Zerstörungsfreier Bauteiletest Die Vorteile der Computertomographie in der Prüftechnik

Neben dem Einsatz der Computertomographie in der Medizin wird die Technik verstärkt in der Industrie verwendet. Der zerstörungsfreie Test bietet viele Vorteile und die verbesserte Rechenleistung trägt dazu bei.

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Die Computertomographen (CT) sind seit den 1970er Jahren aus der Medizintechnik bekannt. Seit den 1990er Jahren kommen sie auch in der Industrie zum Einsatz, um zerstörungsfrei zu prüfen. Mit aktuellen Computertomographen lassen sich dreidimensionale Geometrien erfassen und messen. Insbesondere bei der Arbeit mit Punktewolken aus taktilen oder optischen Systemen gehen aufgrund unzugänglicher Strukturen, elastischer Verformungen oder transparenter Materialien viele Details verloren. Mit der Computertomographie gibt es die Probleme nicht.

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Die meisten Anwender, die mit CT-Daten zur Flächenrückführung gearbeitet haben, können sich eine Rückkehr zu ihrer alten Methode nicht mehr vorstellen. Das gilt auch für Hersteller, die komplexe Kunststoffteile aus Spritzguss oder generativer Fertigung produzieren und CT-Scans als Grundlage für die Erstbemusterung oder das Produktionsteil-Abnahmeverfahren nutzen. Dennoch kommt die Akzeptanz der industriellen Computertomographie für dreidimensionale Messungen nur langsam voran.

Allerdings war es bei den etablierten Messmethoden, vom klassischen Koordinatenmessgerät bis hin zu optischen Scannern, eine ähnliche Entwicklung. Es hat einige Zeit gedauert, bis diese akzeptiert wurden. Die Leute wissen nicht genug über neue technische Möglichkeiten und fürchten daher das Unbekannte. Nirgends ist das wahrscheinlicher als bei der Computertomographie, welche mit Strahlung assoziiert, und oft falsch wahrgenommen wird.

Anwendungen für die Computertomographie

Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Preis für ein CT-System. Wären die Systeme weniger teuer, würden sie sich besser verkaufen. Neue Techniken müssen daher Funktionen bieten, die andere Systeme nicht haben, um bei einem relativ hohen Preis, für technikaffine Erstanwender interessant zu sein. Es gibt Anwendungsfälle, die ohne die Computertomographie derzeit nicht gelöst werden können.

Sogenannte „Killer-Applikationen“ sind komplexe elektrische Anschlüsse, kombiniert aus Kunststoffgehäuse und Metallstiften, Diesel-Einspritzdüsen mit winzigen Löchern, die präzise positioniert sind oder Turbinenschaufeln aus einer Superlegierung mit internen Kühlkanälen. Was kann getan werden, die Funktionalität von CT-Systemen zu verbessern und einen schnellen „Return on Investment“ zu erreichen? Das würde den Kauf rechtfertigen und eine Aufwärtsspirale in Gang setzen, mit höheren Stückzahlen und niedrigeren Preisen für alle.

Es gibt grundlegende Begrenzungen für CT-Systeme, die nicht geändert werden können. Ein wesentlicher Faktor ist, dass je nach Material und Dicke eines Werkstücks, ein bestimmtes Maß an Röntgenenergie erforderlich ist. Das bedeutet, je dicker und dichter das Messobjekt ist, umso höher ist die benötigte Röntgenenergie. Natürlich müssen die Anwender vor den Röntgenstrahlen geschützt werden. Die „exaCT Workstations“ von Wenzel entsprechen einem Vollschutzgerät nach den strengen gesetzlichen Bestimmungen der Röntgenverordnung und sie sind für Menschen absolut ungefährlich. Darum sind die Computertomographen mit einer sicheren Bleiabschirmung ausgestattet, welche einen erheblichen Kostenfaktor darstellt.

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