Verborgene Strukturen

Leitfaden zur industriellen Röntgentechnik

Die Fraunhofer-Allianz Vision hat den Band 15 ihrer Leitfaden-Reihe herausgegeben. Der ‚Leitfaden zur industriellen Röntgentechnik‘ trägt der Entwicklung Rechnung, dass die Bedeutung röntgenbasierter Inspektionsverfahren als leistungsstarkes Werkzeug für die zerstörungsfreie Prüfung immer weiter zunimmt.
Auf den 124 Seiten werden neben Systemaufbau, Verfahren, Methoden-Software und Auswertetechniken der Röntgentechnik insbesondere typische Anwendungsfelder beschrieben. Der Leser soll durch die Lektüre eine realistische Vorstellung bezüglich der Möglichkeiten und Grenzen heute verfügbarer Technologien im Hinblick auf die Bewältigung praxisrelevanter Mess- und Prüfaufgaben im industriell geprägten Umfeld erhalten. Für die Industrie gewinnen röntgenbasierte Inspektionsverfahren zunehmend an Bedeutung. Im Materialinneren verborgene Strukturen beliebig komplexer Objekte aus fast allen Werkstoffen lassen sich so mit hoher Genauigkeit erfassen und charakterisieren. Durch das bildgebende Funktionsprinzip können viele bewährte Verfahren der klassischen Bildverarbeitung für eine automatische Fehlererkennung adaptiert werden. Weitverbreitete Serienanwendungen für Industrieröntgen sind schnelle Durchstrahlungsprüfungen, z.B. von Gussteilen, Reifen und Lebensmitteln. Daneben werden volumenbildgebende Tomographieverfahren erfolgreich für die Qualifizierung von Prototypen im Bereich der Erstbemusterung, beim Reverse Engineering und zukünftig auch in der Serienproduktion eingesetzt. Die 3D-Darstellung am Rechner ermöglicht einen Soll-Ist-Vergleich zur Überprüfung der Maßhaltigkeit oder Formänderung von Bauteilen. Insbesondere in der Metrologie bietet die Computertomographie eine echte Ergänzung zum Prüfumfang klassischer Koordinatenmesstechnik. Zukunftspotenziale liegen in der Analyse dynamischer Prozesse, die eine räumliche und zeitliche Veränderung der Probe bewirken. Anwendungen hierfür sind die Verformungs- oder Verschleißkontrolle eines Bauteils oder In-situ-Studien zur Schadensentstehung und -ausbreitung in Werkstücken als Basis für optimiertes Materialdesign. So bieten mittlerweile neuartige, energieauflösend und einzelphotonenzählend arbeitende Detektoren z.B. die Möglichkeit, durch die Nutzung von zwei oder mehr Energieschwellen, materialselektive Aufnahmen zu erstellen. Die XXL-CT erweitert das Spektrum hinsichtlich Objektegröße, da nun auch sehr große Bauteile wie komplette Autos oder Rotorblätter im Volumen mit Röntgen untersucht werden können.

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Although different 3D cameras and scanners have existed for some time, present solutions have been limited by several unwanted compromises. If you wanted high speed, you would get very low resolution and accuracy (e.g. Time-of-Flight cameras and existing stereo vision cameras, which despite being fast typically have resolution in the millimeter to centimeter range). If you wanted high resolution and accuracy, you would typically get a camera that was slow and expensive (e.g. the high accuracy scanners).

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Die deutsche industrielle Bildverarbeitung hat im Jahr 2016 ein Umsatzplus von 9% gegenüber dem Vorjahr erwirtschaftet. Dabei stieg das Inlandsgeschäft um 3%, das Auslandsgeschäft um 14%. Laut Prognose des VDMA Robotik + Automation rechnet man für 2017 mit einem Umsatzplus von 10% auf dann 2,4Mrd.€.

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