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Detektion von Kern- und Bearbeitungsresten

Kernreste und Metallspäne mittels CT detektieren

Bei der Herstellung von Gussteilen kommen häufig Kerne zum Einsatz, die dafür sorgen, dass das Gussteil die konstruktiv geplanten Hohlräume erhält, welche für die Funktion des Bauteils sehr oft von hoher Bedeutung sind. Die verwendeten Kerne bestehen i.d.R. aus einem Sand-Binder-Gemisch. Nach erfolgtem Gießvorgang und dem Erstarren der Legierung werden die Kerne mittels verschiedener Verfahren (z.B. Rütteln oder Ausspritzen mit Wasser) aus dem Gussteil entfernt. Dies gelingt jedoch nicht in jedem Fall zu 100%. Je nach Komplexität und Form der gegossenen Hohlräume verbleiben unterschiedlich große Kernreste im Bauteil, welche die Funktion des Bauteils mehr oder minder stark beeinflussen und im schlimmsten Fall zum Ausfall des Teils führen können. Beispielhaft kann der Wasserraum eines Zylinderkopfes genannt werden, der dazu dient, das Bauteil in den angrenzenden Bereichen zu kühlen. Bei Microvista können Gussteile, bei denen Restsand im Inneren vermutet wird, mittels Computertomographie digitalisiert werden.

Detektion_von_Kernresten_gr

Detektion_von_Bearbeitungsresten_gr

Dabei erfolgt automatisch eine Detektion von Kernresten, die im 2D/ 3D-Bild aufgrund ihres differierenden Grauwertes präzise hinsichtlich Position und Größe (Volumen) ab-gebildet werden. Auf Basis der Informationen, die bei der Detektion von Kernresten mittels CT generiert werden, kann der Gießer den Bauteilzustand optimal bewerten und weitere Entscheidungen treffen. Zudem können die eingesetzten Verfahren zur Kernentfernung optimiert und nachträglich durchgeführte Reinigungsmaßnahmen effektiver gestaltet werden.

Ähnlich verhält es sich mit Bearbeitungsresten, beispielsweise Metallspänen. Diese können sich während der mechanischen Bearbeitung des Gussteils in Hohlräumen und Kavitäten festsetzen und in der Folge ebenso wie Kernreste zu Problemen oder gar Ausfällen führen. Die Detektion von Bearbeitungsresten ist jedoch die schwierigere Aufgabenstellung, weil die Metallspäne aus dem gleichen Material wie das Gussteil bestehen und somit in den CT-Bildern den gleichen oder einen sehr ähnlichen Grauwert erhalten. Mittels modernster CT-Auswertesoftware ist es dennoch möglich, einzelne Späne und Späneansammlungen zu detektieren und Aussagen zu ihrer Position und Größe zu liefern.

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