Leitfaden zur industriellen Röntgentechnik

Der Fraunhofer-Geschäftsbereich Vision hat nun den 15. Band seiner Leitfaden-Reihe herausgegeben. Der »Leitfaden zur industriellen Röntgentechnik« kann gegen eine Schutzgebühr von 35 Euro beim Büro des Geschäftsbereichs Vision, im Vision Webshop oder im Buchhandel erworben werden. Der Leitfaden ist eine aktualisierte und überarbeitete Neuauflage des »Leitfadens zur industriellen Röntgentechnik (Band 11)« aus dem Jahr 2010, der aufgrund der großen Nachfrage mittlerweile vergriffen ist. Die Neuauflage des Leitfadens trägt aber auch der Entwicklung Rechnung, dass die Bedeutung röntgenbasierter Inspektionsverfahren als leistungsstarkes Werkzeug für die zerstörungsfreie Prüfung immer weiter zunimmt. In der 124 Seiten starken Publikation werden neben Systemaufbau, Verfahren, Methoden sowie Software und Auswertetechniken der Röntgentechnik insbesondere typische Anwendungsfelder beschrieben. Ein Überblick zu den Themen Strahlenschutz und Normen rundet den Leitfaden ab. Die Leserin und der Leser sollen 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.

Zerstörungsfreie Prüfung mit Röntgentechnik

Für die Industrie gewinnen röntgenbasierte Inspektionsverfahren als leistungsstarkes Werkzeug für die zerstörungsfreie Prüfung 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, beispielsweise 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 dreidimensionale 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 beispielsweise 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. Durch die rasante technische Entwicklung der Röntgentechnik werden die Einsatzgrenzen ständig ausgedehnt und immer neue Anwendungsfelder und Skalenbereiche erschlossen. So bieten neuartige, energieauflösend und einzelphotonenzählend arbeitende Detektoren zum Beispiel 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.

Vor diesem Hintergrund wurde der Band 11 der Fraunhofer Vision-Leitfaden-Reihe aus dem Jahr 2010 vollständig überarbeitet und umfänglich erweitert und erscheint nun als Band 15.

Folgende Themen werden im Leitfaden zur industriellen Röntgentechnik behandelt:

Thematischer Überblick

Beitrag 1: Grundlagen und Anwendungen der industriellen Röntgenprüfung
Beitrag 2: Anwendungsspektrum der industriellen Röntgenbildgebung

Systemaufbau, Verfahren und Methoden

Beitrag 3: Röntgendetektoren für den Industrieeinsatz
Beitrag 4: Neuartige Röntgendetektoren für die zerstörungsfreie Prüfung
Beitrag 5: Laminographische Methoden zur 3D-Röntgenuntersuchung flächiger Bauteile
Beitrag 6: Dimensionelles Messen mit Computertomographie
Beitrag 7: Automatisierung von Mess- und Prüfprozessen mit Computertomographie
Beitrag 8: Dual-Energy-Technik zur quantitativen Röntgenbildgebung
Beitrag 9: Röntgensimulation in der industriellen Computertomographie

Software und Auswertung

Beitrag 10: Software zur Verarbeitung und Auswertung von Röntgendaten
Beitrag 11: Intelligente Verfahren zur messtechnischen Auswertung von Computertomographiedaten
Beitrag 12: Adaptive Oberflächenextraktion aus 3D-Computertomographiedaten
Beitrag 13: Mikrostrukturanalyse auf Basis der Mikro-Computertomographie
Beitrag 14: Optimierung von Mikrostrukturen auf Basis von Volumenbildern
Beitrag 15: 3D-Partikelanalyse aus Computertomographie-Volumenbilddaten
Beitrag 16: Intelligente Algorithmen zur Inline-Röntgenprüfung – Fallstudie Lebensmittel
Beitrag 17: Visualisierung unbegrenzt großer 3D-Datenmengen

Anwendungsbeispiele

Beitrag 18: Vollautomatische Gussteilprüfung mit Röntgentechnik
Beitrag 19: Inline-Computertomographie in der Gussteilprüfung
Beitrag 20: XXL-Computertomographie zur Untersuchung sehr großer Bauteile
Beitrag 21: CT-Automat für das Prüflabor
Beitrag 22: Messtechnik und Materialprüfung an belasteten Bauteilen mit In-situ-Computertomographie
Beitrag 23: Strukturanalyse von Lebensmitteln
Beitrag 24: Dynamische CT für die zeitaufgelöste Strukturanalyse von Schäumen
Beitrag 25: Qualitätskontrolle für CFK-Bauteile
Beitrag 26: Prüfung von Faserverbundbauteilen mit Röntgen-Computertomographie

Strahlenschutz und Normen

Beitrag 27: Strahlenschutz und Sicherheit
Beitrag 28: Standards, Normen und Richtlinien