DITECT HAS-D71 是什麼?金屬成形製程為何需要它?
DITECT HAS-D71 是日本 DITECT 公司推出的工業級高速攝影機,搭載全域快門(Global Shutter)CMOS 感光元件,能在高速拍攝時有效抑制影像扭曲,特別適合金屬成形製程中瞬間力學行為的可視化觀察。針對沖壓回彈、鑄造充填波前、鍛造裂紋萌生等肉眼完全無法分辨的現象,HAS-D71 可在 1,000 fps 至 10,000 fps 之間穩定輸出低雜訊影像,讓工程師第一次「看見」問題真正發生的那一刻。
金屬成形製程觀察的核心挑戰
金屬成形是一個極端的環境——沖壓機在數毫秒內完成一次行程,壓鑄模具在瞬間注入高溫熔融金屬,鍛造錘擊的衝擊力道甚至達到數百噸。傳統工業相機的幀率只有 30 至 120 fps,面對這類製程根本是「快門都來不及打開,動作已經結束了」。工程師過去只能靠事後解剖產品、觀察斷面形貌來推測問題,耗時且難以重現。
更棘手的是,金屬成形現場充滿粉塵、油霧、高溫輻射與震動,普通攝影設備根本無法長期穩定運作。DITECT HAS-D71 採用日本製造的機械結構與光學設計,機身緊湊、散熱設計合理,搭配適當防護措施後可直接部署在沖壓線旁側或壓鑄機周邊,不需要移設專用實驗室空間。
在鑄造充填觀察方面,工程師過去最頭痛的問題之一是「縮孔」與「氣孔」位置難以預測。透過 HAS-D71 拍攝壓鑄充填過程,可清楚看見熔液波前的亂流現象——哪裡先亂流、哪裡捲入空氣,最終縮孔就會出現在哪。這種直觀的因果關係,過去只能靠 CAE 模擬推測,現在可以直接用影像驗證,大幅縮短製程調整週期。
沖壓製程的回彈問題同樣受益於高速影像。料片在衝頭離開後的瞬間回彈行為,過去只能靠量測最終成品的尺寸偏差反推模具補償量,往往需要多次試模。透過 HAS-D71 在 3,000 至 5,000 fps 下拍攝回彈過程,可直接量化回彈角度隨時間的變化曲線,為模具設計提供更精確的數據依據。
DITECT HAS-D71 核心規格與機型比較
下表列出 DITECT HAS-D71 與同系列機種的主要規格對比,方便工程師根據實際需求選擇合適的機型。需要特別說明的是,HAS-D71 的全域快門設計是它在金屬成形應用中的關鍵差異點——在高速移動的物體拍攝時,全域快門可避免捲簾快門(Rolling Shutter)造成的影像斜切失真,確保每一幀的幾何形狀都是正確的。
| 機型 | 感光元件快門 | 最高幀率 | 解析度(全幅) | 典型應用 |
|---|---|---|---|---|
| HAS-D71 | 全域快門 | 約 10,000 fps(降解析) | 1,280 × 1,024 | 金屬成形、鑄造製程、沖壓觀察 |
| HAS-U1 | 全域快門 | 約 10,000 fps(降解析) | 1,280 × 1,024 | 工業機械、汽車碰撞、PIV 量測 |
| HAS-D73 | 全域快門 | 約 5,000 fps(降解析) | 2,048 × 1,536 | 半導體封裝 Wire Bond 精密觀察 |
| HAS-EF | 全域快門 | 約 10,000 fps(降解析) | 1,280 × 1,024 | 燃燒、爆炸、流場可視化 |
| HAS-EX | 全域快門 | 約 5,000 fps(降解析) | 1,280 × 1,024 | 外場便攜、設備巡檢 |
※ 上表幀率為降解析模式下的估算值,實際規格請洽東茂儀器確認最新規格表。
從比較表可以看出,HAS-D71 的定位集中在工業製程的中高速觀察,與 HAS-D73 的高解析精密觀察路線不同。如果您的製程觀察需要看的是「動態過程的完整性」而非「靜態細節的精密度」,HAS-D71 的全域快門加上足夠的幀率,是金屬成形領域最直接的選擇。若需要更高解析度觀察細部裂紋形貌,則可考慮 HAS-D73。
實際應用場景:沖壓、鑄造、鍛造三大製程
沖壓製程:在汽車鈑件或電子連接器的沖壓生產線上,HAS-D71 通常架設在沖頭行程側面,以 3,000 至 5,000 fps 捕捉衝頭接觸料片到穿孔完成的全過程。工程師可以清楚看到毛刺生成的瞬間——是在衝頭穿透前就出現裂紋、還是衝頭退出後才撕裂,兩種機制對應的模具修正方向完全不同。過去靠猜測,現在靠影像,試模次數平均可以減少兩到三次。
壓鑄製程:壓鑄充填速度快、模具溫度高,是高速攝影機應用最困難的場景之一。透過透明模具窗口或模具排氣孔處的輔助光源,HAS-D71 可拍攝熔液充填初期的流態。特別是在薄壁件壓鑄中,熔液溫度下降快、充填時間窗口極短,高速影像可以幫助工程師判斷充填不足(Cold Shut)的起始位置,進而調整澆口位置或充填速度。
