連續纖維增強熱塑性塑料的制造挑戰
塑料部件是眾多行業一部分，制造技術和材料組合也不斷取得進步，特別是在汽車工程等要求苛刻的領域。該領域的一項突出創新是連續纖維增強熱塑性塑料，它結合了強度和輕質特性。

這些材料具有機械性能，同時允許創建復雜的幾何形狀。注塑技術進一步增強了這一點，為制造商提供了設計精密工件的極大靈活性，包括在必要時集成金屬部件。此外，該技術支持短周期的能力對于高效的大規模生產至關重要。然而，這些材料也帶來了挑戰，特別是在優化其性能所需的制造過程中。

克勞斯瑪菲通過開發 FiberForm 工藝解決了這些挑戰，該工藝能夠從連續纖維增強熱塑性塑料生產出高質量的零件。該工藝從稱為有機板的半成品開始 – 大尺寸材料由嵌入熱塑性基質（如聚酰胺或聚丙烯）的玻璃、碳、芳綸或復合纖維層組成。這些板材經過多步轉變，包括加熱、熱成型為所需形狀以及最終的背面注塑成型。通過將有機板材的熱成型與注塑成型整合為單一的流線型工藝，克勞斯瑪菲生產出既輕巧又耐用的纖維增強塑料部件，使其特別適合汽車制造。

FiberForm 工藝的初始加熱階段對其成功至關重要。為了獲得最佳效果，溫度必須均勻分布在有機板材的整個表面上。這是通過在帶有紅外輻射器的專用烤箱中加熱板材來實現的。必須滿足兩個關鍵條件：有機板材必須快速加熱，并且溫度必須盡可能均勻地分布在其整個表面上。

主要問題之一是熱成型過程中需要精確的溫度控制。加熱不均勻會導致最終產品出現缺陷，例如翹曲或機械性能不一致。這種對精確溫度控制的需求增加了制造過程的復雜性，需要先進的紅外加熱技術和復雜的溫度控制器來確保生產的一致性和可靠性。



Optris 測溫儀優化了 KrausMaffei 熱塑性塑料紅外加熱的溫度控制
為了確保有機板材均勻快速加熱，克勞斯瑪菲開發了一種定制的紅外加熱系統，該系統集成了多達 72 個紅外輻射器。然而，在保持板材質量一致性方面取得的真正突破是通過使用 Optris CT LT22 測溫儀實現的。這些堅固、緊湊的傳感器策略性地放置在紅外輻射器后面，在那里它們可以精確測量半成品的表面溫度。

測溫儀連接到智能控制系統，該系統持續監控和調整加熱區，以保持整個板材的溫度分布均勻。這種設置通過集成得到進一步增強。測溫儀的耐用性和在高環境溫度下無需冷卻即可運行的能力使其成為這種苛刻應用的理想選擇。

測溫儀是兩件式裝置，由緊湊的傳感器頭組成，其直徑僅為 14 毫米，可在高達 180°C 的環境溫度下運行而無需冷卻，以及用于配置操作參數的電子箱。該盒子安裝在距離傳感器頭相當遠的地方。在此應用中，電子系統位于紅外加熱系統外部。傳感器頭配有可選的空氣凈化環，以保護光學元件免受灰塵或噴霧的污染，這是塑料行業普遍關注的問題。

制造商的軟件通過一個外部和幾個內部閉環系統控制加熱系統的溫度。每個加熱區都分配有一個高溫計，外部閉環系統監測整體溫度，同時考慮不同區域之間的相互作用。工業 PC 提供必要的溫度控制硬件，高溫計通過 4 至 20 mA 電流輸出連接。

紅外測溫儀對有機板材熱成型和注塑成型的好處
紅外加熱技術旨在快速均勻地加熱有機板，這是大規模生產的關鍵因素。可靠性至關重要，因為爐子必須持續運行以避免制造過程中斷。單個測溫儀故障可能會停止生產，因此每個組件的可靠性至關重要。為確保最佳性能，使用 Optris 紅外熱像儀不斷驗證結果。克勞斯瑪菲的新工藝調節系統進一步增強了有機板上表面溫度的均勻分布。自實施該系統以來，克勞斯瑪菲從未遇到過任何設備故障，這凸顯了這種先進解決方案在苛刻的生產環境中的可靠性和有效性。

緊湊型紅外測溫儀采用工業設計，將電子設備與傳感器頭分開，使其能夠在高環境溫度下有效運行。此外，可選的空氣凈化環可防止灰塵或噴霧等惡劣條件，確保即使在具有挑戰性的環境中也能可靠地工作。紅外測溫儀配備故障安全傳感器，可確保均勻的表面溫度測量，這對于保持生產過程中的一致質量至關重要。此外，該設備易于集成，可無縫集成到現有系統中。