Neue Möglichkeiten in der Messtechnik durch Computertomographie
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- Daniela Kohl
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1 Neue Möglichkeiten in der Messtechnik durch Computertomographie Dr. Uwe Hilpert, WENZEL Volumetrik 3D Metrology Gear Metrology Optical High Speed Scanning Computed Tomography
2 Inhalt Vortstellung der WENZEL Group Die exact Baureihe im Überblick Prinzip industrielle Computertomographie Typische Messobjekte für die exact Baureihe Anwendungsbeispiele Prüftechnik Anwendungsbeispiele Messtechnik Spezifikationen und Genauigkeit Neue Entwicklungen Zusammenfassung Date: 7. Mai 2014 Page 2
3 WENZEL Group weltweit USA UK Niederlande Frankreic Scweiz h Italien Polen Germany Russland WENZEL Präzision WENZEL GearTec WENZEL Messtechnik Leipzig WENZEL Volumetrik WENZEL Knotenpunkt WENZEL ScanTec China Japan Indien Singapur WENZEL beschäftigt in den beiden Werken in Wiesthal etwa 330, in der Gruppe ca. 600 Mitarbeiter Zur WENZEL Group gehören Niederlassungen in Deutschland, den Niederlanden, Schweiz, Italien, Polen, UK, Frankreich, Russland, USA, China (Shanghai), Japan, Singapur und Indien Mit unseren Service- und Vertriebspartnern schaffen wir in über 50 Ländern Kundennähe rund um den Globus Date: 7. Mai 2014 Page 3
4 WENZEL Group Produktpalette Service 3D-Koordinatenmesstechnik Verzahnungsmesstechnik WENZEL Group Produktpalette Optische High Speed Mess- & Digitalisierungstechnik Optische Scanner & Reverse Engineering Computertomographie Date: 7. Mai 2014 Page 4
5 Die exact Baureihe im Überblick CT-Workstation exact M Desktop-CT exact S Desktop-CT exact XS Date: 7. Mai 2014 Page 5
6 Prinzip industrielle Computertomographie 3D CT-Scanner: Kegelstrahl und Flächendetektor Unterschiede zu medizinischen Geräten erlaubt kompakte Bauformen Date: 7. Mai 2014 Page 6
7 Prinzip industrielle Computertomographie Defektanalyse Messobjekt CT Messung / Rekonstruktion Voxeldaten Strukturprüfung Montagekontrolle klassische Anwendung der industriellen CT: Prozesskette der zerstörungsfreien Prüftechnik (zfp) Ergebnisbericht Date: 7. Mai 2014 Page 7
8 Prinzip industrielle Computertomographie Messobjekt CT Messung / Rekonstruktion Voxeldaten moderne Anwendung der industriellen CT: Aufbauende Prozesskette der berührunglosen Messtechnik Referenzdaten (CAD-Modell) Triangulierung Oberfläche Soll-Ist Vergleich Dimensionskontrolle Wanddickenanalyse Ergebnisbericht Date: 7. Mai 2014 Page 8
9 Typische Messobjekte für die exact Baureihe Date: 7. Mai 2014 Page 9
10 Anwendungsbeispiele Prüftechnik Mikro-Strukturprüfung von Verbundwerkstoffen 2D-Schnitt durch Voxeldaten zeigen Dichteverteilung als Grauwertbilder Desktop-CT exact S Faserverlauf der Glasfasern (D=10µm) Schnitt zeigt Riss mit Spaltbreite von 10-30µm Date: 7. Mai 2014 Page 10
11 Anwendungsbeispiele Prüftechnik Die 3D-Defektanalyse zeigt die Größe, Verteilung und Position der Fehlstellen im Material Aluminium- Bauteil 2D-Schnitt des Bauteils zeigt Poren, Risse und Lunker Date: 7. Mai 2014 Page 11
12 Anwendungsbeispiele Messtechnik Fortschreitende Automatisierung der Prozesskette CT-Workstation exact M Voxeldaten und Triangulation in der Auswertesoftware exact -Analysis Date: 7. Mai 2014 Page 12
