Industrielle Computertomografie Tagung

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1 Proceedings Industrielle Computertomografie Tagung Februar 2008 Sessions: Zerstörungsfreie Prüfung von Verbundwerkstoffen Spezielle tomografische Verfahren Dreidimensionale Beschreibung von Metallen-Tomografische Verfahren für Metalle Geometriebestimmung Einflüsse auf die CT-Messgenauigkeit und Korrekturverfahren Spezialanwendungen der Computertomografie Programmausschuss: Prof(FH) DI Dr Johann Kastner DI(FH) Reinhold Oster Dr. Stefan Kasperl Dr. Markus Bartscher Univ.-Prof. DI Dr. Hans-Peter Degischer DI Alexander Flisch Dr. Jürgen Goebbels Ing. Dr. Steffen Kluge Univ.-Prof. DI Dr. Peter Schumacher Dr. Hannes Traxler KommR Ing. Gerhard Aufricht Shaker Verlag Aachen 2008

2 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Kontaktadresse: FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH Franz-Fritsch-Straße 11/TOP Wels/Austria Tel.: +43 (0) Fax: +43 (0) research@fh-ooe.at Layout: DI(FH) Michael Reiter Copyrights Shaker Verlag 2008 Alle Rechte, auch das des auszugsweisen Nachdruckes, der auszugsweisen oder vollständigen Wiedergabe, der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen und der Übersetzung, vorbehalten. Printed in Germany ISBN ISSN Shaker Verlag GmbH Postfach Aachen Telefon: / Telefax: / Internet: info@shaker.de

3 Vorwort Die industrielle Röntgen-Computertomografie (CT) ist eine Methode, die wegen ihrer großen Vorteile in den letzten Jahren immer mehr Bedeutung erlangt hat. Die hohen Wachstumsraten der industriellen CT zeigen sich sowohl an der Tatsache, dass einerseits immer mehr CT-Gerätehersteller auf den Markt drängen und es anderseits immer mehr CT-Anwender in Wirtschaft und Wissenschaft gibt. Es gibt derzeit über 30 CT-Hersteller weltweit, die für diverseste Anwendungen CT-Geräte in Preisklassen zwischen 60 T und über 1 Million anbieten. Aufbauend auf den diversen wissenschaftlich orientierten oder fachlich sehr spezifischen CT- Tagungen entstand beim PTB-Seminar -Geometriebestimmung mit industrieller Computertomografieam 13. und 14. März 2007 in Braunschweig die Idee, eine eigene CT-Tagung für industrielle Computertomografie und ihren Anwendungen zu organisieren. Diese Idee wurde weiterentwickelt, sodass am 27. und 28. Februar 2008 in Wels/Österreich erstmals die Industrielle Computertomografie Tagung zu den Detailthemen - Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, 3D-Materialcharakterisierung und Geometriebestimmung stattfinden konnte. Als Mitveranstalter fungierten hierbei folgende Organisationen: - BAM Berlin (Bundesanstalt für Materialprüfung) - ÖGfZP (Österreichische Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung) - DGZfP (Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung) - PTB Braunschweig (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) - DGM-Arbeitskreis Tomografie (Deutsche Gesellschaft für Materialkunde) Das Programm wurde durch einen 11-köpfigen Programmausschuss auf Basis der eingereichten Abstracts zusammengestellt, wobei im endgültigen Tagungsprogramm 34 Vorträge mit Beiträgen aus der Industrie und der Wissenschaft berücksichtigt werden konnten: Dr. J. Kastner (FH OÖ Campus Wels/A) KR Ing. G. Aufricht (ÖGfZP, Wien/A) Dr. M. Bartscher (PTB, Braunschweig/D) Prof. Dr. H.-P. Degischer (TU Wien/A) DI. A. Flisch (EMPA, Dübendorf/CH) Dr. J. Goebbels (BAM, Berlin/D) Dr. Kasperl (FHG-EZRT, Fürth/D) Dr. S. Kluge (Gruber & Kaja Druckguss- und Metallwarenfabrik GmbH, Traun/A) DI(FH) R. Oster (Eurocopter Deutschland GmbH, Ottobrunn/D) Prof. Dr. P. Schuhmacher (ÖGI und Montanuniversität Leoben/A) Dr. H. Traxler (Plansee SE, Reutte/A) Die Tagung Industrielle Computertomografie Tagung - Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, 3D- Materialcharakterisierung und Geometriebestimmung beinhaltet insgesamt 34 Vorträge zu folgenden Themenbereichen: - Möglichkeiten der industriellen Röntgencomputertomografie für Wirtschaft und Wissenschaft - CT für die zerstörungsfreie Prüfung von Metallen, Kunststoffen, Verbundwerkstoffen, Keramiken und anderen Materialien

