Dieses neue „absolutgenaue“ System für messtechnische CT-Anwendungen (MCT) ermöglicht die effiziente zerstörungsfreie Messung aller innen- und außenliegenden Geometrien. Die im eigenen Hause entwickelte flüssigkeitsgekühlte Mikrofokusröntgenröhre und eine luftgekühlte Schutzkabine sorgen für langfristige Temperaturstabilität und gewährleisten die eindrucksvolle Genauigkeitsspezifikation des MCT225. Das System bietet eine überragende Messgenauigkeit und eine detaillierte Merkmalerkennung für die Prüfung von Präzisionsteilen aus Kunststoff, kleinen Gussteilen, komplexen Bauteilen und Baugruppen.
Die CT-Messtechnik vereint in sich die Vorteile der Messtechnik und Röntgen-Computertomographie (CT). Die Röntgentechnik wurde seit Langem für industrielle Anwendungen genutzt. Bei der Röntgen-CT werden verschiedene 2D-Röntgenbilder durch das Durchleuchten des Prüfobjekts aus mehreren Richtungen erstellt. Die Röntgenstrahlen erfassen die gesamte außen- und innenliegende Geometrie. Die CT-Software berechnet unter Verwendung der 2D-Röntgenbilder ein dreidimensionales Modell des Prüfobjekts. Das Modell kann verwendet werden, um dimensionale Merkmale, wie Größe, Lage und Form, zu messen, vollständige Teil-gegen-CAD-Prüfungen durchzuführen, Schnittdaten sowie Form- und Lagetoleranzen zu analysieren und zu protokollieren.
Absolute Genauigkeit von 9 μm + L/50 und 2 μm MerkmalserkennungDas MCT225 bietet eine absolute Genauigkeit von 9 μm + L/50 sowie eine Merkmalserkennung im Bereich von 2 μm. Die „absolute Genauigkeit“ garantiert Messgenauigkeit, ohne zeitraubende vergleichende Scans oder Referenzmessungen durchführen zu müssen. Die Prüfobjekte werden einfach auf einem Drehtisch in der Kabine platziert und gemessen. Das CT-Prüfsystem wird mit Genauigkeitsstandards vorkalibriert, die auf das britische National Measurement Institute (NPL) rückführbar und gemäß der Richtlinie VDI/VDE 2630 „Computertomographie in der dimensionellen Messtechnik“ verifiziert sind.
Herzstück des MCT225-Prüfsystems ist die im Hause Nikon Metrology entwickelte 225 kV Mikrofokusröntgenröhre. Sie erzeugt unglaublich scharfe Bilder mit extrem geringem Rauschen und ermöglicht eine bis zu 150-fache Vergrößerung mit einer Merkmalserkennung im Bereich von 2 µm.
Das MCT225 ist mit einem voll programmierbaren, sehr leistungsfähigen 5-Achsen-Manipulator ausgestattet. Der Manipulator wurde per Finite-Elemente-Analyse (FEA) optimiert. In die Konstruktion des Manipulators sind 50 Jahre Erfahrung in der Entwicklung von Koordinatenmessgeräten eingeflossen, sodass eine äußerst präzise Handhabung der Prüfobjekte gewährleistet ist.
Lineare Präzisionsführungen und die Korrektur von Achsenverfahrfehlern sorgen für präzise und wiederholbare Bewegungen innerhalb der temperaturkontrollierten Kabine. Hochauflösende optische Wegmesssysteme ergänzen diese Strategie, die auf maximale Präzision ausgerichtet ist. Die Röntgenbilder, die von einem hochauflösenden 4-Megapixel Detektor: aufgenommen werden, bilden die Basis für die hochleistungsfähigen digitalen Bildgebungs- und Bildverarbeitungsverfahren dieses Systems.
Der einzigartige CT-Assistent führt den Bediener nacheinander durch alle Arbeitsschritte – vom Laden des Prüfobjekts bis hin zum abschließenden Prüfbericht. Die Einstellungen werden automatisch für beste Genauigkeit und Bildqualität optimiert, ohne Abstriche bei der Produktivität zu machen. Durch die beschleunigte Rekonstruktion des Objektvolumens mithilfe von optimierten Grafikkarten reduziert sich die Zeit für den gesamten Prozess von Stunden auf Minuten.
