基于声发射信号的纳秒激光划片轮廓监测

针对Al5083纳秒激光划片过程中产生沟槽和凸起两种轮廓的问题，研究了不同工艺参数下产生轮廓与映射声信号的关系。开展Al5083薄板纳秒紫外脉冲激光划片试验，观察轮廓的微观形貌，探究轮廓形成机制；采集声发射信号，小波包变换后分析声信号的差异性，并开展支持向量机分析。微观观测结果表明，凸起轮廓的成形机制包括熔融金属溅出受阻和凝固时产生的大量气孔。声信号分析结果显示，沟槽轮廓对应的小波包分解系数的方差和包络面积显著高于凸起轮廓；以小波包分解后的频谱为特征向量，添加标签后使用高斯核支持向量机分类，分类准确度达92.57%,验证了小波包变换和支持向量机的结合在基于声信号的轮廓监测中的可行性，为构建基于声发射的激光划片监测系统提供可行的技术路径。