Computertomografie für die Industrie

Die industrielle Computertomografie (CT) hält immer mehr Einzug in die Koordinatenmesstechnik. Mit dieser bisher vor allem in der Medizin und der zerstörungsfreien Prüfung etablierten Technik lassen sich sowohl die äußeren als auch die inneren Geometriemerkmale eines Bauteils, wie etwa Hohlräume, berührungsfrei messen, ohne das untersuchte Objekt zu zerstören.

Das bietet große Chancen für die Entwicklung und Qualitätskontrolle von Produkten, doch die Messungen dauern bisher noch lange und sind häufig zu ungenau. Gemeinsam mit europäischen Forschungspartnern hat die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) daher Methoden entwickelt, die computertomografische Messungen in der Industrie deutlich verbessern, vor allem schneller und genauer machen.

In den vergangenen Jahren wurde die Computertomografie zunehmend für dimensionelle Messungen der Innen- und Außengeometrie von industriellen Werkstücken eingesetzt. Doch Qualität und Geschwindigkeit der Messungen stehen einer breiten Nutzung der Technologie noch im Wege. Es werden schnellere und genauere Techniken benötigt, z. B. um die Messung von Produktabmessungen und Oberflächenmerkmalen mit CT in Produktionslinien zu integrieren.

Hier setzt das europäische Forschungsprojekt AdvanCT (Advanced Computed Tomgraphy for dimensional and surface measurements in industry) an, das durch die EU gefördert und von der PTB koordiniert wird. Im Laufe des dreijährigen Projektes ist es unter anderem gelungen, sowohl die Qualität als auch die Geschwindigkeit der mit CT durchgeführten Messungen deutlich zu verbessern. Dies beinhaltet eine Genauigkeitssteigerung um einen Faktor von 2 bis 8 und eine Reduzierung der Messzeit auf einige Minuten. Die Forscher gehen davon aus, dass diese Fortschritte die Anwendungen der CT-Technologie erheblich erweitern werden.

Die wichtigste wirtschaftliche Auswirkung dieses Projekts könnte die Stärkung der europäischen Hersteller von hochentwickelten Präzisionsteilen und -systemen sein, z. B. in der Automobil- und Gesundheitsindustrie, die fortschrittliche Messmöglichkeiten für die Qualitätskontrolle und Entwicklung benötigen. Weiterhin können die Projektergebnisse die Marktposition der überwiegend in Europa angesiedelten Hersteller von CT-Systemen stärken.

Die Schwerpunkte der Arbeiten der PTB innerhalb des Projektes AdvanCT sind

die Entwicklung besserer Methoden zur Einmessung von CT-Systemen, um die Genauigkeit von CT-Messungen zu steigern,
die Korrektur von Messabweichungen, die durch Effekte in der Röntgenquelle und im Detektor entstehen,
verbesserte Verfahren zur Messung von Freiform- und Multimaterial-Objekten sowie
eine verbesserte Schätzung der Messunsicherheit.

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Quelle: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)