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(jiān)測中具有重要應(yīng)用，通過非接觸式測溫可優(yōu)化工藝參數(shù)、提升產(chǎn)品質(zhì)量并預(yù)防設(shè)備損傷。以下是具體應(yīng)用方案和技術(shù)要點：
1.核心應(yīng)用場景
（1）擠壓
坯料加熱控制
監(jiān)測鋁棒/銅錠在感應(yīng)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(qū)內(nèi)因劇烈剪切變形導(dǎo)致的溫度升高，防止過熱引發(fā)表面裂紋、粗晶或組織燒傷。
模具與出口溫度監(jiān)控
檢測模具工作帶因摩擦導(dǎo)致的異常升溫，預(yù)警磨損；監(jiān)測型材出口溫度，配合冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)在線淬火，保障產(chǎn)品力學(xué)性能
（2）金屬沖壓/鍛造溫度監(jiān)測
工件初始加熱
監(jiān)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(yù)防因溫降過快導(dǎo)致開裂。
模具過熱預(yù)警
發(fā)現(xiàn)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(guān)鍵參數(shù)
| 壓模方式 | 核心監(jiān)測場景與溫度范圍 | 測溫范圍 | 幀頻 | 空間分辨率/像素 | 關(guān)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(yù)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(tài)范圍，以同時看清高溫工件和低溫模具。 |
| 沖壓 | 1. 模具溫度監(jiān)測：?室溫 ~ 200°C 2. 板料溫度監(jiān)測（熱沖壓）：?700°C ~ 950°C |
雙范圍或?qū)挿秶?/strong> （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(jiān)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(xù)過程，需要連續(xù)錄像和實時線溫分析功能，以監(jiān)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(zhàn)：模具表面拋光/涂層、金屬氧化層導(dǎo)致輻射率變化（如鋼模輻射率0.7~0.9）。
方案：
使用黑體爐現(xiàn)場校準；
對關(guān)鍵區(qū)域貼高溫標定貼片（已知輻射率）；
軟件中按材質(zhì)預(yù)設(shè)輻射率庫。
（2）環(huán)境干擾
挑戰(zhàn)：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(tài)測溫精度
挑戰(zhàn)：快速開合模或工件移動導(dǎo)致圖像模糊。
方案：
高幀率熱像儀+全局快門；
觸發(fā)同步（與壓機PLC聯(lián)動，在開模靜止瞬間拍攝）。
4.系統(tǒng)集成與自動化
在線監(jiān)測系統(tǒng)：
將紅外熱像儀固定在機械臂或軌道上，配合PLC實現(xiàn)：
自動掃描多模腔溫度；
超溫觸發(fā)報警或停機；
數(shù)據(jù)存儲（關(guān)聯(lián)工藝參數(shù)，用于SPC分析）。
AI優(yōu)化：
通過機器學(xué)習(xí)分析歷史熱圖，推薦最佳模溫設(shè)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(huán)控制
背景
某汽車零部件廠生產(chǎn)儀表盤支架（PP材料），原工藝依賴模溫機設(shè)定值控制，但產(chǎn)品常出現(xiàn)縮痕和尺寸偏差，廢品率高達12%。
解決方案
設(shè)備配置：
格物優(yōu)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(qū)域測溫：劃分模腔、流道、冷卻水道為6個監(jiān)測區(qū)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(huán)反饋：熱像儀數(shù)據(jù)接入PLC，動態(tài)調(diào)節(jié)模溫機輸出（溫差＞5°C時自動補償）。
AI優(yōu)化：通過歷史熱圖訓(xùn)練模型，推薦最佳模溫初始設(shè)定值（原180°C→優(yōu)化后172°C）。
效果
廢品率從12%降至3%，年節(jié)省材料成本約￥280萬。
模具壽命延長40%（避免局部過熱導(dǎo)致的鋼材疲勞）。
格物優(yōu)信優(yōu)勢體現(xiàn)：軟件算法?自動過濾脫模劑蒸汽干擾，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。
案例2：鋁合金手機中框沖壓過熱預(yù)警
背景
某3C配件廠沖壓鋁合金手機外殼時，連續(xù)生產(chǎn)2小時后出現(xiàn)沖頭粘料（溫度＞350°C），需頻繁停機清理。
解決方案
設(shè)備配置：
格物優(yōu)信640H系列?高速熱像儀（640×480分辨率，75Hz幀率）。
固定于沖壓機側(cè)面，聚焦上下模接觸區(qū)域。
實施步驟：
動態(tài)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(guān)鍵監(jiān)測點）。
預(yù)警聯(lián)動：溫度＞300°C時觸發(fā)聲光報警，＞350°C自動停機并啟動冷卻噴淋。
工藝改進：根據(jù)熱像數(shù)據(jù)調(diào)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(yōu)信產(chǎn)品技術(shù)亮點：
抗干擾能力強：專為工業(yè)環(huán)境設(shè)計，抵抗冷卻水霧、油污干擾。
本地化服務(wù)：提供SDK支持與產(chǎn)線PLC/MES系統(tǒng)快速對接。
通過合理配置紅外熱像儀，壓模過程的溫度監(jiān)測可從“經(jīng)驗判斷”升級為“數(shù)據(jù)驅(qū)動”，顯著提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性。需注意根據(jù)具體材料（如塑料vs金屬）、模具結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)節(jié)拍定制解決方案。