Computertomographie in der 3D Messtechnik

CT-Industrielle Computertomographie

Tiefe Einblicke in technische Komponenten

Durch den Einsatz von Röntgenstrahlen (X-Rays) erstellen moderne CT-Systeme prÀzise 2D-Bilder, welche in einem nachgelagerten Rekonstruktionsprozess zu 3D-Volumensdaten verarbeitet werden. Auf Basis dieser Daten ist es möglich, Defekte, Fehler, interne Merkmale und Zusammenbau-Situationen zu ermitteln.

Nach der Generierung eines OberflĂ€chenmodells ist auch zusĂ€tzlich die geometrische Bewertung des PrĂŒflings möglich fĂŒr den Anwendungsfall der Maßkontrolle. Diese Technologie ist besonders nĂŒtzlich fĂŒr QualitĂ€tssicherung, Fehlerdiagnose und die Optimierung von Fertigungsprozessen.

Highlights

Datenaufnahme mit ZEISS METROTOM

Mit einem Computertomographen von ZEISS erledigen Sie selbst komplexe Mess- und PrĂŒfaufgaben effizient mit nur einem Röntgenscan.

Die normgerechte Abnahme, die verwendete PrĂ€zisionsmechanik und das ausgeklĂŒgelte Kalibrierverfahren gewĂ€hrleisten die RĂŒckfĂŒhrbarkeit des Systems. LinearfĂŒhrungen und Drehtisch erfĂŒllen höchste AnsprĂŒche an die Genauigkeit.

Vorteile der X-Ray Technologie

Im Vergleich zu vollflĂ€chigen 3D-Scannern bietet die CT-Technologie den Vorteil, dass unabhĂ€ngig von der KomplexitĂ€t und der OberflĂ€chenbeschaffenheit des PrĂŒflings, ein qualitativ hochwertiger digitaler Zwilling erstellt werden kann.

ZusĂ€tzlich zur Maßhaltigkeitsbewertung der Außengeometrie lassen sich unzĂ€hlige Analysen innenliegender Bauteil-Bereiche durchfĂŒhren.

Umfassende CT-Datenanalyse in 3D

ZEISS INSPECT X-Ray nennt sich die Software rund um das Thema CT-Datenaufnahme und Analyse von Volumenmodellen. Geometrieauswertungen lassen sich damit ebenso erstellen, wie Analysen von innenliegenden Fehlern, Lunkern und Zusammenbausituationen.

Effiziente Reporting-FunktionalitÀt, Automatismen und Trendanalysen sind ebenfalls Teil des umfangreichen Tools.

Inspektion von Volumenmodellen anderer Hersteller

ZEISS INSPECT X-Ray ermöglicht auch den Import von Fremddaten und bietet somit auch Nutzern von alternativer CT-Hardware Zugriff auf effiziente und automatisierbare Inspektions-Prozesse.

HĂ€ufig gestellte Fragen (FAQs)

Was ist industrielle Computertomographie?

Darunter versteht man die auf Röntgentechnologie basierte, dreidimensionale Vermessung von technischen Bauteilen. Das Prinzip ist dabei Ă€hnlich der medizinischen Computertomographie, wobei bei industriellen CT’s meist die Strahlenquelle und der Detektor stillstehen und sich das zu vermessende Bauteil wĂ€hrend der Bildaufnahme bewegt.

Diese Art von 3D-Messtechnik wird vor allem bei komplexen Bauteilen angewendet, die vollstĂ€ndig bzw. auch im Innenbereich analysiert werden mĂŒssen. Das primĂ€re Messergebnis ist ein Volumenmodell im Voxelformat, welches in den meisten FĂ€llen in ein vollflĂ€chiges STL-Format fĂŒr weitere Analysezwecke umgewandelt wird.

Welche Analysen können mittels industriellem CT durchgefĂŒhrt werden?

Die AnwendungsfĂ€lle sind sehr vielfĂ€ltig. Unter anderem werden die Messdaten herangezogen, um die geometrische Maßhaltigkeit von einzelnen Bauteilen und Komponenten vollflĂ€chig zu bewerten – speziell, wenn die vollstĂ€ndige Erfassung der OberflĂ€che mittels industriellem 3D Scanner nicht möglich ist (komplexitĂ€tsabhĂ€ngig).

Die Analyse von GaseinschlĂŒssen und Lunkern werden in der Produktentwicklung von Kunststoff- oder Gussbauteilen oft angewendet. Dabei kann die GrĂ¶ĂŸe, das Volumen, die Anzahl und die Verteilung der EinschlĂŒsse einfach und intuitiv bewertet werden.

Die Bewertung von Baugruppen, z.B. Fehleranalyse bei Dichtigkeitsproblemen, Deformationen von Einzelteilen im zusammengebauten Zustand und die Analyse der allgemeinen Verbau-Situation sind ein weiteres großes Anwendungsfeld.

Wie exakt sind industrielle CT-Vermessungen?

GrundsĂ€tzlich muss man zwischen Auflösung und Messgenauigkeit unterscheiden:

Die Detektor-Auflösung gibt Auskunft ĂŒber den erzielbaren Messpunktabstand des CT‘s bei minimaler VergrĂ¶ĂŸerung und ist ein Indikator in welcher GrĂ¶ĂŸe OberflĂ€chenstrukturen noch abgebildet werden können. Typischerweise sollte die Auflösung um den Faktor 5-10 kleiner sein, als das kleinste zu erfassende Merkmal am Bauteil. (z.B. Bewertung eines Radius am Bauteil mit BogenlĂ€nge = 1mm Ă  Ortsauflösung des Scans = 0,1 bis 0,2mm)

Bei vielen technischen Computertomographen kann die Auflösung durch VerĂ€nderung des Abstands zum Detektor und durch Einstellungen bei der Bauteil-Rotation positiv beeinflusst werden. (VergrĂ¶ĂŸerungseffekt)

Die Messgenauigkeit beschreibt wie exakt die erzeugten Messpunkte auf der tatsĂ€chlichen BauteiloberflĂ€che liegen. Je nach verwendetem CT-System und je nach VergrĂ¶ĂŸerung, erreichen industrielle CT-Systeme von ZEISS Genauigkeiten von bis zu 0,005 mm.

Gerne fĂŒr Sie da

René
René Krösbacher
Leitung Automation Messtechnik & Engineering