鍛造製程:熱鍛件在高溫下的變形行為是製程工程師長期關注的課題。鍛造裂紋通常在最後一擊的瞬間萌生,但肉眼根本來不及觀察。HAS-D71 在 1,000 至 2,000 fps 下即可有效捕捉鍛造件外表面的裂紋萌生位置與擴展方向,搭配溫度量測設備,可建立「溫度—變形量—裂紋萌生」的相關性資料庫,為後續製程優化提供實驗依據。
除了上述三大製程,HAS-D71 在金屬切削、板材成形極限試驗、焊接飛濺觀察等領域也有實際應用案例。日本製造的品質保證加上東茂儀器在台灣的完整售後支援,讓這台機器不只是「買回來拍幾次」的一次性工具,而是可以長期整合進製程改善流程的量測設備。
選購 DITECT HAS-D71 前的幾個實務考量
在決定引進 HAS-D71 之前,有幾個面向值得工程師先盤點清楚,避免設備到位後才發現有落差。
一、幀率需求與錄製時長的取捨:高速攝影機的幀率越高,每秒寫入記憶體的資料量越大,相同容量的記憶體能錄製的時間就越短。金屬成形製程的單次行程時間通常在幾毫秒到幾十毫秒之間,建議先確認製程的「關鍵事件時間窗口」,再反推需要的最低幀率,避免為了追求最高幀率而犧牲了必要的錄製時長。
二、光源配合:高幀率意味著每幀的曝光時間極短,進入感光元件的光量大幅減少。在金屬成形現場,原有的環境照明通常遠遠不足。工程師需要提前規劃補光方案,常見選擇包括 LED 連續光源、脈衝光源等,建議在借機試拍階段就一併測試光源效果。
三、鏡頭選擇:不同的製程觀察距離與視野需求,對應不同焦段的鏡頭。壓鑄充填觀察可能需要微距鏡頭搭配延伸管,大型鍛造設備的整體觀察則可能需要廣角鏡頭。東茂儀器在台灣提供到場 DEMO 服務,可以帶著實際設備到現場評估最適合的鏡頭搭配。
四、資料儲存與分析流程:高速攝影機產生的影像資料量龐大,單次錄製動輒數 GB。建議提前規劃資料儲存與管理流程,並確認分析軟體的相容性。DITECT 提供配套的分析軟體,東茂儀器可協助評估軟體功能是否符合您的量測需求。
常見問題
問:DITECT HAS-D71 和 HAS-U1 有什麼差別?我的應用適合哪一台?
答:HAS-D71 和 HAS-U1 在基本架構上相近,都搭載全域快門感光元件。主要差異在於 HAS-D71 的機身設計與周邊配件更聚焦在工業製程的長期部署場景,例如金屬成形、鑄造生產線。HAS-U1 則定位更通用,常見於汽車碰撞實驗、PIV 流場量測等多樣化應用。如果您的主要需求是金屬成形製程的長期觀察與品管整合,HAS-D71 是更針對性的選擇;若您的應用場景多元,HAS-U1 的泛用性會更有優勢。建議直接聯繫東茂儀器說明需求,由技術人員協助評估。
問:在壓鑄現場使用高速攝影機,高溫環境會不會損壞設備?
答:這是金屬成形領域工程師最常問的問題之一。DITECT HAS-D71 本身並非為高溫環境設計的本安型設備,建議搭配適當的隔熱防護外殼或保持安全距離使用。在東茂儀器提供的到場 DEMO 服務中,技術人員會先評估現場環境條件,根據溫度、粉塵、震動等因素建議合適的防護配置,確保設備與人員的安全。
問:HAS-D71 可以長期架設在生產線上做連續監控嗎?
答:HAS-D71 的設計定位是「製程分析與問題診斷」,而非取代傳統工業相機做 24 小時連續監控。它的優勢在於關鍵事件的高速捕捉與事後詳細分析。一般的使用情境是在製程調試階段或問題發生時集中使用,完成分析後即可移至下一個需要觀察的工位。如果您的需求是長期線上監控,建議與東茂儀器討論最適合的整合方案。
問:東茂儀器有提供借機試拍服務嗎?
答:有的。東茂儀器提供 DITECT HAS-D71 的到場 DEMO 與短期借機服務,技術人員會攜帶設備到您的現場進行實際試拍,並協助評估幀率、光源與鏡頭的最佳組合。借機試拍是確認設備是否符合您製程需求的最直接方式,建議在正式採購前充分利用。詳情可致電 04-8857599 洽詢。
問:HAS-D71 的影像分析軟體好不好上手?
答:DITECT 提供配套的影像分析軟體,介面以日本工業市場的使用習慣設計,操作邏輯相對直觀。基本的播放、慢動作回放、幀擷取功能學習門檻不高;進階的位移追蹤、速度計算等功能則需要一點時間熟悉。東茂儀器提供繁體中文的操作教學與售後技術支援,設備到位後會安排教育訓練,確保您的團隊能順利上手。
聯繫東茂儀器,安排 HAS-D71 到場試拍
如果您正在評估是否引進 DITECT HAS-D71 改善金屬成形製程的觀察能力,最有效的下一步就是安排一次到場 DEMO。東茂儀器的技術團隊在 2026 年持續提供台灣在地的高速攝影機銷售、租借與技術支援服務,可依您的製程條件規劃最適合的拍攝方案。
歡迎致電 04-8857599 或透過官網 hsc.tw 留下您的需求,我們會在一個工作日內回覆,並安排專業技術人員與您進一步討論。
