Vermessung mit Industrieller Computertomographie

Mit der Industriellen Computertomographie werden - ähnlich der humanen Computertomografie - Bauteile mit einem Hochleistungs-Röntgenstrahl „durchleuchtet“ und erfahren eine 3D-Vermessung. Dabei wird ohne mechanische Einwirkungen zerstörungsfrei eine hohe Anzahl von Röntgenbildern des Prüflings erstellt. Diese werden zu 3D-Voxeldaten und zu einer Messpunktewolke im Datenformat STL umgewandelt und erfassen vollständig alle Geometrien des Prüflings mit allen inneren Strukturen.

Aus den gewonnenen Daten lassen sich vielfältige messtechnische Auswertungen und Analysen mit nur einer Tomografie durchführen. Zudem kann die so erzeugte Messpunktwolke, wie bei dem 3D-Scannen, für das Reverse Engineering mittels Flächenrückführung verwendet werden.

Alle Messungen erfolgen am 100% intakten, unversehrten Original-Prüfling. Somit ist gewährleistet, dass vor der Untersuchung des Prüflings keine Bearbeitung, wie zum Beispiel das Zersägen, notwendig ist.

• vollständige Erfassung aller Geometrien inklusiv innerer Strukturen
• Vermessung und zerstörungsfreie Analyse mit nur einem CT-Datensatz
• berührungsloses Messen von elastischen Teilen
• berührungsloses Messen von transparenten Teilen
• selbst schwer zugängliche Bereiche sind messbar
• Digitales Rückstellmuster
• zerstörungsfreies Analysieren und Messen
• vollständige Erfassung aller Geometrien mit mehreren Mio. Messpunkten
• die Prüflinge werden in nur einer Messlage ohne Spannmittel vermessen
• es können keine Fehler bei der Vorbereitung des Prüflings gemacht werden
• gesamter Mess- und Auswertungsvorgang erfolgt computergestützt
• weiche Materialien wie Elastomere oder Gummi werden messbar
• transparente Materialien werden berührungslos messbar
• Einschlüsse, Lunker oder Bauteilfehler sind ohne Zerstörung sichtbar
• Baugruppen sind im montierten Zustand prüf- und messbar
• transparente Messergebnisse durch Visualisierung
• digitales Rückstellmuster im Datenformat *.STL
• Werkzeugkorrektur auf der Basis von modifizierten STL-Daten
• Verkürzung des Zeitaufwands im Vergleich zur zerstörenden Bauteilprüfung

Scan-Daten im Format *.STL werden mit den CAD-Daten verglichen. Der Abstand von SOLL zu IST wird als farbcodierte Abweichungsdarstellung auf den Daten angezeigt. Die Codierung wird in einer Codierungstabelle im Bild ausgewiesen.

Die Farbcodierung ermöglicht es auf einen Blick alle geometrischen Eigenschaften des Messmusters auf der Basis aller Messpunkte zu erfassen. Ergänzend dazu können Prüfmasse sowie Form- und Lagetoleranzen in einem Messbericht ausgewiesen werden.

Anwendung:

• Erstbemusterung
• Vermessung von Hinterschriften und Freiformflächen
• Analyse des Schwund- und Verzugverhaltens
• Werkzeugkorrektur von Spritzguss-, Druckguss- und Gussformen

Scan-Daten im Format *.STL werden miteinander verglichen. Zur Auswertung der Daten wird das Toleranzfeld eingeengt um auch kleine Unterschiede sichtbar zu machen. Der Abstand von IST zu IST wird als farbcodierte Abweichungsdarstellung angezeigt. Die Codierung wird in einer Codierungstabelle im Bild ausgewiesen.

Die Farbcodierung ermöglicht es auf einen Blick alle geometrischen Eigenschaften auf der Basis aller Messpunkte zu erfassen.

Da die Messmuster als digitale CT-Daten vorliegen, unterliegen sie weder einer Alterung noch Umgebungseinflüssen und können somit noch nach einem längeren Zeitraum für Analyseaufgaben verwendet werden, selbst wenn das ursprüngliche Messmuster nicht mehr vorhanden ist.

Anwendungsbeispiele:

• Vergleich nach einer Optimierung von Prozessparametern
• Vergleich nach einer Werkzeugoptimierung z.B. am Kühlsystem
• Vergleich im Rahmen von Untersuchungen zu Materialwechseln
• Re-Qualifizierung nach einem Maschinenwechsel
• Re-Qualifizierung nach längerem Aussetzen der Produktion
• Re-Qualifizierung im regelmäβigen Turnus gemäβ Kundenforderung
• Analyse der Folgen von Langzeiteinsätzen und Verschleiβ

• Dimensionskontrolle durch Messen von Regelgeometrien und Freiformflächen, inkl. Form- und Lagetoleranzen sowie Hinterschnitten
• SOLL-IST-Vergleich der Messergebnisse mit Ihren CAD-Daten
• IST-IST-Vergleich zur Re-Qualifizierung von Herstellungsprozessen
• Defekt-, Lunker- und Wandstärkenanalysen
• Montageprüfung
• Strukturprüfung von Hybridbauteilen
• Röntgenprüfung

• Reverse Engineerung durch die Flächenrückführung der Mess punktwolke in ein 3D-CAD-Volumenmodell
• Werkzeugkorrektur zur Kompensation von Schwund und Verzug
• Prüfung von Elektronikbauteilen
• 3D-Fehleranalyse
• Additive Fertigung (3D-Druck)
• Virtuelle Produktentwicklung
• Historische Artefakte und Kulturgüter

Für die Durchführung von computertomografischen Mess- und Analyseaufgaben steht uns das TomoScope HV Compact 300 kV des Herstellers Werth Messtechnik GmbH zur Verfügung. Mit seiner offiziellen „DAkkS-Kalibrierung“ und innovativen Software-Lösungen gilt es als eines der leistungsfähigsten und präzisesten messmittelfähigen CT-Geräte.

Sein Leistungsspektrum reicht durch seine 300kV-Röntgenröhre von Glasfaserstrukturen bis zu Werkstücken mit hoher Dichte und ermöglicht damit sowohl die hochgenaue Erstmustervermessung als auch die wirtschaftliche zerstörungsfreie Prüfung von Serienteilen.
Das Messvolumen von Ø 470 x 670 mm bietet auch für großvolumige Bauteile viel Raum.

Das TomoScope HV Compact bietet innovative Lösungen für die Vermessung von Multimaterial-Werkstücken wie z.B. Steckergehäusen. Bei einer Vermessung können diese durch enthaltene Metallkomponenten Artefakte abbilden. Die neuartige Mehrspektren-Tomografie MSP erlaubt die Reduzierung dieser Artefakte. Ergänzt um die Funktion des Volumenschnitts für präzises Messen während des CNC-Durchlaufs - direkt im Voxelvolumen - eröffnen sich präzise Möglichkeiten für effiziente Vermessungen.