Zerstörungsfreie Inline-Tests – Kegelstrahlcomputertomographie (CBCT) und schnelle automatisierte Prüfung

Mittwoch 28. Oktober 2020

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Keith Dowling

Anwendungssystemingenieur

Für Massenhersteller in Branchen wie Automobil und Luft- und Raumfahrt liegt der Schwerpunkt auf Sicherheit und Produktqualität. Produktrückrufe aufgrund von Fehlern im Betrieb sind mit enormen Kosten verbunden und können zu schweren Unfällen und langfristigen Schäden am Ruf des Herstellers führen. Zur Vermeidung dieser Probleme steigen die Ansprüche an die Qualitätsstandards und die Qualitätssicherung kann nur durch eine 100%ige Prüfung aller Teile erreicht werden. 

 

Mit Röntgenstrahltechnologie können Hersteller zerstörungsfreie Tests von Kunststoff-, Metall- und Verbundkomponenten durchführen. Der Prüfprozess ermöglicht die Erkennung, Messung und Analyse verborgener Fehler und Mängel. Mit Röntgenstrahltechnologie können Hersteller nach Verunreinigungen, Defekten, Rissen und falsch ausgerichteten Teilen suchen und Verbindungselemente wie geschweißte Verbindungen oder große Metallgussstücke und -baugruppen testen und analysieren. 

 

Die Kegelstrahlcomputertomographie (CBCT) war der Durchbruch für eine zerstörungsfreie Prüfung bei der Herstellung. Die Computertomographie nutzt die Fähigkeit der Röntgenstrahlung, Objekte zu durchdringen, Fehler zu erkennen und Ausfälle zu ermitteln. Das Verfahren umfasst viele dreidimensionale Röntgenbilder, die das gemessene Objekt in zahlreichen gedrehten Positionen beinhalten. Von diesen 2-D-Daten kann ein Volumenmodell erstellt werden, das die gesamte interne und externe Geometrie des Objekts einschließlich seiner Materialzusammensetzung beinhaltet. So kann der Hersteller jede „Scheibe“ des Objekts auf Fehler und Mängel überprüfen. Obwohl die Computertomographie diesen Tiefeneinblick in das Produkt bietet, hatte sie Grenzen, da das Verfahren langsam ist. Es dauert lange, bis Computertomographiebilder verfügbar sind, was für die Produktionslinie nicht ideal ist, da dies zu Verzögerungen und Stauungen im Herstellungsprozess führen würde.

 

Die Fortschritte bei hochauflösenden Röntgenquellen und besonders bei digitalen Flachbilddetektoren ermöglichen es, die Produkte schneller zu scannen, zu rekonstruieren und zu bewerten. Diese Entwicklungen öffneten die Schleusen für eine Fülle automatisierter Prüfanwendungen, die von einfachen Pass/Fail-Prüfungen bis hin zur vollständigen, automatisierten Inline-Computertomographieprüfung mit Feedback zum Produktionsprozess reichen.

 

Aufgrund der hohen Röntgenenergien, die für die Abbildung dichter Objekte wie Gussteile in der Automobilindustrie oder große Akkusätze erforderlich sind, und der Notwendigkeit eines Rund-um-die-Uhr-Betriebs, sind strahlungsgehärtete digitale Röntgendetektoren eine entscheidende Komponente, die diese Fortschritte bei der industriellen Computertomographie-Inline-Prüfung ermöglichen. Varex Imaging verfügt über 20 Jahre Erfahrung bei der Entwicklung digitaler Detektoren für Hochenergie-/Hochdosis-Anwendungen wie Onkologie und industrielle zerstörungsfreie Tests. Am Varex Imaging-Standort in Walluf, Deutschland, konzentriert man sich auf die Herstellung von Detektoren, die speziell für die zerstörungsfreie Testindustrie optimiert sind, und entwickelt innovative Methoden, um die Elektronik abzuschirmen und vor einer Verschlechterung durch kumulative Dosisbelastung zu schützen. 

 

Der neueste Detektor XRD 4343N von Varex Industrial wurde für Inline-CBCT-Anwendungen optimiert, wie z. B. Automobil- und Akkuprüfung. Der XRD 4343N ist robust, schnell und verfügt über ein großes Sichtfeld.

 

Der XRD 4343N ist für hohe Energien abgeschirmt und kann mit bis zu 450 kV betrieben werden, wodurch er für die Prüfung größerer Gussstücke, Akkusätze usw. geeignet ist. Durch diese Abschirmung sind sie auch robust und können die Anforderungen des rund um die Uhr laufenden Inline-CBCT-Prozesses erfüllen.

 

Der XRD 4343N verfügt über zahlreiche Sichtfelder und bietet geringes Rauschen und größere Flexibilität bei Dynamikbereichen und Verstärkungseinstellungen. Inline-Prüfsysteme müssen mit hoher Geschwindigkeit abbilden, um einen effizienten Durchsatz und Workflow zu ermöglichen. Der XRD 4343N ist als Lösung für diese Anforderungen konzipiert. Er läuft mit bis zu 60 BpS (volles Sichtfeld) und bis zu 115 BpS in einem rechteckigen Sichtfeld oder im Sichtmodus.

Weitere Informationen zum XRD 4343N finden Sie auf der Webseite des Produkts:https://www.vareximaging.com/products/flat-panel-detektoren/xrd-4343n?industry = industrial

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