Anwender können beim Prüfen der Erstmuster die Messdaten mit den entsprechenden CAD-Daten vergleichen und kontrollieren. Dabei sind kritische Bereiche, die vom Soll-Maß abweichen auf einen Blick dargestellt.

Anwender können beim Prüfen der Erstmuster die Messdaten mit den entsprechenden CAD-Daten vergleichen und kontrollieren. Dabei sind kritische Bereiche, die vom Soll-Maß abweichen auf einen Blick dargestellt. (Bild: Zeiss)

Kunststoffhybride, beispielsweise Stecker im Bild lassen sich mit dem Geräte einfach scannen. (Bildquelle: Zeiss)

Bei komplexen Kunststoffprodukten und Hybrid­teilen eignet sich die zerstörungsfreie Qualitätssicherung. (Bildquelle: Zeiss)

Sicherheitsrelevante Bauteile müssen hohen Qualitätsstandards entsprechen, beispielsweise die in eine Kunststoffhalterung eingegossenen Airbag-Sensoren. Um zu prüfen, ob dabei die elektrischen Sensoren richtig positioniert sind, müssten Anwender einzelne Bauteile entweder aufschneiden und taktil messen oder aber mit einem Computertomografen (CT) zerstörungsfrei durchleuchten. Insbesondere bei komplexen Kunststoffprodukten und Kunststoff/Metall-Hybridteilen ist die zerstörungsfreie Qualitätssicherung laut Dr. Petra Schmidt, Leiterin Produktmanagement und Technischer Vertrieb CT von Carl Zeiss Industrielle Messtechnik, Oberkochen, „heute am effizientesten“. Trotzdem setzen Kunststoff verarbeitende Unternehmen noch nicht standardmäßig auf Computertomografen. „Viele scheuen die Investition, oft nicht wissend, dass die Geräte einen schnellen Return On Investment bieten“, erklärt Schmidt.

Der nicht invasive Blick ins Innere

Anwender können beim Prüfen der Erstmuster die Messdaten mit den entsprechenden CAD-Daten vergleichen und kontrollieren. Dabei sind kritische Bereiche, die vom Soll-Maß abweichen auf einen Blick dargestellt. (Bildquelle: Zeiss)

Die Geräte zur Qualitätssicherung durchdringen die Objekte von allen Seiten, wie bei medizinischen CTs. Das Ergebnis sind 3D-Volumenmodelle der gescannten Gegenstände. Diese lassen sich dann weiter prüf- und mess­technisch analysieren. Automatisch generierte Prüfberichte ermöglichen dem Anwender die Qualität eines Werkstücks quantitativ zu beurteilen. Zudem verschafft der Soll/Ist-Vergleich einen Überblick über die Maß- und Formhaltigkeit eines Werkstücks. Hierbei vergleicht eine Software das Volumenmodell mit der CAD-Zeichnung und abweichende Positionen lassen sich farbig darstellen. Beim Beurteilen der Volumendaten kann sich der Anwender auch die Materialstruktur ansehen und somit abschätzen ob, Poren, Lunker oder andere Defekte im Werkstückinneren die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen.
Wie gut die Bildqualität einer CT-Aufnahme ist, hängt davon ab, welche Werkstoffe mit welcher Röntgenleistung gescannt werden. Mit einer geringen Beschleunigungsspannung arbeiten beispielsweise Computertomografen, die für Kunststoffteile ausgelegt sind. Denn diese weisen im Vergleich zu Metall eine geringe Dichte auf. Geräte mit höheren Beschleunigungsspannungen finden sich dagegen in Gießereien, um kleine Poren, Lunker oder Risse in den Gussbauteilen aus Aluminium oder Magnesium zu detektieren. Doch die Grenzen verwischen angesichts der Entwicklungen von Werkstoffen und der zunehmenden Produktion hybrider Bauteile.
Der Metrotom 800 mit einer Röntgenspannung von 130 kV und einer Leistungsstärke von 39 W kam 2009 auf den Markt. Kleine Brennfleckgrößen ermöglichen scharfe Projektionsbilder auf dem Detektor. Die Auflösung des Röntgendetektors von rund 3 Mio. Pixeln lässt außerdem Details erkennen. Die Messgenauigkeit liegt bei 4,5 µm + l/100. Durch diese Werte eignet sich der Computertomograf für den Einsatz in der Kunststoffindustrie. Insbesondere beim Entwickeln und Optimieren von Spritzgussformen sparen die Anwender so bis zu 80 Prozent der Zeit.

Höhere Leistungsstärke ermöglicht breites Einsatzgebiet

Durch die hohe Leistung des Computertomographen lassen sich auch Metallteile und damit Mixmaterialien beziehungsweise Hybridwerkstücke scannen. (Bildquelle: Zeiss)

Durch die hohe Leistung des Computertomographen lassen sich auch Metallteile und damit Mixmaterialien beziehungsweise Hybridwerkstücke scannen. (Bildquelle: Zeiss)

Der Metrotom 800/225 hat eine Röhrenspannung von 225  kV und eine Leistungsstärke von 500 W. So lassen sich auch Metallteile und damit auch Mixmaterialien beziehungsweise Hybridwerkstücke scannen. „Dies erweitert das Einsatzgebiet des Gerätes und sichert so die Zukunftsfähigkeit der Investition“, betont Schmidt. Durch die höhere Leistung können Anwender Bauteile schneller als mit dem Vorgängermodell scannen. Hybridteile haben neben der Gewichtsreduktion einen weiteren großen Vorteil: Sie senken durch die Funktionsintegration die Zahl der Prozessschritte beispielsweise im Karosserie­rohbau. Damit bieten Hybride die Möglichkeit zur Kostensenkung – nicht nur im Fahrzeugbau. Zeiss unterstützt mit dem Softwarefeature Advanced Metal Artefact Reduction die Qualitätssicherung der Hybridteile. Es rechnet Artefakte aus dem Röntgenbild heraus und unterstützt so den Bediener dabei, die Scans korrekt zu analysieren.

Halle/Stand 11/E27

ist Senior Editor bei Storymaker in Tübingen.

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