Industrie profitiert von Computertomographie

Dr.-Ing. Hubert Lettenbauer, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH.

Über die neuen Möglichkeiten der Computertomographie in der industriellen Messtechnik sprach Produktion exklusiv mit Dr.-Ing. Hubert Lettenbauer von der Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH.

von Sebastian Moser

Herr Dr. Lettenbauer, für welche Bauteile und Messaufgaben ist CT speziell geeignet?

Aus meiner Sicht hauptsächlich für Bauteile aus Materialien mit geringer Dichte, wie Kunststoff, Silikon, Magnesium oder Aluminium mit komplexen Außen- und Innengeometrien. Und dort nicht nur in der Qualitätskontrolle, sondern vor allem im Produktanlauf. Speziell bei Spritz- und Druckguss verkürzt sich das Verfahren der Erstbemusterung deutlich.

Messungen per CT sind vergleichsweise zeitaufwändig. Werden künftige Computertomographen schneller oder gibt es physikalische Grenzen?

Messungen mit CT sind bereits heute nicht mehr zwangsläufig zeitaufwändig. Mit unserem “VAST Scan”, den wir demnächst auf der Qualitätssicherungsmesse Control in Stuttgart vorstellen werden, können wir Ergebnisse nach weniger als 10 Minuten mit nur geringen Einbußen in der Genauigkeit erzeugen. Letztlich entscheidet aber der Anwender selbst, welche Priorität er setzt. Aber auch bei höchstauflösenden Scans von über 45 Minuten: Die Basis ist doch hier die Frage: “Wie lange dauert eine Messung/Prüfung gleichen Umfangs ohne CT?” Bei zerstörenden Verfahren dauern vergleichbare Messungen oft über eine Woche!

Messungen per CT sind vergleichsweise energieintensiv. Werden künftige CT sparsamer beim Stromverbrauch oder gibt es physikalische Grenzen?

Sind sie nicht! Röntgenröhren arbeiten zwar mit hohen Spannungen von ca. 200kV, jedoch sind die Ströme im mA-Bereich verhältnismäßig niedrig, so dass die gesamte Leistungsaufnahme eines CT-Systems weit unter dem einer Werkzeugmaschine liegt.

Welche Genauigkeiten werden derzeit mit vernünftigen Aufwand beim Messen erreicht und wie hoch sind hier die Potenziale?

Vorsicht, hier wird oft gerne verwechselt zwischen Auflösung und Messgenauigkeit. Und auch wenn Sie gezielt nach der 3D-Messgenauigkeit fragen ist hier keine Pauschalaussage möglich, denn diese ist abhängig erstens von der Qualität des CT-Systems, zweitens von der Neschaffenheit des Bauteils selbst: grundsätzlich kann man an kleinen Bauteilen aus Material mit niedriger Dichte höhere Genauigkeiten erzielen, als an größeren mit höherer Dichte. Bei vielen Bauteilen erreichen wir bereits jetzt Genauigkeiten von wenigen µm und Potenzial zur Steigerung gibt es noch jede Menge. Es ist am Markt aber auch klar zu unterscheiden, welche Systeme für Messaufgaben geeignet sind und welche nicht. Beeindruckende Bilder alleine machen noch keine Messtechnik!

Computertomographen sind teuer. Kann man sie in Zukunft günstiger fertigen?

Dies wird einhergehen mit den Stückzahlen. Aktuell sind einzelne Komponenten wie Röhre und Detektor die Kostentreiber.

Für wen könnte sich die Anschaffung eines eigenen CT lohnen?

Vor allem für Hersteller hochwertiger Teile, die bedingt durch hohe Qualitätsanforderungen grundsätzlich hohen Aufwand in ihren Prozessanläufen betreiben müssen und ihre Prozesse auch während der Fertigung permanent überwachen müssen. Denn hier liegt das höchste Einsparpotenzial an Zeit und Geld sowie das höchste Steigerungspotenzial an Innovationskraft.

Wie ist die Bedeutung von externen Messdienstleistern bei CT?

Enorm hoch! Messdienstleister verbreiten diese innovative Technologie auch für kleinere Firmen, für die eine Anschaffung eines CT-Systems eine zu hohe Investition bedeuten würde. Vor allem in Deutschland gibt es inzwischen ein dichtes Netzwerk mit CT-Dienstleistern, Tendenz weiter steigend.

Der Zwang zu Kosteneinsparungen in der Industrie ist ungebrochen. Wie sehen Sie vor diesem Hintergrund die Zukunft von CT als relativ teure Technologie?

Wie bereits oben beschrieben: Kaum jemand wird einen CT nur wegen der vielen Möglichkeiten beschaffen, sondern in erster Linie deshalb, weil er eine Steigerung seiner Produktivität, seiner Innovationskraft und/oder eine signifikante Erhöhung seiner Qualität durch weniger Ausschuss, schnelle umfassende Fehleranalyse etc. erwartet. Wir haben Kunden, die uns vorgerechnet haben, dass ihr System nach 8 Monaten amortisiert war.