Analysemethode der Computer Tomographie
Erklärungsvideo
Wird das Teil mittels industrieller Computertomographie erfasst, kann eine Vielzahl von Analysemethoden angewandt werden, ohne den Prüfkörper zu beschädigen oder zu zerstören.
Das ermöglicht einen erheblichen Zeit- und Kostenvorteil im Vergleich zu herkömmlichen zerstörenden Prüfverfahren.
Data Quality Analyse
Überwachung der Datenqualität von CT-Scans anhand von räumlicher Auflösung, Schärfe und Grauwertkontrast.
Dies gewährleistet eine reproduzierbare und konsistente Datenbasis für Analysen und Messergebnisse.
Die Normen nach ASTM E1441 und ASTM E1695 werden unterstützt.
Blowhole Analyse / Void Analyse
Fehlersuche durch zerstörungsfreie Materialanalyse
Beim Gießen von Metallen und beim Spritzgießen von Kunststoffen können Lufteinschlüsse, sogenannte Lunker und Fremdeinschlüsse auftreten.
Die Computertomografie ermöglicht die zerstörungsfreie Prüfung von Werkstücken auf Lunker und Fremdeinschlüsse.
Mit Hilfe eines ausgeklügelten KI-basierten Algorithmus werden die Grauwerte des mit der Computertomografie gescannten Prüfkörpers ermittelt und daraus eine Schrumpfungsanalyse erstellt.
- Automatische und schnelle Erkennung aller Einschlüsse und Poren im Material
- Präzise Bestimmung von Position, Fläche und Volumen jedes einzelnen Fehlers
- Bestimmung der geometrischen Form des Fehlers und die
- farbliche Visualisierung von Defekten, Lunkern und Fremdeinschlüssen im Bild
- Ausgabe eines ausführlichen, mit Bildern dokumentierten Berichts
- Fehlerklassifizierung
- Definition von verschiedenen Toleranzen und Spezifikationen mittels ROI (Region of Interest) innerhalb eines Bauteils
- Bewertung der Anzahl und Verteilung anhand von Histogrammen
- Die Lunkeranalyse / Fehleranalyse kann in eine Wanddickenanalyse einbezogen werden.
P201/P202
Prüfung von Gussteilen auf Porosität mittels Computertomographie nach den Richtlinien P201/P202.
Diese Auswertungsmethode zur Porositätsanalyse wird häufig für Bauteile in der Automobilindustrie verwendet.
Sie entspricht der Volkswagen-Norm VW 50093 und VW 50097.
P203
Prüfung von Gussteilen auf Porosität mittels Computertomographie nach dem Leitfaden P203 des Bundesverbandes der Deutschen Gießerei-Industrie.
Ermöglicht die 3D-Auswertung von kritischen Funktionsbereichen des Prüfkörpers.
Export nach Hexagon Q-DAS zur Qualifizierung und statistischen Auswertung von Gießprozessen.
Soll-Ist Vergleich durch Computertomographie
Der Soll-Ist Vergleich mittels Computertomographie bietet einen direkten Vergleich zu einem CAD-Modell oder einem anderen Volumenmodell.
Es können Volumendatensätze, CAD-Modelle und Flächennetze verglichen werden.
Als Ergebnis der Analyse wird ein detaillierter Bericht über die angegebenen Abweichungen und ein in Falschfarben kodiertes 3D-Modell ausgegeben.
An wichtigen Positionen kann ein Analysemarker gesetzt werden, der die genauen Daten an der ausgewählten Position anzeigt.
Der Hauptvorteil des Soll-Ist-Vergleichs ist die schnelle Ermittlung der Abweichung vom Soll, ohne dass ein Messprogramm erstellt werden muss.
Auch unsichtbare und schlecht zugängliche Bereiche im Bauteil werden berücksichtigt, ohne dass das Bauteil zerstört wird.
Dies führt insbesondere im Prototypenstadium zu deutlich schnelleren Entwicklungszeiten und Kosteneinsparungen.
Die Dauer von der Produktentwicklung bis zur Markteinführung kann deutlich verkürzt werden.
Werkzeugverschleiß
Der Werkzeugverschleiß kann während der Produktionszeit durch zusätzliche Scans ermittelt und analysiert werden.
Aus der Differenz der ermittelten Daten kann ein Werkzeugkorrekturwert ermittelt werden.
Wanddickenanalyse mit der Computertomographie
Die Wanddickenanalyse mithilfe der Computertomographie ermöglicht die Analyse von Wanddicken am gesamten Bauteil.
