Zerstörungsfreier Blick Ein Computertomograph für große Objekte

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Ein Auto, ein Bagger oder ein Container: Der dreidimensionale Blick auf große Objekte mit einem Computertomographen erleichtert die Arbeit der Testingenieure. Dabei sind die Dimensionen des europaweit größten Tomographen für sich genommen gewaltig.

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Das Auto im Computertomographen: Der komplette Scan eines Fahrzeugs ist gerade für den Funktionstest hilfreich.
Das Auto im Computertomographen: Der komplette Scan eines Fahrzeugs ist gerade für den Funktionstest hilfreich.
(Fraunhofer IIS)

Dunkel und eng: Das verbindet jemand, der schon einem in einem Computer-Tomographen gelegen hatte. Doch auch Fahrzeuge lassen sich durchleuchten. Das Fraunhofer Institut IIS hat zusammen mit Audi einen A1 untersucht. Heraus kam eine visuelle Reise.

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Am Fraunhofer-Standort in Fürth-Atzenhof steht seit März 2013 der europaweit größte Computertomograph. Er besteht aus zwei acht Meter hohen Stahltürmen und einem drei Meter breiten Drehteller in einer 400 Quadratmeter großen Halle mit 14 Metern Deckenhöhe. Und in dieser XXL-Röntgenumgebung, gesichert von meterdickem Beton, lassen sich große und übergroße Objekte durchleuchten. Warum sind solche Komplettscans großer Objekte sinnvoll? Diese Art der Prüfung spart nicht nur Zeit sondern auch Kosten. Die zu untersuchenden Objekte müssen vorher nicht zerlegt werden, um verschiedene Prüfungen durchführen zu können.

Die Details sollen verbessert werden

Nils Reims, wissenschaftlicher Mitarbeiter in Fürth, resümiert: „Mit einer effektiven Auflösung unter 0,8 mm an großen Objekten haben wir die Möglichkeit, selbst kleinste Defekte zu erkennen. Wir arbeiten bereits daran, die Detailerkennbarkeit zu verdoppeln“. Dank der Ausstattung sind Qualitätskontrollen von Objekten möglich, die mit Hilfe herkömmlicher Technik bislang nur bedingt oder gar nicht überprüft werden konnten. Mitarbeiter des Instituts haben mittlerweile Container durchleuchtet oder einen kompletten Bagger. Dr. Michael Böhnel erklärt: „Es ist wirklich faszinierend, dreidimensionale Daten von derartig großvolumigen Objekten erzeugen zu können. Das ist schon echt etwas Besonderes und eine wissenschaftlich-technologische Herausforderung der besonderen Art!“

Und so funktioniert die Anlage: Das Prüfobjekt wird auf dem Teller mit drei Metern Durchmesser platziert. Die Strahlenquelle und der Detektor fahren während einer Messung synchron auf und ab. Dabei wird das Objekt zeilenweise abgetastet. Daraus ergeben sich einzelne Projektionen. Anschließend wird das Objekt mithilfe des Drehtellers in die gewünschte Position gebracht und die Aufnahmeprozedur wird wiederholt.

Im Laufe der Messung entsteht ein ganzer Satz an Projektionen aus verschiedenen Durchstrahlungsrichtungen. Diese lassen sich im Anschluss mit Hilfe eines Computerprogramms zu einem dreidimensionalen Volumendatensatz zusammenbauen und das gesamte Objekt lässt sich rekonstruieren.

Video: Prinzip der industriellen Computertomographie

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