Industrielle Mikro-Computertomographie (Mikro-CT)

Die industrielle Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) ist am Fraunhofer IKTS in Dresden ein etabliertes Analyseverfahren für Bauteiluntersuchungen und Kleinserienprüfungen. Es gewinnt aber auch bei der Untersuchung künstlerischer und kultureller Güter zunehmend an Bedeutung. Die Mikro-Computertomographie ist ein ideales Röntgen-CT-Verfahren, um Einschlüsse, Risse, Poren und andere Materialinhomogenitäten innerhalb eines beliebig geformten Objekts zu erkennen und damit Porenanalysen, Voidanalysen, Maßhaltigkeitsanalysen oder Vollständigkeitsuntersuchungen durchzuführen. Die Mikro-CT ermöglicht eine zerstörungsfreie dreidimensionale Prüfung von Objekten mit einer hohen räumlichen Auflösung.

Das am Fraunhofer IKTS aufgebaute Röntgen-CT-Gerät kann an die jeweiligen kundenspezifischen Anforderungen angepasst werden. So können sowohl sehr kleine Bauteile, beispielsweise aus der Elektronik, als auch große Objekte, wie Komponenten der Automobilindustrie aber auch Kunstgegenstände oder Fossilien, untersucht werden.

Messprinzip

Funktionsweise der industriellen Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) für Bauteiluntersuchungen und Kleinserienprüfungen.

Das Prüfobjekt wird auf einem Rotationstisch zwischen Röntgenröhre und Detektor positioniert, sodass es ganz oder teilweise durchstrahlt werden kann. Während der Computertomographie dreht sich der Rotationstisch mit der Probe um 360°. Die Drehbewegung erfolgt in 800 bis 1600 Winkelschritten. So erhält man Projektionen in unterschiedlichen Orientierungen. Ein Rechnercluster übernimmt parallel zur Messung die Rekonstruktion des Volumenmodells des Prüfkörpers.

Unmittelbar nach dem Messvorgang steht ein 3D-Volumendatensatz zur Auswertung zur Verfügung. Der Volumendatensatz repräsentiert im Wesentlichen die räumliche Dichteverteilung der Probe. Innerhalb des 3D-Volumendatensatzes können räumliche Schnittbilder in beliebiger Orientierung gelegt werden. Dies ermöglicht eine präzise Bewertung des Prüfkörpers hinsichtlich seiner inneren Struktur (Poren, Risse, Lufteinschlüsse, Materialinhomogenitäten, etc.).

Röntgen-CT einer Batterie zur Detektion von Rissen.
Röntgen-CT eines Betonbohrkerns zur Porenanalyse.
Röntgen-CT eines Getriebedeckels für die Maßhaltigkeitsuntersuchung.
Röntgen-CT einer keramischen Filterstruktur zur Detektion von Materialinhomogenitäten.
Röntgen-CT einer Einzeiger-Halsuhr zur Abbildung von inneren Strukturen.
Röntgen-CT eines Libellenkopfs für bio- und medizintechnische Analysen.

Anwendungsfelder
 

  • ­Elektronik (flache Baugruppen)
  • ­Maschinenkomponenten, z. B. Druckguss
  • ­Keramikindustrie
  • ­Bio- und Medizintechnik
  • ­Archäologische Funde und Kunstgegenstände


Technische Details
 

  • ­225 kV Mikrofokus-Röntgenröhre
  • ­2048 x 2048 Pixel-Flächendetektor
  • ­Max. reale Auflösung: > 900 nm/Voxel
  • ­Max. Probengröße: < 600 mm (größte Ausdehnung); bei Prüfungen von Teilbereichen auch größer
  • ­Max. Probengewicht: < 6 kg


Leistungsangebot
 

  • ­Zerstörungsfreie Bauteiluntersuchung und Kleinserienprüfung
  • ­Vollständig rekonstruierter Datensatz im gewünschten Format
  • ­Support im Umgang mit der Datenbetrachtungssoftware
  • ­Individuelle Auswertung der Messdaten