Bei der Röntgen-Computertomographie wird zwischen 2D-Computertomographie (2D-CT) und 3D-Computertomographie (3D-CT) unterschieden. Die 2D-CT arbeitet mit einem fächerförmigen Röntgenstrahl und einem Zeilendetektor. Während einer Rotation des Objektes wird aus mehreren hundert eindimensionaler Projektionen ein zweidimensionaler Schnitt in der Messebene rekonstruiert. Ein dreidimensionales Ergebnis wird erhalten, indem das Objekt für jede Messung in Achsrichtung verschoben wird, bis eine ausreichende Anzahl von Schnitten vorhanden ist.

 

Dieses Prinzip findet sowohl bei medizinischen als auch industriellen CT-Anlagen Anwendung. Im Vergleich zur konventionellen 2D-CT können mit der 3D-CT kürzere Messzeiten erreicht werden. Bei der 3D-CT wird der gesamte konusförmige Röntgenstrahl genutzt, der das Messobjekt durchdringt und auf einen Flächendetektor trifft. Während der Messung wird das Objekt im Röntgenkonus einmal um 360° gedreht, und es werden in mehreren hundert Winkelpositionen zweidimensionale Projektionen aufgenommen. Aus den zweidimensionalen Projektionen wird mit Hilfe mathematischer Algorithmen die dreidimensionale Rekonstruktion berechnet. Damit steht mit einer Umdrehung die dreidimensionale Struktur des Objektes bei gleicher Auflösung in allen Raumrichtungen als dreidimensionale Rekonstruktionsmatrix zur Verfügung. Das kleinste Element der Rekonstruktionsmatrix (Volumenelement) wird als Voxel (Volumenpixel) bezeichnet. Die Kantenlänge eines Voxels ist die Voxelgröße, die z.B. in mm angegeben wird. Sie stellt ein Maß für die Detailerkennbarkeit dar und kann näherungsweise mit der Ortsauflösung gleichgesetzt werden. Ein weiterer Vorteil der 3D-CT ist, dass diese Anlagen auch für die Radioskopie (Röntgendurchleuchtung in Echtzeit) eingesetzt werden können.

 

Vorteile in der Praxis: Optimierung von Entwicklungsprozessen, Reduzierung von Entwicklungszeiten und damit -kosten, Kontrolle und Verbesserung der Produktqualität über dem gesamten Produktlebenszyklus, Vergleich von Bauteilen vor und nach Tests, exakte Bauteilvermessung und Rückführung der Geometriedaten in CAD-Programme oder Fertigungsmaschinen auch bei Innenstrukturen, Erkennung von Fehlern an jeder Stelle des Bauteils, auch an nicht zugänglichen Bereichen, Montagekontrollen, Prüfung von Dichtungen oder Passungen, Bauteildokumentation bei Prototypen oder Erstmustern.

 

TPW bietet Ihnen Werkstoffprüfungen in der dritten Dimension. Als einer der wenigen Dienstleister in Deutschland führen wir Prüfungen mit eigenen Computertomographen (CT) zur dreidimensionalen Darstellung von Bauteilen durch Röntgenaufnahmen durch. Das Bauteil wird üblicherweise in bis zu 2800 Schritten/Detektor bei einer 360° Drehung durchstrahlt. Die einzelnen Aufnahmen werden anschließend von einer leistungsstarken Grafikworkstation zu einem 3D-Modell rekonstruiert. Unterschiedliche Materialien, Materialdichten und -dicken im Bauteil werden in verschiedenen Graustufen dargestellt. In dem 3D-Modell können an beliebigen Stellen virtuelle Schnitte gesetzt werden. Das Ergebnis zeigt die Schnittebene wie bei einer zerstörenden Prüfung – ohne das Bauteil physisch zu zerstören. Somit ist eine ganzheitliche Betrachtung aller Bauteilbereiche möglich und es können z.B. Lunker und Risse direkt am Bildschirm betrachtet und vermessen werden.

 

Ein weiteres Haupteinsatzgebiet ist das Vermessen von aufwendigen verborgenen Geometrien, die taktil oder optisch nicht zu vermessen sind. Die Bauteiloberfläche kann aus dem Modell extrahiert werden und als STL-File in CAD-Systeme zurückgeführt werden (Reverse Engineering).

 

Relevant für folgende Branchen:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 


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