金属表面激光着色质量评价及彩色条码标刻技术研究
发布时间：2021-02-02 07:11
金属表面激光着色是通过激光辐照金属表面,在金属表面产生不同颜色的一种新兴的着色工艺。激光着色不需要专门的涂料,具有无接触、加工灵活等优点,近年来受到广泛的关注。尽管如此,要实现金属表面激光着色的工业化应用仍有很长的路要走,这是因为在激光和金属材料的相互作用产生颜色的过程中,着色效果对激光参数和材料特性极为敏感,均匀性和稳定性一直以来都还是激光着色领域的两大挑战性课题。为此,本文选择Ti-6Al-4V合金作为加工对象,利用Nd:YAG纳秒激光器进行激光着色研究,主要研究了影响激光着色稳定性和不均匀性的主要因素、基于热物理场探索激光着色不均的原因并提出改进措施、实现彩色二维条码的激光标刻等内容,具体内容如下:研究了影响激光着色稳定性和均匀性的主要激光参数。提出了基于HSI（Hue-Saturation-Intensity）颜色空间的激光着色评估方法,通过分析激光着色样本在HSI颜色空间中的分布,确定其主要颜色的值及主色占比,作为描述样本稳定性和均匀性的评价指标。研究了激光电流、重复频率、扫描速度和线间距等参数对钛合金表面激光着色效果的影响。试验结果表明,在钛合金表面,激光能够稳定形成黄、橙...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?ＹＡＧ－Ｔ８０Ｃ激光打标机??该激光器使用进口氪灯作为光泵光源，采用稳定高效的聚光腔体，具有震荡??、、，ｌ〇６４ｎｍ，
程度；Ｉ分量为亮度或强度。??在ＨＳ丨颜色模型的三个分量中，彩色信息ｉｔ在色调位Ｈ和饱和度值Ｓ里，??而强度值１则与彩色信息无关，图２．２为强度最大时Ｈ－Ｓ平而示意阁。??１０??
＇Ｉ?２５％?５０％?７５％?１００％??图２．２?ＨＳＩ颜色空间中的Ｈ－Ｓ平面??日常获取到的图像是ＲＧＢ图像，需要转化的ＨＳＩ颜色空间，转化公式如２－??１、２－２所示。??ｆｕ?＝?＾?－Ｇ＞Ｂ??１３６０?－０?，Ｇ＜Ｂ??３－ｍｉｎ［Ｒ，Ｇ，Ｂ］?（２－１）??＿?Ｒ＋Ｇ屮Ｂ??０?＝?ＣＯＳ－１?（?［（？－〇?來?Ｓ）］＿＾?（２－２）??＼２ｙ／（Ｒ－Ｇ）２＋（Ｒ－ＢＸＧ－Ｂ）Ｊ?＇?’??本文用Ｈ值描述颜色种类，Ｓ值描述同种颜色的深浅程度，当两个颜色的色??调Ｈ值的差小于４５°时，则视为同一类颜色；当饱和度Ｓ低于１０％时，视为灰??色，灰色的色调无意义。由于强度值Ｉ受外部光照环境的影响很大，故不考虑。??２．２．２均匀性指标??激光着色试验中，激光在钛合金表面所产生的彩色区域经常存在着色不均的??情况。为了对着色不均效果进行评估
【参考文献】：
期刊论文
[1]标识和追溯性管理在民用飞机项目中的应用[J]. 王婷婷,马伟泽,陈洁. 民用飞机设计与研究. 2019(01)
[2]一种基于形态学与区域分析的车牌定位方法[J]. 罗山. 山西电子技术. 2018(06)
[3]镁合金黑色微弧氧化膜制备的研究现状[J]. 王星. 材料保护. 2018(09)
[4]镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展[J]. 袁烁,林乃明,邹娇娟,李大利,王志华,唐宾. 表面技术. 2017(10)
[5]基于霍夫直线检测与二维透视变换的图像校正恢复算法[J]. 田文利. 电子测量技术. 2017(09)
[6]纳秒激光不锈钢着色过程中的热作用及氧化规律[J]. 刘忠民,郭亮,张庆茂. 应用激光. 2017(04)
[7]微弧氧化彩色陶瓷膜的显色着色机理研究进展[J]. 黄然然,徐晋勇,高成,陶荟宇. 热加工工艺. 2017(12)
[8]激光诱导Ti-6Al-4V钛合金表面着色研究[J]. 李云龙,李建美,王爱群,陶亮. 激光与红外. 2017(06)
[9]类簇数目和初始中心点自确定的K-means算法[J]. 贾瑞玉,李玉功. 计算机工程与应用. 2018(07)
[10]激光诱致不锈钢彩色标识工艺研究[J]. 张玲玲,袁丽萌,陈媛,李国旗,王健超,张伟,张丽娟,夏琪,韩华. 应用激光. 2017(01)
硕士论文
[1]高密度彩色多维码的设计及应用实现[D]. 郑达川.华中科技大学 2016
[2]基于JSON的信息交互系统的研究与实现[D]. 邢四为.安徽大学 2013
[3]激光金属表面淬火热场仿真研究[D]. 黄健.华中科技大学 2007
[4]彩色Data Matrix条码的设计以及若干问题的研究[D]. 关涛.清华大学 2006
本文编号：3014293
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?ＹＡＧ－Ｔ８０Ｃ激光打标机??该激光器使用进口氪灯作为光泵光源，采用稳定高效的聚光腔体，具有震荡??、、，ｌ〇６４ｎｍ，
程度；Ｉ分量为亮度或强度。??在ＨＳ丨颜色模型的三个分量中，彩色信息ｉｔ在色调位Ｈ和饱和度值Ｓ里，??而强度值１则与彩色信息无关，图２．２为强度最大时Ｈ－Ｓ平而示意阁。??１０??
