為了提高汽車燃料利用率,汽車必須輕巧,但性能強(qiáng)大也同等重要。為同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)方面的目標(biāo),現(xiàn)代的汽車面板大多采用金屬表層和結(jié)構(gòu)性粘膠底層結(jié)合而成,這兩層需要通過感應(yīng)粘接在一起。
然而,實(shí)現(xiàn)這一工藝并非易事,粘合劑要正常工作,其溫度一定要恰到精準(zhǔn)。為確保粘合劑高效發(fā)揮作用,菲亞特汽車(FIAT)開始使用FLIR熱像儀為整個(gè)工藝過程提供自動反饋。
汽車粘接工藝需溫控
汽車外飾的靈活性需要嚴(yán)格按照安全要求來控制,以最大限度確保駕駛員和行人的安全。目前,汽車行業(yè)為達(dá)到這些要求而優(yōu)先選擇的方式是:將輕型金屬表面與化學(xué)成分精密粘接,使引擎蓋邊緣充滿剛度,同時(shí)保持其中心的彈性。此方式有助于在保持汽車結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性的同時(shí)維持汽車外飾構(gòu)件的靈活性,發(fā)生事故時(shí),可避免對行人造成傷害。
將這兩種構(gòu)件結(jié)合起來的工藝稱為粘接。粘接塑料和金屬時(shí),粘合劑的溫度必須在 150-180℃之內(nèi)?,F(xiàn)代的汽車制造商采用一種名為電磁感應(yīng)的方法來獲取所需溫度。使用電磁鐵時(shí),導(dǎo)電物體(本例中為金屬層)就會產(chǎn)生所謂的“渦電流”。金屬的電阻導(dǎo)致熱量產(chǎn)生。
金屬部件在幾秒鐘內(nèi)從室溫加熱到180℃
數(shù)秒內(nèi)加熱到180℃
構(gòu)件的金屬層通過傳導(dǎo)被加熱,數(shù)秒內(nèi)溫度就能達(dá)到所需要求。金屬表面的熱量可使結(jié)構(gòu)性粘合劑達(dá)到預(yù)聚合溫度,從粘態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),從而在工藝過程中與金屬層粘接。完成這道工藝所需時(shí)間會隨著所用粘合劑類型和所需粘接處數(shù)量的變化而有所不同。一般情況下,從開始到結(jié)束所需時(shí)間約40-45秒。
然而,正如所有其他工藝一樣,錯(cuò)誤總是在所難免。如果因?yàn)槟撤N原因,一個(gè)或多個(gè)粘合處的溫度不在粘合劑正常工作所需的溫度范圍之內(nèi),例如太高或者太低,最后的構(gòu)件就會出現(xiàn)問題。
這張熱像圖中的每一個(gè)綠色方塊代表一個(gè)測量點(diǎn),在本例中為19,用戶可以根據(jù)需要定義任意多個(gè)測量點(diǎn)。
計(jì)算機(jī)可將19個(gè)或更多位置的溫度讀數(shù)與預(yù)先確定的參數(shù)進(jìn)行比較。若探測到溫度值過高或過低,系統(tǒng)就會報(bào)警。Ricca稱,用戶可以輕松添加更多的測溫點(diǎn),他說:“這是一項(xiàng)很重要的功能,因?yàn)樵撓到y(tǒng)設(shè)計(jì)靈活,能夠進(jìn)行調(diào)整,以便用于將來更多的車型?!?
Ricca解釋道,每一款新車型在粘接接頭數(shù)量方面總是多于舊車型,“這使得可靠且具有成本效益的質(zhì)量檢查在保持高質(zhì)量和高生產(chǎn)率方面成為一項(xiàng)更加重要的因素。利用菲力爾紅外熱像儀自動檢查質(zhì)量使這一目標(biāo)成為可能?!?
FLIR A系列檢測精準(zhǔn)可靠
FIAT正在尋找一種方法,以確保生產(chǎn)過程全面展開時(shí)粘合性能夠發(fā)揮良好效果??偛吭O(shè)在意大利的Inprotec公司采用的方法是:使用FLIR A615熱像儀進(jìn)行質(zhì)量測試。
Inprotec公司于1992年在米蘭成立,成立之初主要致力于工業(yè)安全應(yīng)用高科技設(shè)備的經(jīng)銷。不久,公司專業(yè)人員意識到熱成像技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?,于是該公司便成為FLIR產(chǎn)品的官方經(jīng)銷商。如今Inprotec集團(tuán)不僅在意大利米蘭設(shè)有辦事處,而且在羅馬、西西里、甚至是阿爾及利亞都有辦事處。
可靠、精確的FLIR A615熱像儀可檢測到細(xì)微至0.05℃的溫差,產(chǎn)生的熱圖像的分辨率為640 × 480像素。感應(yīng)加熱過程若沒有達(dá)到所需溫度則會自動報(bào)警,以警告操作人員。溫度達(dá)不到要求時(shí),粘接就會失敗,該構(gòu)件將作為不合格產(chǎn)品被丟棄。
Inprotec熱成像部門的銷售總監(jiān)Robert Ricca對FLIR A615熱像儀的質(zhì)量非常滿意,“菲力爾熱像儀所提供的熱數(shù)據(jù)正是我們這類應(yīng)用所需要的?!?
FLIR A615被安裝在距離被測部件4米處,以便在部件裝卸期間實(shí)現(xiàn)自動機(jī)械臂搬運(yùn)。
Inprotec公司利用FLIR軟件開發(fā)包,使用FLIR A615設(shè)計(jì)出了感應(yīng)過程熱量采集的界面。熱數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器上,可對汽車引擎蓋生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行追蹤。公司技術(shù)人員將熱像儀嵌在具有保護(hù)作用的硬外殼內(nèi),并安裝了一臺電風(fēng)扇,防止煙霧模糊熱像儀的鏡片。熱像儀距離所測構(gòu)件4米,在裝載和卸載過程中方便機(jī)器人手臂自動處理。通過用戶友好的觸屏用戶界面,工廠員工可簡單迅速地進(jìn)行操作。
傳輸便捷,客戶滿意