红外热像仪在压模(如注塑成型、冲压、锻造等工艺)过程中的实时温度监测中具有重要应用,通过非接触式测温可优化工艺参数、提升产品质量并预防设备损伤。以下是具体应用方案和技术要点:
1.核心应用场景
(1)注塑成型温度监测
模具表面温度
实时监测模腔、流道、冷却水道区域的温度分布,确保均匀性(温差需控制在±5°C内),避免缩痕或翘曲。
熔体温度验证
通过模具进胶口处红外测温,间接评估熔体温度是否达标(需配合辐射率校正)。
冷却效率分析
对比开模前后模具温度变化,优化冷却时间与水道设计。
(2)金属冲压/锻造温度监测
工件初始加热
监测坯料加热炉温度均匀性(如铝合金锻造需350°C~500°C)。
成型过程温降
跟踪冲压/锻压过程中工件温度梯度,预防因温降过快导致开裂。
模具过热预警
发现模具局部摩擦过热(如深冲模角部),避免模具寿命缩短。
2.红外热像仪选型关键参数
参数 | 要求 | 注塑成型示例 | 金属加工示例 |
分辨率 | ≥640×480像素(微距镜头优先) | 监测微小流道温度差异 | 捕捉锻件局部温降区域 |
帧率 | ≥30Hz(高速冲压需100Hz以上) | 适合慢速注塑周期(~30s) | 匹配快节奏冲压(~1s/次) |
温度范围 | 0°C~600°C(注塑);200°C~1500°C(锻造) | 典型模温50°C~200°C | 钢坯加热可达1200°C |
热灵敏度 | ≤50mK | 检测±1°C的模温波动 | 识别材料相变临界温度 |
软件功能 | 实时温度曲线、区域报警、辐射率补偿 | 多区域同步监控(模腔+冷却水道) | 高温点自动标记 |
3.实施难点与解决方案
(1)辐射率校正
挑战:模具表面抛光/涂层、金属氧化层导致辐射率变化(如钢模辐射率0.7~0.9)。
方案:
使用黑体炉现场校准;
对关键区域贴高温标定贴片(已知辐射率);
软件中按材质预设辐射率库。
(2)环境干扰
挑战:冷却水雾、脱模剂蒸汽干扰红外测量。
方案:
选用抗污染镜头(如镀膜防护);
加装压缩空气吹扫装置;
(3)动态测温精度
挑战:快速开合模或工件移动导致图像模糊。
方案:
高帧率热像仪+全局快门;
触发同步(与压机PLC联动,在开模静止瞬间拍摄)。
4.系统集成与自动化
在线监测系统:
将红外热像仪固定在机械臂或轨道上,配合PLC实现:
自动扫描多模腔温度;
超温触发报警或停机;
数据存储(关联工艺参数,用于SPC分析)。
AI优化:
通过机器学习分析历史热图,推荐最佳模温设定值(如减少注塑短射缺陷)。
5.案例分享
案例1:汽车注塑件模具温度闭环控制
背景
某汽车零部件厂生产仪表盘支架(PP材料),原工艺依赖模温机设定值控制,但产品常出现缩痕和尺寸偏差,废品率高达12%。
解决方案
设备配置:
格物优信X640F系列红外热像仪(640×512分辨率,30Hz帧率,±2°C精度)。
安装于注塑机上方机械臂,同步模具开合周期移动扫描。
实施步骤:
多区域测温:划分模腔、流道、冷却水道为6个监测区域,实时跟踪温差。
辐射率校正:模具表面喷涂哑光黑漆(辐射率固定为0.95),减少反光干扰。
闭环反馈:热像仪数据接入PLC,动态调节模温机输出(温差>5°C时自动补偿)。
AI优化:通过历史热图训练模型,推荐最佳模温初始设定值(原180°C→优化后172°C)。
效果
废品率从12%降至3%,年节省材料成本约¥280万。
模具寿命延长40%(避免局部过热导致的钢材疲劳)。
格物优信优势体现:软件算法 自动过滤脱模剂蒸汽干扰,确保数据稳定性。
案例2:铝合金手机中框冲压过热预警
背景
某3C配件厂冲压铝合金手机外壳时,连续生产2小时后出现冲头粘料(温度>350°C),需频繁停机清理。
解决方案
设备配置:
格物优信640H系列 高速热像仪(640×480分辨率,75Hz帧率)。
固定于冲压机侧面,聚焦上下模接触区域。
实施步骤:
动态测温:捕获冲压瞬间(0.5秒/次)模具与工件的温度变化曲线。
热点标记:软件自动标定冲头角部温度(关键监测点)。
预警联动:温度>300°C时触发声光报警,>350°C自动停机并启动冷却喷淋。
工艺改进:根据热像数据调整润滑频率(每50次→每30次冲压喷洒润滑油)。
效果
粘模问题减少90%,停机时间降低70%。
冲头寿命从8万次提升至15万次。
格物优信产品技术亮点:
抗干扰能力强:专为工业环境设计,抵抗冷却水雾、油污干扰。
本地化服务:提供SDK支持与产线PLC/MES系统快速对接。
通过合理配置红外热像仪,压模过程的温度监测可从“经验判断”升级为“数据驱动”,显著提升生产效率和产品一致性。需注意根据具体材料(如塑料vs金属)、模具结构和生产节拍定制解决方案。