紅外熱像儀在壓模(如鍛造、擠壓、沖壓)等工藝)過程中的實時溫度監測中具有重要應用,通過非接觸式測溫可優化工藝參數、提升產品質量并預防設備損傷。以下是具體應用方案和技術要點:
1.核心應用場景
(1)擠壓
坯料加熱控制
監測鋁棒/銅錠在感應爐或均熱爐中的整體及表面溫度均勻性,確保坯料達到最佳塑性成型窗口(如鋁合金擠壓需400°C~530°C)。
擠壓過程溫升管理
實時跟蹤材料在變形區內因劇烈剪切變形導致的溫度升高,防止過熱引發表面裂紋、粗晶或組織燒傷。
模具與出口溫度監控
檢測模具工作帶因摩擦導致的異常升溫,預警磨損;監測型材出口溫度,配合冷卻系統實現在線淬火,保障產品力學性能
(2)金屬沖壓/鍛造溫度監測
工件初始加熱
監測坯料加熱爐溫度均勻性(如鋁合金鍛造需350°C~500°C)。
成型過程溫降
跟蹤沖壓/鍛壓過程中工件溫度梯度,預防因溫降過快導致開裂。
模具過熱預警
發現模具局部摩擦過熱(如深沖模角部),避免模具壽命縮短。

2.紅外熱像儀選型關鍵參數
| 壓模方式 | 核心監測場景與溫度范圍 | 測溫范圍 | 幀頻 | 空間分辨率/像素 | 關鍵特性 |
|---|---|---|---|---|---|
| 鍛造 | 1. 工件加熱:?800°C ~ 1250°C (鋼) 2. 成型溫降:?600°C ~ 1000°C 3. 模具預熱與過熱:?150°C ~ 400°C |
高溫范圍 (建議 350°C ~ 1500°C) |
高幀頻 (≥100 Hz) |
標準分辨率即可 (如 384×288最低 或 640×480及以上) |
必須具備高動態范圍,以同時看清高溫工件和低溫模具。 |
| 沖壓 | 1. 模具溫度監測:?室溫 ~ 200°C 2. 板料溫度監測(熱沖壓):?700°C ~ 950°C |
雙范圍或寬范圍 (如 -20°C~600°C 和 350°C~1500°C) |
中幀頻 50 Hz |
高分辨率 (建議 640×480 及以上) |
對于冷沖壓,需監測微小溫差,熱靈敏度(NETD)?要求高。對于熱沖壓,需能覆蓋高溫。 |
| 擠壓 | 1. 坯料加熱:?350°C ~ 550°C (鋁) 2. 出口溫度:?450°C ~ 550°C (鋁) 3. 模具溫度:?200°C ~ 400°C |
中溫范圍 (建議 150°C ~ 600°C) |
中幀頻 50 Hz |
標準至高分辨率 (384×288最低 至 640×480及以上) |
由于是連續過程,需要連續錄像和實時線溫分析功能,以監控整個型材截面的溫度均勻性。 |

汽車零件熱壓

鋁擠壓
3.實施難點與解決方案
(1)輻射率校正
挑戰:模具表面拋光/涂層、金屬氧化層導致輻射率變化(如鋼模輻射率0.7~0.9)。
方案:
使用黑體爐現場校準;
對關鍵區域貼高溫標定貼片(已知輻射率);
軟件中按材質預設輻射率庫。
(2)環境干擾
挑戰:冷卻水霧、脫模劑蒸汽干擾紅外測量。
方案:
選用抗污染鏡頭(如鍍膜防護);
加裝壓縮空氣吹掃裝置;
(3)動態測溫精度
挑戰:快速開合模或工件移動導致圖像模糊。
方案:
高幀率熱像儀+全局快門;
觸發同步(與壓機PLC聯動,在開模靜止瞬間拍攝)。

4.系統集成與自動化
在線監測系統:
將紅外熱像儀固定在機械臂或軌道上,配合PLC實現:
自動掃描多模腔溫度;
超溫觸發報警或停機;
數據存儲(關聯工藝參數,用于SPC分析)。
AI優化:
通過機器學習分析歷史熱圖,推薦最佳模溫設定值(如減少注塑短射缺陷)。
5.案例分享
案例1:汽車注塑件模具溫度閉環控制
背景
某汽車零部件廠生產儀表盤支架(PP材料),原工藝依賴模溫機設定值控制,但產品常出現縮痕和尺寸偏差,廢品率高達12%。
解決方案
設備配置:
格物優信X640F系列紅外熱像儀(640×512分辨率,30Hz幀率,±2°C精度)。
安裝于注塑機上方機械臂,同步模具開合周期移動掃描。
實施步驟:
多區域測溫:劃分模腔、流道、冷卻水道為6個監測區域,實時跟蹤溫差。
輻射率校正:模具表面噴涂啞光黑漆(輻射率固定為0.95),減少反光干擾。
閉環反饋:熱像儀數據接入PLC,動態調節模溫機輸出(溫差>5°C時自動補償)。
AI優化:通過歷史熱圖訓練模型,推薦最佳模溫初始設定值(原180°C→優化后172°C)。
效果
廢品率從12%降至3%,年節省材料成本約¥280萬。
模具壽命延長40%(避免局部過熱導致的鋼材疲勞)。
格物優信優勢體現:軟件算法?自動過濾脫模劑蒸汽干擾,確保數據穩定性。

案例2:鋁合金手機中框沖壓過熱預警
背景
某3C配件廠沖壓鋁合金手機外殼時,連續生產2小時后出現沖頭粘料(溫度>350°C),需頻繁停機清理。
解決方案
設備配置:
格物優信640H系列?高速熱像儀(640×480分辨率,75Hz幀率)。
固定于沖壓機側面,聚焦上下模接觸區域。
實施步驟:
動態測溫:捕獲沖壓瞬間(0.5秒/次)模具與工件的溫度變化曲線。
熱點標記:軟件自動標定沖頭角部溫度(關鍵監測點)。
預警聯動:溫度>300°C時觸發聲光報警,>350°C自動停機并啟動冷卻噴淋。
工藝改進:根據熱像數據調整潤滑頻率(每50次→每30次沖壓噴灑潤滑油)。
效果
粘模問題減少90%,停機時間降低70%。
沖頭壽命從8萬次提升至15萬次。
格物優信產品技術亮點:
抗干擾能力強:專為工業環境設計,抵抗冷卻水霧、油污干擾。
本地化服務:提供SDK支持與產線PLC/MES系統快速對接。
通過合理配置紅外熱像儀,壓模過程的溫度監測可從“經驗判斷”升級為“數據驅動”,顯著提升生產效率和產品一致性。需注意根據具體材料(如塑料vs金屬)、模具結構和生產節拍定制解決方案。