Das bedeutet, dass auch die unzugänglichen Bereiche im Inneren des Bauteils analysiert werden, ohne das dieses zerstört werden muss.
Zum Vergleich kann das CAD-Modell verwendet oder direkt am Bauteil gemessen werden.
Bei additiv gefertigten, 3D-gedruckten Bauteilen stellt die Analyse der Wanddicke eine enorme Qualitätsvariable dar.
Die Wanddickenanalyse kann mit der Lunkeranalyse kombiniert werden, so dass die Ergebnisse der Lunkeranalyse in die Berechnung der Wanddicke einfließen.
Dies stellt einen erheblichen qualitativen Vorteil dar, insbesondere bei Leichtbauteilen mit immer dünneren Wänden.
Die Abweichung der Wanddicke kann farblich visualisiert und ein Bericht erstellt werden.
Die Analyse kann nach der Strahlmethode oder nach der Kugelmethode durchgeführt werden.
Strahlmethode
Für jeden Punkt der Oberfläche wird die gegenüberliegende Oberfläche gesucht. Die resultierenden Wanddicken sind die kürzesten Abstände zwischen den Flächen.
Kugel-Methode
Für jedes Voxel sucht der Algorithmus nach der größten Sphäre, die innerhalb der Oberfläche liegen kann, aber den Mittelpunkt des Voxels einschließen muss.
(Ein Voxel bezeichnet einen Gitterpunkt in einem dreidimensionalen Gitter. Dies entspricht einem Pixel in einem 2D-Bild)
Koordinatenmesstechnik mit Computertomographie
Die 3D-Modelle eines CT-Scans eignen sich hervorragend zur Bestimmung von Funktionsmaßen einschließlich Form- und Lagetoleranzen (GD&T in Anlehnung an DIN EN ISO 1101). Damit lassen sich auch Maße zuverlässig bestimmen, die mit anderen Messmethoden nur schwer zu ermitteln sind, weil die Funktionsflächen verdeckt oder schwer zugänglich liegen. Zudem ist der CT-Scan berührungslos, so dass eine Verformung des Bauteils vermieden wird. Daher ist die Messung mittels CT ideal für weiche und dehnbare Materialien wie Gummi oder Silikon geeignet.
Bei der Messung auf CT-Daten werden in der Regel die realen Geometrien der Funktionsflächen verwendet, im Gegensatz zu 2-Punkt-Messungen. So kann die tatsächliche Funktionalität genau überprüft werden.
Durch die Digitalisierung des Bauteils können Erweiterungen oder Anpassungen des Messprogramms ohne großen Aufwand zu einem späteren Zeitpunkt vorgenommen werden. Dies ist auch noch Jahre nach der Erstellung des Scans möglich.
Analyse von Faserverbundwerkstoffen
Faserverbundwerkstoffe spielen im Leichtbau für hochbelastete Bauteile eine immer wichtigere Rolle. Die Analyse von Faserverbundwerkstoffen mittels Computertomographie (CT) ermöglicht in diesem Zusammenhang eine zerstörungsfreie Prüfung.
Computertomographie an Faserverbundwerkstoffen zur Bestimmung von:
- Lage der Fasern
- Faserorientierung
- Fasergehalt
- Ein- und mehrlagige Integrationsnetze für die FEM-Analyse können importiert und exportiert werden, beispielsweise für PATRAN.
- Darstellung als farbkodierte Vektoren oder Tensoren (Hauptspannungsrichtung) in 2D oder 3D
- Farbdarstellung mittels Histogramme der Faserverteilung
- Liniendiagramme zur Visualisierung des Orientierungstensors
- Projektion auf Ebene und Raum
- Betrachtung von Hohlräumen und Einschlüssen
Montage-Check
Kontrolle der Baugruppen mittels Computertomographie (CT), ob alle Komponenten vorhanden und korrekt eingebaut sind.
Dies kann auch durch die Verpackung realisiert werden.
Eine schnelle CT in wenigen Sekunden kann hier wesentlich effizienter sein, als die Baugruppen wieder auszupacken oder zu zerlegen und neu zu montieren.
Künstliche Intelligenz (KI) ermöglicht eine sichere und schnelle Entscheidungsfindung in der Serienprüfung.
Die Demontage von Baugruppen kann zu neuen Fehlern führen, die durch die Überprüfung mit der CT vermieden werden können.
Für weitere Informationen über Industrielle Computertomographie : CT Verfahren