4 - Anwendungen von CT in der Automobil-, Flugzeug- und Werkstoffindustrie - CT als Unterstützungswerkzeug in der Werkstoff- und Bauteilentwicklung - CT für die 3D-Materialcharakterisierung und für die dreidimensionale Beschreibung von Werkstoffen - Geometriebestimmung mit CT im Makro- und Mikrobereich - Erstmusterprüfung und Reverse Engineering - Auswertung und Visualisierung von CT-Daten - CT: Vom bildgebenden Prüfmittel zum kalibrierten Messmittel! - Spezielle tomografische Verfahren: Synchrotronlaminografie, Nano-Röntgencomputertomografie, Neutronen-CT, FIB-Tomografie - Spezialanwendungen der Computertomografie Nach dieser 1. Industriellen CT-Tagung ist geplant, diese Tagung in 2 Jahren wieder zu veranstalten und weiterzuentwickeln. Es würde uns sehr freuen, Sie in 2 Jahren wieder als Vortragender oder Besucher begrüßen zu dürfen. Die FH OÖ-Wels dankt der FFG für die finanzielle Unterstützung im Rahmen des FHplus- Programmes. Prof.(FH) DI Dr. Johann Kastner FH OÖ Campus Wels

5 Inhalt Einführung A. Flisch, P. Wyss, T. Lüthi, R. Thierry, A. Miceli1, J. Hofmann Möglichkeiten der Industriellen Röntgen-Computertomografie für Wirtschaft und Wissenschaft Zerstörungsfreie Prüfung von Verbundwerkstoffen 17 B. Diewel, R. Oster Anwendung der Computertomografie an Hubschrauberbauteilen aus Faserverbundwerkstoffen. 19 M. Godhehardt Charakterisierung der Mikrostruktur von Faserwerkstoffen D. Stifter, E. Breuer, M. Wurm, K. Wiesauer, E. Schlotthauer, J. Kastner Optische Kohärenztomografie und Röntgen-Computertomografie für die Charakterisierung von Kunststoffmaterialsystemen 23 H. Traxler, B. Harrer, Th. Friedrich, L.S. Sigl, J. Kastner Anwendung der Computertomographie auf Komponenten der Kernfusionstechnik.. 29 H.A. Crostack, J. Nellesen, G. Fischer, F. Beckmann 3D-Analyse der Verformung in MMCs mittels digitaler Korrelation von Tomogrammen 37 Spezielle tomografische Verfahren L. Helfen, T. Baumbach Synchrotron-Laminografie für die hochauflösende und zerstörungsfreie 3D-Abbildung lateral ausgedehnter Bauteile und Werkstoffe. 47 E. Zschech, S. Braun, W. Yun Nano-Röntgentomografie für Prozesskontrolle und Fehleranalyse in der Halbleiterindustrie A. Weckenmann, P. Krämer, B. Potschies Prüfkörper für die 3D-Computertomografie von elektronischen Baugruppen 59 O. Brunke Mit nanoct verborgene Mikrostrukturen dreidimensional analysieren.. 65 B. Schillinger, E. Calzada, M. Mühlbauer, M. Schulz Neutronenbilder zeigen was Röntgenstrahlen nicht sehen können. 71

