水輔助條件下鋁合金表面激光標(biāo)記二維條碼的實(shí)驗(yàn)研究與質(zhì)量預(yù)測.pdf

1、將激光技術(shù)和條碼技術(shù)相結(jié)合，通過激光光束的熱效應(yīng)在材料表面進(jìn)行燒蝕，從而在材料表面形成永久性的條碼信息，便于追溯產(chǎn)品質(zhì)量信息的一種新技術(shù)，具有無污染、無接觸、速度快、質(zhì)量高的特點(diǎn)。金屬材料的運(yùn)用范圍非常大，而激光在金屬表面進(jìn)行打標(biāo)也取得到了一定發(fā)展，然而，但在金屬材料上標(biāo)記條碼時，激光束對材料表面的作用，會給基體材料產(chǎn)生機(jī)械損傷、熱應(yīng)力，以及加工的飛濺物能夠在加工區(qū)域重新的沉積，對加工質(zhì)量產(chǎn)生了極大的影響，并且會產(chǎn)生細(xì)微顆粒及廢氣，對工

2、作環(huán)境造成污染。為了減小上述情況的影響，本文以水作為輔助條件，利用激光在鋁合金表面進(jìn)行標(biāo)記條碼的實(shí)驗(yàn)研究，并對其標(biāo)記質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析了激光功率、水層深度和材料自身三種因素對水輔助條件下激光標(biāo)記效果的影響，得到了這三種因素對標(biāo)記效果的影響規(guī)律。并設(shè)計正交實(shí)驗(yàn)分析了水輔助條件下激光工藝參數(shù)對條碼圖像質(zhì)量評定指標(biāo)的影響顯著性，得出了三種參數(shù)對條碼對比度和打印增長兩個指標(biāo)影響顯著，而對軸向非均勻性和未用錯誤糾

3、正兩個指標(biāo)影響不顯著，并根據(jù)均值圖，分別得到了條碼對比度和打印增長兩個評定指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)的最優(yōu)工藝參數(shù)組合。⑵開展了水輔助和空氣條件下的激光標(biāo)記二維條碼的對比實(shí)驗(yàn)分析研究，從微觀和宏觀的角度，對比了條碼圖像質(zhì)量評定指標(biāo)在兩種環(huán)境下的不同，并給出水輔助和空氣環(huán)境下標(biāo)記條碼后，經(jīng)檢測與統(tǒng)計的最終條碼等級情況，最終確定在一定的參數(shù)范圍內(nèi)，水輔助條件下在鋁合金表面進(jìn)行激光標(biāo)記條碼比在空氣中標(biāo)記的條碼質(zhì)量等級高。⑶基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立了水輔助條件

4、下激光工藝參數(shù)與條碼圖像質(zhì)量評定指標(biāo)之間的預(yù)測模型，并將實(shí)際檢測數(shù)據(jù)與模型輸出結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。而后，采用小步長縮小范圍搜索法，結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)與網(wǎng)絡(luò)模型，在前期獲得的最優(yōu)工藝參數(shù)組合的附近，找出了激光水輔助條件下在鋁合金表面上標(biāo)記二維條碼的更確切的工藝參數(shù)組合。⑷通過控制單因素實(shí)驗(yàn)，分析了不同牌號鋁合金在激光標(biāo)記二維條碼后的對比度與鋁合金化學(xué)成分之間的關(guān)系情況，得出四種鋁合金的條碼對比度的順序?yàn)?024＞7075＞6061