Unterschiede zwischen Koordinatenmesstechnik und Industrielle Computertomographie
Einführung
Die moderne Messtechnik bietet Unternehmen präzise Verfahren zur Analyse und Vermessung von Bauteilen. Zwei zentrale Technologien sind die
industrielle Computertomographie und die Koordinatenmesstechnik, taktil wie optisch oder Multisensorik.
Beide liefern exakte Messungen entsprechend den Anforderungen an Auflösung und Messunsicherheit. Unterscheiden sich in Funktionsweise, Anwendung und Vorzügen, sind die Messergebnisse und Reporte in Ihrer Ausarbeitung an Standards angelehnt. Als unabhängiges Prüflabor unterstützen wir bei der Empfehlung des bestmögliches Messmittels. In jedem Fall sind Messwerte valide und auf internationale Maßeinheiten rückgeführt, dies unterstreicht unsere DAkkS-Akkreditierung für beide Verfahren.
Industrielle Computertomographie
Die industrielle Computertomografie funktioniert mittels Durchstrahlung eines Objekts mit Röntgenstrahlen, wobei die Absorption dieser Strahlung von einem Detektor erfasst und mithilfe von Bildrekonstruktionsalgorithmen zu einem hochgenauen dreidimensionalen Abbild des Objekts, dem Voxelvolumen verarbeitet wird . Der große Vorteil der industriellen Computertomographie liegt in der zerstörungsfreien Prüfung innerer und äußerer Strukturen. So können Risse, Poren und Einschlüsse erkannt werden, ohne das Bauteil zu beschädigen.
Nachteil: die Prüfung ist Materialabhängig, auch kann nicht jede Größe von Bauteil erfasst werden.
Koordinatenmesstechnik
Die Koordinatenmesstechnik misst die geometrischen Eigenschaften eines Objekts durch Abtasten mit einer taktilen oder optischen Sensor. Dabei werden präzise Punkte der Oberfläche aufgenommen, die vor allem die äußere Geometrie erfassen. Diese Methode wird häufig genutzt, um Formabweichungen und kleine Toleranzen zu überprüfen.
Bauteilgrößen spielen weniger eine Rolle. Stationär sind Geräte mit einem Messvolumen von 6 × 4 × 3 Meter verfügbar. Darüber hinaus sind mobile Systeme verfügbar.
Nachteil: begrenzte Messpunktanzahl, eine flächenhafte Erfassung ist kaum möglich.
Gemeinsamkeiten und Unterschiede
Gemeinsamkeiten:
- Beide Verfahren dienen der Qualitätssicherung und Bauteilvermessung.
- Beider Verfahren können für Serienprüfungen verwendet werden.
- Bei Erstmusterprüfungen ist die flächenhafte Erfassung, das komplette Digitalisieren mit CT vorteilhaft.
Die Messung der Fähigkeitsmerkmale für ein Cm/Cmk (Cp/Cpk) Studie ist meist mit einem Koordinatenmessgerät schneller.
Die Ausnahme sind kleine Kunststoffbauteile. In einen Scan können viele Teile auf einmal erfasst werden.
Einsatz in der Automobil-, Luft- und Raumfahrttechnik sowie Medizintechnik.
Unterschiede:
- Messprinzip: Die industrielle Computertomographie nutzt Röntgenstrahlen, die Koordinatenmesstechnik tastet die Oberfläche ab.
- Messobjekte: Mit der industriellen Computertomographie werden auch innere Strukturen erfasst, die Koordinatenmesstechnik konzentriert sich auf die äußere Geometrie.
- Auflösung: Die industrielle Computertomographie bietet hochauflösende Einblicke in innere und äußere Strukturen, während die Koordinatenmesstechnik sich auf äußere Form und Abweichungen fokussiert.
- Messunsicherheit: Der markante Unterschied! Die möglich zu erreichenden Messunsicherheit einer Koordinatenmessmaschine ist von einem Computertomografen nicht zu erreichen
Vorteile und Grenzen
Industrielle Computertomographie:
Vorteile:
- Zerstörungsfreie Erfassung von inneren und äußeren Strukturen.
- Ideal zur Fehleranalyse, wie bei Rissen und Poren.
- Volumenbasierte Messungen bieten detaillierte Einblicke.
- Schnelle Bemusterung sehr vieler Merkmale, auch über eine große Stückzahl
Grenzen:
- Höhere Kosten bei wenigen Merkmalen und großen Bauteilen
- Bei großen Objekten kann die industrielle Computertomographie aufgrund von Strahlungsdämpfung eingeschränkt sein bzw. die verfügbaren Anlagen sind das Limit
- Bauteile aus Eisenmetall sind in der Größe sehr begrenzt, aufgrund der notwendigen Energie der Durchstrahlung. 15 mm ist meist Ende
- Messunsicherheit für kleine Toleranzen des Maschinenbaus nicht ausreichend
Koordinatenmesstechnik:
Vorteile:
- Hohe Oberflächenpräzision für Form- und Lagemessungen (GD&T).
- Flexibel bei verschiedenen Größen und Materialien.
- Effizient und kostengünstig bei der Serienprüfung.
- Geringste Messunsicherheit
Grenzen:
- Erfasst nur äußere Strukturen. Die Informationsdichte ist geringer, dafür sehr präzise
- Zugänglichkeit des Prüflings, keine Möglichkeit innere Geometrien zu erfassen.
- Für Erstbemusterung von Kunststoffbauteilen nicht konkurrenzfähig zu CT.
Anwendungsbereiche
Beide Verfahren sind in der Industrie von entscheidender Bedeutung:
Die industrielle Computertomographie wird genutzt, wenn auch innere Strukturen relevant sind, z. B. in der Medizintechnik, bei Kunststoffteilen oder Sicherheitskomponenten in der Luftfahrt. (3D-Druck Metall, Schweißverbindungen)
Die Koordinatenmesstechnik eignet sich für Bauteile, bei denen die äußere Geometrie im Vordergrund steht, wie in der Automobilindustrie, Werkzeugherstellung oder Maschinenbau.
