Kundenevent Qualitech Innotec, , Technorama Winterthur

Transkript

1 Kundenevent Qualitech Innotec, , Technorama Winterthur

2 Einblick in die industrielle Computertomographie (CT) Kundentag Qualitech Dr. Daniel Galsterer

3 Computertomographie in der Medizin [Erasmus Medical Center, Rotterdam, The Netherlands] [Huazhong University of Science and Technology Union Hospital, China] [ [St. Louis Children s Hospital Barnes-Jewish Hospital, United States]

4 Verschiedenste Anwendungsgebiete [waldwissen.net] [deutschlandfunk.de] [iis-fraunhofer.de] [media.supermed.at] [iis-fraunhofer.de] [iis-fraunhofer.de] [images.zeit.de] [nanoxct-project.eu] [tierärztliches-zentrum.de]

5 Ursprung der Computertomographie Die Röntgen-Computertomographie als Weiterentwicklung der einfachen Projektionsradiographie Schattenwurf innerer Strukturunterschied Strahlenquelle Objekt

6 Kegelstrahl-CT (3D-CT) 2D-Durchleuchtungsaufnahmen über Rekonstruktion 5. Strahlenquelle Rekonstruierte 3D-Volumen 1. Schicht 2. Schicht 3. Schicht Voxel 3. rekonstruierte Schichten

7 Fächerstrahl-CT (2D-CT) 2D-Durchleuchtungsaufnahmen über Schicht 2. Schicht 3. Schicht Sinogram = 1 x 360 rotation Voxel Strahlenquelle Rekonstruktion n-fache Wiederholung um mehrere Schichtbilder zu erhalten Rekonstruierte 3D-Volumen 4. Strahlenquelle nächste Schicht eine Schicht

8 Aufnahmegeometrien in der industr. CT 1. Fächerstrahl-CT (2D-CT) Vorteile: Keine Artefakte vom Strahlenkegel, geringe Streustrahlung Für höhere Energien ausgelegt (>225 kv, bis 15 MeV) Nachteile: Lange Scanzeit 2. Kegelstrahl-CT (3D-CT) Vorteile: Schnelle Scanzeit Volumenscan mit einer Rotation Sehr gute Bildqualität bei niedrigen kv Nachteile: Hohe Streustrahlung, besonders bei hoher Energie Bildgebende (geometrische) Verzerrung

9 Auflösevermögen des CT-Systems Das Auflösevermögen ist von mehreren Faktoren abhängig u.a.: Brennfleckgrösse der Röntgenröhre d opt. Geometrische Vergrösserung FDD/FOD Detektor Pixel Pitch Abschätzung der Auflösung: ö ö Bauteilgrösse geom. Unschärfe d opt. FOD Objekt FDD Detektor

10 Was ist alles möglich hinsichtlich Materialcharakterisierung?

11 Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung Analyse hinsichtlich z.b. Porosität, Einschlüsse, Delaminationen, Risse, bzw. allgemeine Fehler oder Inhomogenitäten Analyse gesamtes Objektes oder ROI (Region of Interest) Automatische Erkennung von Poren und Fehlerstellen mit hohen Kontrastwerten (Lufteinschlüsse) aber auch mit niedrigen Kontrastwerten (loses Material) Berechnung verschiedener Parameter: z.b. Lage, Kugeligkeit, Defektgrösse, Volumen, x-, y- und z-abmessung, Projektionsfläche, Abstand der Defekte zu Bezugsflächen (Objektoberfläche oder CAD)

12 Strukturanalysen Strukturanalysen verschiedenster Materialien, z.b. Verbundwerkstoffe, Keramiken, Metalle, Schaumstrukturen u.a. hinsichtlich Faserorientierungen/-verteilung, Ausscheidungen oder allg. Zusammensetzungen (Materialkontrast) Analyse eines Betonblocks

13 Metrologie Bemassung Zerstörungsfreie Bemassung von komplexen (inneren!) Strukturen Durchführung von 2D- und 3D-Bemaßungen direkt auf den Volumendaten keine Umwandlung in Punktewolken oder STL-Daten erforderlich Automatisierung von Messungen möglich

14 Metrologie Soll-Ist-Vergleich Soll-Ist-Vergleich z.b. nach dem Giessen Gibt es Schwund? Unvollständige Formfüllung o.ä

15 Metrologie Wandstärkenmessung Wandstärkenmessung individueller Farbcode zur Unterstützung bei der Auswertung von minimaler und maximaler Wandstärke

16 Metrologie Reverse Engineering Reverse Engineering CAD-Modell aus einem CT-Scan CT scan Voxel-Model Segmentation CAD model, STL Point cloud, etc.

17 Metrologie Assembly Analyse Überprüfung von Baugruppen Sitzen Dichtungen richtig? Gibt es einen Defekt durch die Montage?

18 CT ab Frühjahr 2016 bei Qualitech Scan Field Höhe bis 1900mm Scan Field Durchmesser bis 840mm Objektgewicht bis 300kg 600kV Makrofokus 225kV Mikrofokus Flachbilddetektor Zeilendetektor 7-Achsen -Manipulatorsystem

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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