Industrielle Mikro-Computertomographie (Mikro-CT)

Thema

Die industrielle Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) ist am Fraunhofer IKTS in Dresden ein etabliertes Analyseverfahren für Bauteiluntersuchungen und Kleinserienprüfungen. Es ist bestens geeignet, um Einschlüsse, Risse, Poren und andere Materialinhomogenitäten innerhalb eines beliebig geformten Objekts zu erkennen und damit Porenanalysen, Maßhaltigkeitsanalysen oder Vollständigkeitsuntersuchungen durchzuführen. Voidanalysen z. B. von Lotkontakten sind bereits auch schon anhand von 2D-Radiografien möglich. Die Mikro-CT erlaubt eine zerstörungsfreie dreidimensionale Prüfung von Objekten mit einer hohen räumlichen Auflösung.

Das am Fraunhofer IKTS aufgebaute Röntgen-CT-Gerät kann an die jeweiligen kundenspezifischen Anforderungen angepasst werden. So lassen sich sowohl sehr kleine Bauteile, beispielsweise aus der Elektronik, als auch große Objekte, wie Komponenten der Automobilindustrie, aber auch Kunstgegenstände oder Fossilien untersuchen.

 

Messprinzip

Funktionsweise der industriellen Mikro-Computertomographie (Mikro-CT) für Bauteiluntersuchungen und Kleinserienprüfungen.

Das Prüfobjekt wird auf einem Rotationstisch zwischen Röntgenröhre und Detektor positioniert, sodass es ganz oder teilweise durchstrahlt werden kann. Während der Computertomographie dreht sich der Rotationstisch mit der Probe um 360°. Die Drehbewegung erfolgt in 800 bis 1600 Winkelschritten. So erhält man Projektionen in unterschiedlichen Orientierungen. Ein Rechnercluster übernimmt parallel zur Messung die Rekonstruktion des Volumenmodells des Prüfkörpers.

Unmittelbar nach dem Messvorgang steht ein 3D-Volumendatensatz zur Auswertung zur Verfügung. Der Volumendatensatz repräsentiert im Wesentlichen die räumliche Dichteverteilung der Probe. Innerhalb des 3D-Volumendatensatzes können räumliche Schnittbilder in beliebiger Orientierung gelegt werden. Dies ermöglicht eine präzise Bewertung des Prüfkörpers hinsichtlich seiner inneren Struktur (Poren, Risse, Lufteinschlüsse, Materialinhomogenitäten, etc.).
 

 

Röntgen-CT: VIA in 2 Ebenen mit fehlerhafter Restringanbindung.
© Fraunhofer IKTS
Röntgen-CT: VIA in 2 Ebenen einer Leiterplatte mit fehlerhafter Restringanbindung.
Röntgen-Radiografie: Voidanalyse in Lotverbindung (Standoff und Meniskus) eines Chip-Resistors.
© Fraunhofer IKTS
Röntgen-Radiografie: Voidanalyse in Lotverbindung (Standoff und Meniskus) eines Chip-Resistors.
Röntgen-CT: 2D-Darstellung – Riss in Lotverbindung eines Chip-Resistors.
© Fraunhofer IKTS
Röntgen-CT: 2D-Darstellung – Riss in Lotverbindung eines Chip-Resistors.
Röntgen-CT einer Batterie zur Detektion von Rissen.
Röntgen-CT einer keramischen Filterstruktur zur Detektion von Materialinhomogenitäten.
Röntgen-CT eines Getriebedeckels für die Maßhaltigkeitsuntersuchung.

  • Elektronik (flache Baugruppen)
  • ­Maschinenkomponenten, z. B. Druckguss
  • ­Keramikindustrie
  • ­Bio- und Medizintechnik
  • ­Archäologische Funde und Kunstgegenstände

  • 225 kV Mikrofokus-Röntgenröhre
  • ­2048 x 2048 Pixel-Flächendetektor
  • ­Max. reale Auflösung: > 900 nm/Voxel
  • ­Max. Probengröße: < 800 mm
  • ­Max. Probengewicht: < 6 kg

  • Zerstörungsfreie Bauteiluntersuchung und Kleinserienprüfung
  • ­Vollständig rekonstruierter Volumen-Datensatz im gewünschten Format
  • ­Support im Umgang mit der Datenbetrachtungssoftware
  • ­Individuelle Auswertung der Messdaten