基于二维条码质量的激光直接标刻工艺参量

为避免TC4钛合金表面激光连续标刻机器可识读的高质量Data Matrix二维条码时激光参量选择的盲目性,采用调Q Nd:YAG激光器作为加工源,提出单因素实验、正交实验和方差分析、信噪比分析、回归分析相结合的方法研究激光参量及其交互作用对条码质量的影响。首先进行单因素实验,通过方差分析确定对条码质量有显著影响的4个激光参量为泵浦电流、有效矢量步长、激光线间距和Q频率。在此基础上,根据L_(25)(5~6)正交表进一步研究这4个激光参量对条码质量的影响,并对实验结果进行信噪比分析和多因素方差分析,由信噪比分析推出最优激光参量组合。最后,采用逐步回归法对正交实验结果进行多元非线性回归分析,开发适合工业应用的预测二维条码质量的数学模型,并用其他实验条件进行验证。研究结果表明:除Q频率外,其他3个参量在95%置信水平上对二维条码质量有显著影响。开发的模型可用于预测TC4钛合金表面激光直接标刻的Data Matrix二维条码的质量,极大地提高了TC4钛合金表面激光直接标刻的工业应用。