Inline-3D-Computertomographie reduziert Ausschussquoten

Anbieter zum Thema

Flow Europe GmbH

Renishaw GmbH

Shining 3D Tech Co., Ltd

Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS

Aufgrund der hohen Geschwindigkeit ermöglicht diese Methode eine sogenannte Inline-Prüfung, das heißt die Untersuchung ist Teil der Produktionskette und findet somit für jedes gefertigte Gussteil statt. Je nach Gussteil, Prüfsystem und Anbieter erfolgt die Auswertung der generierten Röntgenbilder und damit die Bewertung eines Objekts manuell oder automatisch.

2D-Inline-Prüfung mit Röntgentechnik lässt sich verbessern

Die 2D-Röntgentechnik bietet aber noch Verbesserungspotenzial, denn die Generierung von Röntgenbildern folgt dem Prinzip des Schattenwurfs: Wird durch eine Ungänze weniger Material durchstrahlt, so ist dies im Röntgenbild zu erkennen. Allerdings können weder Form, Größe noch exakte Lage eines Defekts im Objekt anhand eines 2D-Röntgenbildes eindeutig bestimmt werden.

Daher führt jeder gefundene Fehler aus Sicherheitsgründen zur Aussortierung des Gussteils, denn: Der Fehler könnte eine kritische Größe oder Form an einer hochbeanspruchten Stelle im Objekt besitzen. Somit führen auch Defekte, die beispielsweise in einem Objektbereich liegen, der in einer Nachverarbeitung noch abgetragen wird, aufgrund der fehlenden Lageinformation zur Ausschleusung des Gussteils aus dem Fertigungsprozess.

Auch kleinste Ungänzen, welche einen großen Abstand zur Objektoberfläche besitzen und dadurch weder Funktionalität noch Stabilität des Gussteils beeinflussen, sorgen für eine Klassifikation als Ausschuss. Dadurch verliert der Prozess der Röntgenprüfung erheblich an Effizienz.

3D-CT hat sich auch zur Prototypenprüfung etabliert

Die dreidimensionale (3D) Röntgen-Computertomographie (CT), die als bildgebendes Verfahren aus der medizinischen Diagnostik heute nicht mehr wegzudenken ist, hat sich mittlerweile auch als zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Untersuchung von Prototypen im Laborbereich etabliert. Die 3D-CT ermöglicht das komplette Erfassen eines Objekts mit all seinen innenliegenden Strukturen.

In Bild 1 (siehe Bildergalerie) ist die 3D-Darstellung eines CT-Volumendatensatzes zu sehen. Sowohl die Form, die Größe als auch die Lage eines Defekts im Gussteil können mit Hilfe der 3D-CT genauestens bestimmt werden.

Mathematisch exakte Rekonstruktion erfordert ein Helix-CT-System

Bei der 3D-CT werden mehrere Röntgenbilder, sogenannte Projektionen, aus unterschiedlichen Richtungen erzeugt. Anders als bei CT-Geräten im medizinischen Bereich wird bei industriellen CT-Systemen häufig das Objekt auf einem Drehteller fixiert und zwischen Röntgenröhre und Detektor platziert.

Während der Rotation des Objekts um die eigene Achse werden die Projektionen aufgenommen (Bild 2). Virtuell betrachtet bewegen sich somit Röhre und Detektor auf einer Kreisbahn um das Objekt.

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