13 Anwendungsbeispiele Soll-Ist Vergleich Soll-Ist Vergleich über die gesamte Bauteiloberfläche Soll-Ist Vergleich gegen CAD- Modell Darstellung in Falschfarben Date: 7. Mai 2014 Page 13
14 Anwendungsbeispiel Dimensionskontrolle Prüfmerkmale nach Zeichnung Kunststoff-Bauteil mit schwer zugänglichen Merkmalen CAD-Modell für die Definition der Merkmale Date: 7. Mai 2014 Page 14
15 Anwendungsbeispiel Dimensionskontrolle klassische Koordinatenmesstechnik 3D-Koordinatenmessmaschine Steuer- und Messoftware (Metrosoft QUARTIS ) Date: 7. Mai 2014 Page 15
16 Anwendungsbeispiel Dimensionskontrolle Virtualisierung der Koordinatenmesstechnik durch CT CT-Messergebnis Auswertestrategien nachträglich anpassbar Auswertung nicht standortgebunden virtuelles und berührungsloses Messen Date: 7. Mai 2014 Page 16
17 Anwendungsbeispiel Dimensionskontrolle Date: 7. Mai 2014 Page 17
18 Spezifikationen und Genauigkeit Spezifikationen nach Richtlinie VDI 2630 Vollschutzgeräte entsprechend Bauart Date: 7. Mai 2014 Page 18
19 Spezifikationen und Genauigkeit Fortschritt internationale Normung Mikro-Prüfkörper aus Stahl Wenzel Volumetrik ISO TC 213 WG 10 test study - material influence in CT tolerances defined in CAD Length measurement error E relative to nominal data as defined in the PTB test. Measurement object: PTB3 steel plate tolerances defined in CAD Guideline should include specifications to obtain characteristics MPE E, PS, PF by using geometries like spheres or holes represented by e.g. ball bars, etc., with respect to calibration ability and for comparability (acc. VDI ). Hole plate measurements are applicable to show material influence in a sufficient way also for ISO testing for length measurement errors. No change of present approach in ISO is required Die Vervielfältigung sowie die Weitergabe an Dritte ist ohne schriftliche Zustimmung der WENZEL Group GmbH & Co. KG nicht gestattet! WENZEL Group GmbH & Co. KG - Company Proprietary - Reproduction and Distribution Strictly Forbidden! The company has the rights Authors: Dr. U. Hilpert, Dr. Y. Levakhina Date: 10. Feb Desktop-CT exact S Date: 7. Mai 2014 Page 19
20 Neue Entwicklungen Institute of Micro Technology and Medical Device Technology (MIMED) Desktop-CT exact XS CT: Messung beliebiger Geometrien 3D-Druck: Fertigung beliebiger Geometrien Date: 7. Mai 2014 Page 20
21 Neue Entwicklungen Simultaner Soll-Ist Vergleich mit Strukturprüfung Date: 7. Mai 2014 Page 21
22 Zusammenfassung CT kooperative Teile sind Teile aus Kunststoff, Leichtmetall, bzw. Keramik und hinreichend kl. Teile aus Eisen bzw. Buntmetallen Teile-Geometrie beliebig (maximal mögliche Fexibilität bei Änderund des Bauteils) Voxeldaten beinhalten die vollständige(!) Dichteverteilung und Geometrie Generation von Oberflächen ermöglicht messtechnische Anwendungen als aufbauenden Prozess Technologie ermöglicht zfp und berührungslose Messtechnik mit einer einzigen Messung Auswertestrategien auch zu jedem späteren Zeitpunkt nachträglich änderbar/wiederholbar Auswertung nicht standortgebunden (CT an einem Standort, Auswertung durch Datenaustausch über www) Spezifikationen vergleichbar mit klassischer Koordinatenmesstechnik Date: 7. Mai 2014 Page 22
23 Date: 7. Mai 2014 Page 23
24 Kontakt: Date: 7. Mai 2014 Page 24
25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Date: 7. Mai 2014 Page 25
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