19.07.2012
Bauteilqualifizierung und Werkzeugkorrektur im Leichtmetall- und Kunststoff-Spritzguss: Der Nutzen hoch automatisierter 3D-Computertomographie
Dr. Oliver Brunke , GE Sensing & Inspection Technologies GmbH
Steffen Hachtel , F & G Hachtel GmbH & Co. KG
Dr. Hans-Peter Duwe , Duwe-3d AG
Neben der inzwischen weitverbreiteten Verwendung hochauflösender Computertomographen in der Qualitätsüberwachung stellt die Weiterentwicklung dieser Technik zu einem messenden Verfahren einen weiteren Entwicklungssprung dar. 3D Metrologie mit CT ermöglicht die zerstörungsfreie Messung von Kunststoff- und Leichtmetall-Bauteilen, die bislang aufgrund ihres komplexen Aufbaus nicht mit den gängigen Methoden untersucht und gemessen werden konnten. Der Artikel vermittelt einen Überblick über den aktuellen Stand von CT Technologie und 3D Metrologiesoftware. Außerdem beschreibt anhand von konkreten Beispielen aus dem Automotive-Sektor die sich aus weitgehend automatisierten CT Messroutinen ergebenden Zeit- und Kostenvorteile im Rahmen der Bauteilqualifizierung und Werkzeugkorrektur.
Mit einem CT-Scan die komplette Oberfläche erfassen
Die eigentliche physikalische Messung besteht bei der Computertomographie aus der Aufnahme einer Serie von 2D-Röntgen-Projektionsbildern. Hierzu wird das Prüfobjekt auf einem sehr genauen, Manipulationssystem positioniert und mithilfe einer Präzisions-Drehachse während der Messung einmal um 360° rotiert. Dabei wird in Winkelschritten eine Serie von 2D Durchstrahlungsbildern aufgenommen. Vor allem die Schärfe der Röntgenbilder, die durch die Güte der Röntgenquelle und des Detektors wesentlich beeinflusst wird, sowie die Präzision und Stabilität der Manipulationseinrichtung bestimmen die Qualität der Rohdaten und somit natürlich auch die Genauigkeit aller nachfolgenden Auswertungen am numerisch rekonstruierten 3D Volumen. Es gilt also: Je besser das CT-Messsystem diesen ersten Schritt beherrscht, desto genauer lässt sich die Messaufgabe durchführen.