＇Ｉ?２５％?５０％?７５％?１００％??图２．２?ＨＳＩ颜色空间中的Ｈ－Ｓ平面??日常获取到的图像是ＲＧＢ图像，需要转化的ＨＳＩ颜色空间，转化公式如２－??１、２－２所示。??ｆｕ?＝?＾?－Ｇ＞Ｂ??１３６０?－０?，Ｇ＜Ｂ??３－ｍｉｎ［Ｒ，Ｇ，Ｂ］?（２－１）??＿?Ｒ＋Ｇ屮Ｂ??０?＝?ＣＯＳ－１?（?［（？－〇?來?Ｓ）］＿＾?（２－２）??＼２ｙ／（Ｒ－Ｇ）２＋（Ｒ－ＢＸＧ－Ｂ）Ｊ?＇?’??本文用Ｈ值描述颜色种类，Ｓ值描述同种颜色的深浅程度，当两个颜色的色??调Ｈ值的差小于４５°时，则视为同一类颜色；当饱和度Ｓ低于１０％时，视为灰??色，灰色的色调无意义。由于强度值Ｉ受外部光照环境的影响很大，故不考虑。??２．２．２均匀性指标??激光着色试验中，激光在钛合金表面所产生的彩色区域经常存在着色不均的??情况。为了对着色不均效果进行评估
【参考文献】：
期刊论文
[1]标识和追溯性管理在民用飞机项目中的应用[J]. 王婷婷,马伟泽,陈洁. 民用飞机设计与研究. 2019(01)
[2]一种基于形态学与区域分析的车牌定位方法[J]. 罗山. 山西电子技术. 2018(06)
[3]镁合金黑色微弧氧化膜制备的研究现状[J]. 王星. 材料保护. 2018(09)
[4]镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展[J]. 袁烁,林乃明,邹娇娟,李大利,王志华,唐宾. 表面技术. 2017(10)
[5]基于霍夫直线检测与二维透视变换的图像校正恢复算法[J]. 田文利. 电子测量技术. 2017(09)
[6]纳秒激光不锈钢着色过程中的热作用及氧化规律[J]. 刘忠民,郭亮,张庆茂. 应用激光. 2017(04)
[7]微弧氧化彩色陶瓷膜的显色着色机理研究进展[J]. 黄然然,徐晋勇,高成,陶荟宇. 热加工工艺. 2017(12)
[8]激光诱导Ti-6Al-4V钛合金表面着色研究[J]. 李云龙,李建美,王爱群,陶亮. 激光与红外. 2017(06)
[9]类簇数目和初始中心点自确定的K-means算法[J]. 贾瑞玉,李玉功. 计算机工程与应用. 2018(07)
[10]激光诱致不锈钢彩色标识工艺研究[J]. 张玲玲,袁丽萌,陈媛,李国旗,王健超,张伟,张丽娟,夏琪,韩华. 应用激光. 2017(01)
硕士论文
[1]高密度彩色多维码的设计及应用实现[D]. 郑达川.华中科技大学 2016
[2]基于JSON的信息交互系统的研究与实现[D]. 邢四为.安徽大学 2013
[3]激光金属表面淬火热场仿真研究[D]. 黄健.华中科技大学 2007
[4]彩色Data Matrix条码的设计以及若干问题的研究[D]. 关涛.清华大学 2006
本文编号：3014293
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