6 Dreidimensionale Beschreibung von Metallen-Tomografische Verfahren für Metalle 79 A. Velichko, M. Engstler, P. Leibenguth, F. Mücklich FIB-Tomografie für die 3D Charakterisierung von komplexen Mikrostrukturen am Beispiel der quantitativen Untersuchungen von Graphitkeimbildung und Wachstumsmorphologie B. Harrer, B. Plank, D. Moore, J. Kastner, H.P. Degischer Röntgen-Computertomografie zur Charakterisierung von Heterogenitäten in metallischen Werkstoffen. 89 H.P. Degischer, F.Lasagni, D.Tolnai 3D-Visualisierung eutektischer Gefüge in Al-Mg-Si Legierungen. 97 G. Geier, M. Hadwiger, T. Höllt, L. Fritz, T. Pabel Interaktive Exploration und Quantifizierung von Ungänzen in komplexen Bauteilen A. Flisch, R. Thierry, A. Miceli, J. Hofmann, M. Simon, C. Sauerwein, F. Casali, M. Bettuzzi, M. Pia Morigi Neue Entwicklungen für schnelle Computertomografie zur Prüfung von Gussprodukten. 109 R. Schmitt, P. Hafner, S. Pollmanns Kompensation von Metallartefakten in tomografischen Aufnahmen mittels Bilddatenfusion 117 Geometriebestimmung 123 C. Reinhart Direkte CT-Datenanalyse mit VGStudio MAX 2.0. Konzepte, Funktionen, erreichbare Performance und Messunsicherheit anhand realer Beispiele C. Rudolf Erstmusterprüfung und Reverse Engineering basierend auf Computertomografie. 137 A. Suppes, E. Neuser Dimensionelles Messen in der µct - Charakterisierende Kenngrößen C. Heinzl, J. Kastner, E. Gröller Geometriebestimmung von Multimaterialbauteilen und reproduzierbare Oberflächenextraktion. 151 C. Kuhn, H. Lettenbauer Vorteile eines adaptiven Schwellwertverfahrens zur Kantendetektion in der Metrotomografie U. Hilpert, M. Bartscher, M. Neugebauer, J. Goebbels, A. Staude Ein neuartiges Normal zur Charakterisierung von Mikrocomputertomografie- Messsystemen M. Simon, I. Tiseanu, V. Hämmerle, C. Sauerwein, A. Flisch, R. Thierry, A. Miceli, F. Casali, M. Bettuzzi, M.P. Morigi Verfahren zur verbesserten Computertomografie an großvolumigen Bauteilen. 171

7 J.P. Steffen, G. Rademaker Untersuchung der Genauigkeit schneller µct-scans und deren Eignung für die industrielle Qualitätssicherung 179 R. Christoph, W. Rauh Genauigkeit von Koordinatenmessgeräten mit Computertomografie Rückführung für Normale und Messobjekte D. A. Neumayer, M. Stotz Messen mit Multisensor-Computertomografie 191 Einflüsse auf die CT-Messgenauigkeit und Korrekturverfahren J. Goebbels Einfluss der Strahlenquellen auf die Computertomografie R. Thierry, J. Hofmann, A. Miceli, A. Flisch, M. Simon Schnelle und Genaue Abschätzung des Streusignals in Cone-Beam Computertomografie 203 M. Krumm Artefaktkorrekturen von heterogenen Werkstücken in der industriellen Computertomografie 209 G. Dermody, D. Bate, A. Ramsey Fortschritte in der Röntgenmesstechnik Spezialanwendungen der Computertomografie M. Mödlinger Mikro-Röntgencomputertomografie in der Archäologie: Analyse eines bronzezeitlichen Schwertes. 219 K. C. Schuster, U. Schädel, D. Salaberger, J. Kastner Computertomografie zur Visualisierung von Wasser auf Textilien 225 D. Salaberger, J. Kastner Röntgen-Computertomografieuntersuchungen an der Saliera und an Holzblasinstrumenten aus der Renaissance. 231 Autoren-Index.. 237