Industrielle Röntgenprüfung
Die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung mithilfe von Röntgenstrahlen wird eingesetzt, um innere Strukturen von Materialien wie Metallen, Kunststoffen, Keramiken und Verbundwerkstoffen sichtbar zu machen. Röntgenbilder sind zweidimensional und zeigen die Absorption von Röntgenstrahlen durch das Material, wodurch Informationen über die Dichte, Dicke und Form von Objekten ersichtlich werden. Röntgen wird oft verwendet, um Defekte wie Risse, Porosität oder Einschlüsse in Materialien zu identifizieren und ist in vielen industriellen Anwendungen weit verbreitet, wie etwa in der Qualitätskontrolle von Schweißnähten, Gussteilen oder elektronischen Bauteilen.
Zur Erkennung und Analyse von Defekten können KI-basierte Systeme in automatisierten Röntgenprüfsystemen eingesetzt werden. Spezielle Algorithmen werden dazu trainiert, um verschiedene Arten von Defekten erkennen und klassifizieren zu können.
Die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung mithilfe von Röntgenstrahlen wird eingesetzt, um innere Strukturen von Materialien wie Metallen, Kunststoffen, Keramiken und Verbundwerkstoffen sichtbar zu machen. Röntgenbilder sind zweidimensional und zeigen die Absorption von Röntgenstrahlen durch das Material, wodurch Informationen über die Dichte, Dicke und Form von Objekten ersichtlich werden. Röntgen wird oft verwendet, um Defekte wie Risse, Porosität oder Einschlüsse in Materialien zu identifizieren und ist in vielen industriellen Anwendungen weit verbreitet, wie etwa in der Qualitätskontrolle von Schweißnähten, Gussteilen oder elektronischen Bauteilen.
Zur Erkennung und Analyse von Defekten können KI-basierte Systeme in automatisierten Röntgenprüfsystemen eingesetzt werden. Spezielle Algorithmen werden dazu trainiert, um verschiedene Arten von Defekten erkennen und klassifizieren zu können.
Industrielle Computertomographie
Die industrielle Computertomographie ist eine fortgeschrittene Methode, bei der eine Kombination aus Röntgenstrahlung und Computeralgorithmen verwendet wird, um dreidimensionale Bilder von Materialien zu erstellen. CT-Scanner erfassen eine Vielzahl von Röntgenbildern aus verschiedenen Winkeln um das Material herum und verwenden im Anschluss eine spezielle Software, um diese Bilder zu einer detaillierten dreidimensionalen Darstellung des Materials zu rekonstruieren. Industrielle CT ermöglicht es, innere Strukturen von Materialien in hoher Auflösung zu analysieren und 3D-Modelle zu erstellen, um komplexe Geometrien, Defekte und innere Merkmale von Bauteilen oder Werkstücken zu visualisieren. Mit CT können viel mehr Daten über das Bauteil gesammelt werden. Dies macht eine bessere Beurteilung der Bauteilqualität möglich. Röntgen kann beispielsweise bei der Überlagerung von Geometrien, Strukturen oder Defekten schnell an die Grenzen stoßen. CT spielt hier hingegen seine Stärken aus und eignet sich somit besonders für sicherheitsrelevante Bauteile. Aufgrund der hohen Genauigkeit von industrieller CT wird diese häufig in der zerstörungsfreien Prüfung (NDT) eingesetzt, um Dimensionen zu überprüfen, Montagen und Fügungen zu kontrollieren oder Defekte wie Risse, Porosität, Delaminationen und Einschlüsse in komplexen Bauteilen oder Verbundwerkstoffen zu identifizieren. Industrielle CT findet Anwendung in verschiedenen Industriezweigen, wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Elektronik und Medizintechnik.
Ähnlich wie bei der industriellen Röntgenprüfung können auch bei der industriellen Computertomographie KI-basierte Systeme zum Einsatz kommen, die die Auswertung von CT-Ergebnissen automatisieren und die Prüfung so erheblich beschleunigen.
Merkmale Röntgenprüfung und CT auf einem Blick
| Industrielle Röntgenprüfung | Industrielle Computertomographie |
|---|---|
| Zweidimensional | Dreidimensional |
| Messung in Pixel | Messung in Voxel |
| Schnellere Scangeschwindigkeit als CT | Langsamere Scangeschwindigkeit als Röntgen |
| Ideal für flache Bauteile mit wenig Geometrien | Ideal für komplexe und/oder runde Bauteile |
Wann lohnt sich welches Prüfverfahren?
Die Wahl der Prüfmethode hängt natürlich von den spezifischen Anforderungen und den verfügbaren Ressourcen ab. Dennoch lässt sich verallgemeinernd sagen, in welchen Fällen welches Prüfverfahren sinnvoller ist.
Liegen flache Bauteile ohne komplexe Geometrie vor, die schnell geprüft werden sollen, kann sich die industrielle Röntgenprüfung anbieten. Komplexe und detaillierte oder sicherheitsrelevante Bauteile, bei denen eine höhere Genauigkeit erforderlich ist, sollten mit industrieller CT geprüft werden. Diese liefert nämlich wertvolle 3D-Informationen über die Bauteile. Somit sind Messungen in der Tiefe möglich, was den Vorteil bereithält, dass beispielsweise in Bearbeitungsflächen erkannt werden kann, ob ein Fehler relevant ist oder nicht. Hinzukommt, dass bei der industriellen Computertomographie eine Messung verborgener Konturen wie Wandstärken oder Kanaldurchmesser möglich ist. Zudem gibt sie wichtige Informationen darüber, ob Bereiche des Bauteils durch andere Geometrien mit höherer Dichte überlagert werden, wie z. B. Dichtungen bei Montagekontrollen.
Die industrielle Röntgenprüfung hingegen kann bei all diesen Beispielen lediglich die Information bereitstellen, dass ein Fehler vorliegt; detailliertere Informationen zum Defekt lassen sich mit diesem Prüfverfahren nur schwer erschließen.
Darüber hinaus ist auch der Preis ein Kriterium zur Entscheidung, welches zerstörungsfreie Prüfverfahren eingesetzt werden soll. Die industrielle CT ist etwas kostspieliger als die industrielle Röntgenprüfung. Bei einer Serienprüfung mittels industrieller CT können jedoch deutlich Kosten eingespart werden. Bei der Auswahl des Verfahrens kalkuliert werden, wie teuer nicht entdeckte Mängel werden können. In einigen Fällen wie bei besonders großen Bauteilen kann es auch sinnvoll sein, mit einem CT Anbieter in Kontakt zu treten. Wir bei Microvista hatten es zum Beispiel schon öfter, dass Kunden ihre Bauteile zersägen mussten, um diese röntgen zu können. Für uns war es jedoch problemlos möglich, diese komplett in das CT zu bekommen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die industrielle Röntgenprüfung eher für flache einfache Bauteile gut geeignet ist. Die industrielle CT ist hingegen ideal, um eine detaillierte, dreidimensionale Darstellung zu erhalten und so detailliertere Informationen zur Qualität des Bauteils zu gewinnen. Bei beiden Verfahren lassen sich mit KI große Bauteilmengen in viel kürzerer Zeit zu geringen Kosten prüfen.