基于MOPA标识系统的高质量激光直接标识铝合金的工艺研究

发布时间：2021-08-06 10:13

　　激光直接零部件标识（Laser Direct Part Marking）技术是一种在工业环境中证实可行,可实现高度自动化且绿色环保的标识技术,已经成为工业产品追溯中产品标识的首选手段。本文基于控制灵活、激光参数调节范围更大的MOPA（MOPA,主控振荡器的功率放大器）激光标识设备,按照ISO/IEC TR 29158条码技术标准,开展激光加工参数（如激光峰值功率、激光单脉冲能量、激光功率、填充间隔、扫描速度等）对激光直接标识（Direct Marking, DM）码质量（如条码等级、对比度、打印伸缩等）影响的研究。通过优化激光加工参数,实现了在AL2024材料表面标识高质量DM码的激光标识工艺。 

【文章来源】：应用激光. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

2024铝合金板

实验中采用的设备是上海市激光技术研究所生产的型号为AF20的MOPA光纤激光标识设备,如图2所示,激光器是SPI的G4脉冲光纤激光器,其最大额定输出功率为18 W,波长为1 060 nm,M2为1.0～1.6,激光经扩束后的光斑大小为8 mm。该激光器的脉宽调节范围为3～490 ns,重复频率调节范围为1 ～1 000 kHz,可调节脉冲波形高达40种。与传统的LD泵浦全固态激光器相比,这种激光器除了参数调节范围更广外,其激光脉冲波形可选,脉宽和重复频率独立可调。这些特性赋予该种激光器较高的参数控制能力和灵活性,便于通过各种工艺参数组合,针对不同的应用实现所需的效果。本实验采用焦距为160 mm、工作距离为179 mm的F-theta场镜将激光聚焦到工件表面,光斑大小约70 μm。二维码质量评价是采用基于ISO/IEC TR29158标准的日本基恩士SR-2000二维码验证系统,如图3所示。可对DM码或QR(快速反应)码进行质量评价。该设备采用标准化的参考译码算法,同时对光学部分也作了校准,因此能够较为公正的评价条码的质量。

二维码质量评价是采用基于ISO/IEC TR29158标准的日本基恩士SR-2000二维码验证系统,如图3所示。可对DM码或QR(快速反应)码进行质量评价。该设备采用标准化的参考译码算法,同时对光学部分也作了校准,因此能够较为公正的评价条码的质量。1.3 Data Matrix(DM)二维码

【参考文献】：
期刊论文
[1]激光标刻二维码工艺及最优参数域研究[J]. 李夏霜,何卫平,雷蕾,许迎飞,宋葆华,田琦楠.  中国激光. 2014(07)
[2]零件表面激光直接标刻二维条码的工艺参数优化研究[J]. 解志锋,张维,雷蕾,何卫平.  中国机械工程. 2011(05)

硕士论文
[1]金属表面低质量直接零件标识的信息增强与定位[D]. 房欣欣.山东大学 2016
[2]铝合金表面激光直接标刻二维条码工艺及加工质量检测研究[D]. 武玉松.山东大学 2014



本文编号：3325582