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Computertomograph „nanotom s“ in Betrieb genommen

Die Kunststofftechnik Paderborn hat sein Prüflabor um einen Computertomographen erweitert. Nach dem Abschluss der Vorarbeiten Ende 2012 konnte das neue Gerät im Januar 2013 - nach erfolgreichem Genehmigungsverfahren - in Betrieb genommen werden. Der Computertomograph „nanotom s“ des Herstellers GE Sensing & Insprection Technologies Phoenix|X-ray gewährt Einblick ins Innere von Probekörpern aus Kunststoff und Verbundwerkstoffen. Selbst die Inspektion von metallischen Einlegeteilen innerhalb von Kunststoffbauteilen kann durchgeführt werden. Das Gerät ist mit einer offenen 180 kV-Röntgenröhre ausgestattet. Mit einer minimalen Brennfleckgröße unterhalb 1 µm liegt die minimal erreichbare Voxelgröße bei 500 nm. Aufgrund der Bauweise des Geräts beträgt der maximale Probendurchmesser 120 mm. Hierdurch ist es sowohl möglich größere Bauteilbereiche zu erfassen als auch die innere Struktur, z. B. einzelne Verstärkungsfasern, zu analysieren. Die Rekonstruktion der Einzelbilder zum Gesamtvolumen erfolgt auf einer separaten Rekonstruktion-Workstation. Die Datenrekonstruktion wird dabei durch die Parallelisierung mehrerer Grafikprozessoren durchgeführt. Die anschließende Auswertung der Volumendaten geschieht mit der Standardsoftware „VGStudio Max 2.2“. Neben üblichen Auswertemethoden verfügt die Software über drei Zusatzmodule. Durch den Einsatz des Moduls „Defektanalyse“ können Lunker, Poren etc. in den Volumendaten automatisch ausgewertet werden. Das Modul „Dimensionelles Messen“ gestattet den Abgleich mit definierten Grundgeometrien innerhalb der Volumendaten, die Ausrichtung der Daten auf Basis eingelesener CAD-Datensätze und bietet darüber hinaus eine große Anzahl an Messmöglichkeiten. Zusätzlich ist das neu erschienene Fasermodul verfügbar, mit dessen Hilfe umfangreiche Methoden für die Analyse von Fasern zu Verfügung stehen.

Forschungsschwerpunkte
Zukünftige Forschungsschwerpunkte liegen in der Analyse von Kunststoffen entlang der gesamten Prozesskette üblicher Herstellungsprozesse. Angefangen von Rohmaterialien, wie Granulate, Fasern o. ä. kann die innere Struktur bis hin zum fertigen Bauteil analysiert werden. Ein Beispiel hierfür ist die Analyse der Holzfasern innerhalb des Herstellungsprozesses von WPC-Bauteilen. Ausgehend von der Faserorientierung und Verteilung innerhalb der Granulate können somit die Auswirkungen des Verarbeitungsprozesses auf die Faserstruktur innerhalb der späteren Fertigteile begutachtet werden. Darüber hinaus ist es möglich eine Schadensanalyse von Bauteilen mit Glas- oder Kohlenstofffaserverstärkung durchzuführen. Im Bereich der mechanischen Verbindungstechnik können z. B. die Grenzflächen zwischen Schraube und Kunststoff detailliert untersucht werden.

Die Universität der Informationsgesellschaft