Mithilfe von Makros können Arbeitsschritte, wie beispielsweise wiederholte Erfassungen von CT-Daten, automatisiert werden. Nach der Aufzeichnung eines Makros platziert der Bediener das Prüfobjekt auf dem Manipulatortisch und startet den Vorgang. Das MCT225 System bewegt das Prüfobjekt automatisch, während die Röntgenbilder aufgenommen werden. Wenn die Aufnahme der Bilder abgeschlossen ist, kann der Bediener das Prüfobjekt wechseln und den Vorgang erneut starten.
Der einzigartige CT-Assistent führt den Bediener nacheinander durch alle Arbeitsschritte – vom Laden des Prüfobjekts bis hin zum abschließenden Prüfbericht. Die Einstellungen werden automatisch für beste Genauigkeit und Bildqualität optimiert, ohne Abstriche bei der Produktivität zu machen. Durch die beschleunigte Rekonstruktion des Objektvolumens mithilfe von optimierten Grafikkarten reduziert sich die Zeit für den gesamten Prozess von Stunden auf Minuten.
Die Berichts- und Analysefunktionen umfassen:
Derselbe Datensatz kann problemlos für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung (Defektoskopie und Qualimetrie - NDT) verwendet werden.
Das MCT255 ist ein unverzichtbarer Aktivposten für Hersteller, die von kürzeren Vorlauf- und Messzykluszeiten profitieren möchten. Die leistungsstarke Röntgenquelle und der hochleistungsfähige Manipulator in Kombination mit der hohen Vergrößerung und der detaillierten Merkmalserkennung stellen eine Lösung dar, die unterschiedlichsten Anwendungen gerecht wird.
Hersteller von Spritz- und Metallgussteilen können ihre Fehlerkorrekturzyklen während der Werkzeugherstellung und dem Anlaufen der Produktion erheblich verkürzen und damit die Zeit bis zur Markteinführung neuer Produkte beschleunigen. Schrumpfungs-, Verformungs- und Maßhaltigkeitsfehler sind dank klar verständlicher Prüfprotokolle eindeutig identifizierbar und machen Korrekturmaßnahmen einfacher.
Neue Produktionstechnologien wie die additive Fertigung ermöglichen die Herstellung kleiner, hochkomplizierter Teile, die nicht mehr mit taktilen Messsystemen oder optischen Sensoren geprüft werden können. Auch hier bietet das MCT225 die Möglichkeit der Messung und Analyse dieser Komponenten in einem einzigen zerstörungsfreien Prozess.
Die 225kV und 225kW Mikrofokusröntgenröhre durchstrahlt unterschiedlichste Materialien mit höchster Präzision.. Bis zu welcher Dicke das Prüfobjekt vollständig von den Röntgenstrahlen durchstrahlt werden kann, ist von der jeweiligen Materialdichte abhängig.
Die Open-Tube-Technologie der neuen, im MCT225 integrierten Röntgenquelle reduziert die Betriebskosten. Der schnelle, einfache Austausch des Filaments in der wartungsfreundlichen offenen Röntgenröhre bedeutet eine Zeit- und Kostenersparnis.
| Genauigkeit (μm)1 MPESD | 9+L/50 (L in mm) |
|---|---|
| Objektgröße (maximal) | Durchmesser 250 mm Höhe 450 mm |
| Objektgewicht (maximal) | 50 kg (Max) 5 K (für Metrologie Andwendungen) |
Manipulator-Verfahrweg
| X 400 mm Y 300 mm Z 730 mm R 360° |
| Quelle bis Detektor | 1.175 mm |
| Detektor | 16 bit 4MPixel (2000x2000 Pixel) |
| Vergrößerung | 1.6x zu 150x |
| Merkmalerfassung (Minimum) | 2D-Röntgentechnik 2μm |
| Röntgenquelle | 225Kv/225W offene Röhre |
| Brennfleck | 3μm Mikrofokus |
| Kabinentemperatur | 19 bis 21 °C |
| Umgebungstemperatur | 17 bis 25 °C |
| Strahlenschutz (DIN 54113-2, IRR99) | < 1μSv/hr |
| Kabinenabmessungen (B x H x T) | 2.414mm x 1.275mm x 2.205mm |
| Systemgewicht | 4.200 kg |
1Gilt nur für Objekte aus einem Werkstoff mit einem Durchmesser von höchstens 250 mm und 250 mm Höhe.
Um die hohe Qualität ihrer selbst entwickelten Elektrofahrzeuge zu gewährleisten, messen und prüfen die Studenten der Universität Dresdenihre Automobilkomponenten mit Messtechnik von Nikon.
The PMA division of Leuven’s university is using X-ray CT machines to research and measure the interiors of complex AM components such as a hollow hydroformed camshaft, a 3D printed mould with conformal cooling channels.
