Nd∶YAG脉冲激光打黑Al99.7铝机理研究

调节Nd∶YAG脉冲激光器标刻参数在Al99.7铝表面可以获得白、灰、黑三种不同颜色深度的图形。为揭示激光打黑机理,使用分光光度计对样本表面光谱反射率进行了测定;使用扫描电子显微镜、能谱分析仪对标刻表面进行了观察分析。发现各样本灰度与光谱反射率变化关系对应一致,微观组织形貌差别大。富集有微米孔洞及纳米絮状物的样本表面反射率最低颜色最深,表明激光能量诱导产生的表面微纳米结构降低可见光范围光谱反射率是使标刻图形呈色的主要原因。

激光标刻铝锭二维码图像灰度与加工参数计算模型

激光器在金属表面标刻的控制参数多,参数对图像质量影响大。采用脉冲光纤激光在铝锭(牌号Al99.70)表面标刻二维码图像,建立了工艺参数与图像灰度值之间的优化计算模型;分析了激光加工相关参数的交互作用,对工艺参数进行了简化整合;对简化后的参数进行单因素实验,分析了标刻图像灰度值分布及变化规律并得到合理参数范围;基于单因素实验结论,建立了工艺参数与灰度值之间的多元非线性回归数学模型,利用多因素正交实验数据和免疫克隆算法对模型参数进行了拟合。实验结果证明了模型的有效性,为铝锭表面实现激光二维码标刻技术提供了理论基础。