā)現(xiàn)，清洗前漆層以C、O元素為主，占比分別為51.85%和24.93%；清洗后C、O含量顯著下降至11.23%和2.53%，Zn元素占比上升至82.10%，表明鍍鋅層已完全暴露。共聚焦顯微鏡微觀形貌觀測顯示，在優(yōu)化參數(shù)（40 W、300 mm/s、400 kHz、0.05 mm）下，漆層被有效去除，基底表面平滑，未見明顯氧化或腐蝕。

顏色差異與激光清洗效果的關(guān)系

白色油漆試樣(a)和黑色油漆試樣(b)經(jīng)激光清洗后的外觀與表面三維輪廓

實驗發(fā)現(xiàn)，黑色油漆的激光吸收率高于白色油漆，因此在相同參數(shù)下，黑色油漆更易被徹底清除，清洗后基底表面平整光滑（Sa=0.777 μm）。白色油漆則對工藝參數(shù)更為敏感，清洗后表面仍可見痕跡，粗糙度較高（Sa=0.821 μm）。這表明在激光清洗工藝中，需根據(jù)漆層顏色調(diào)整參數(shù)，尤其對淺色漆層需更精細的控制。

本實驗通過共聚焦顯微鏡的系統(tǒng)觀測，明確了激光功率、掃描速率、頻率和掃描間距對電泳油漆清洗效果的影響機制，并揭示了顏色差異對清洗難度的影響。最佳工藝參數(shù)組合為：激光功率40 W、掃描速率300 mm/s、頻率400 kHz、掃描間距0.05 mm。該研究為電器外觀件再制造過程中的激光除漆工藝提供了科學依據(jù)，推動激光清洗技術(shù)在高精度表面處理領(lǐng)域的進一步應(yīng)用。

光子灣3D共聚焦顯微鏡

光子灣3D共聚焦顯微鏡是一款用于對各種精密器件及材料表面，可應(yīng)對多樣化測量場景，能夠快速高效完成亞微米級形貌和表面粗糙度的精準測量任務(wù)，提供值得信賴的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

超寬視野范圍，高精細彩色圖像觀察

提供粗糙度、幾何輪廓、結(jié)構(gòu)、頻率、功能等五大分析技術(shù)

采用針孔共聚焦光學系統(tǒng)，高穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)設(shè)計

提供調(diào)整位置、糾正、濾波、提取四大模塊的數(shù)據(jù)處理功能

光子灣共聚焦顯微鏡以原位觀察與三維成像能力，為精密測量提供表征技術(shù)支撐，助力從表面粗糙度與性能分析的精準把控，成為推動多領(lǐng)域技術(shù)升級的重要光學測量工具。

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