Fürth

Am Standort Fürth forschen und entwickeln in enger Zusammenarbeit die Abteilungen »Anwendungsspezifische Methoden und Systeme«, »Produktionsmonitoring« und »Berührungslose Mess- und Prüfsysteme«. Durch unser einzigartiges Know-how auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Prüfung können wir für nahezu jede Problemstellung die passende Lösung anbieten.

Neben exzellentem Fachwissen verfügt der Standort Fürth auch über hervorragende technische Ausstattung. Es stehen nicht nur zahlreiche Röntgensysteme für verschiedenste Aufgabenstellungen zur Verfügung – an das Entwicklungszentrum Röntgentechnik ist eine europaweit einzigartige Testhalle angeschlossen, in der sich komplette Fahrzeuge scannen lassen.

Anwendungsspezifische Methoden und Systeme

XXL-Computertomographie-Aufnahme eines ganzen Fahrzeugs — © Fraunhofer IIS
Die XXL-CT am Fraunhofer EZRT kann ganze Fahrzeuge durchleuchten.

Die Abteilung »Anwendungsspezifische Methoden und Systeme« beschäftigt sich, orientiert am Produktlebenszyklus, mit den Sektoren Recycling, Rohstoff und Produktentwicklung. Daher bieten wir innovative und neuartige Lösungen, die am internationalen Sortiermarkt oder beim Recycling verwendet werden. Wir entwickeln an Kundenwünsche angepasste Software für die Steuerung von Computertomographie- und Sortiersystemen und lösen damit komplexe Fragestellungen innerhalb der drei Sektoren und darüber hinaus. Weitere Kernkompetenzen von uns sind die Phänotypisierung von unterirdischen Pflanzenstrukturen sowie die 4D-Porositätsanalysen für die Lebensmittelindustrie. Die Entwicklung und Nutzung von Röntgenanwendungen, unter Einsatz von hochenergetischen Röntgenstrahlenquellen und Detektoren, gehören ebenfalls zum Repertoire der Abteilung. Mit der XXL-CT Anlage kann Röntgentechnik in einer neuen Dimension angeboten werden, welche beispielsweise in der Automobilbranche und der Sicherheitstechnik großen Anklang findet.

Wir bieten innovative und bei Bedarf auch unkonventionelle Lösungen im Bereich des zerstörungsfreien Monitorings.

Berührungslose Mess- und Prüfsysteme

151204_XEye5030 — © Fraunhofer IIS
XEye 5030 zeichnet sich durch eine große Detektorfläche und gleichzeitig hohe Auflösung aus

Die beiden Hauptarbeitsgebiete der Fachabteilung »Berührungslose Mess- und Prüfsysteme« sind optische Prüfsysteme mit dem Schwerpunkt 3D-Prüfsysteme und strahlenharte Röntgenkamerasysteme, wobei letztere aufgrund ihrer Funktionsweise (optische Abbildung eines Leuchtschirms auf mehrere CCD-Kameras) ebenfalls als optische Systeme aufgefasst werden können. Der patentierte Strahlenschutz, der eine sehr lange Betriebsdauer bei konstanter Bildqualität ermöglicht, bietet ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal der Röntgenkamerasysteme.

Risse und Brüche in Rohr- und Elektroleitungen
Risse und Fehlstellen in Dichtungen
Oberflächeninspektion in der Reifenherstellung
Fremdkörper in Lebensmitteln
Optische Vermessung und Rekonstruktion von Pflanzen

Produktionsmonitoring

Die Abteilung Produktionsmonitoring entwickelt Systemsoftware und -konzepte, die Abweichungen vom optimalen Produktionsprozess bereits frühzeitig erkennen, um Produktionsausschuss zu minimieren.

Die Abteilung verfolgt die Vision, mittelfristig eine ausschussfreie Produktion zu ermöglichen.

Ausschussfrei zu produzieren bedeutet dabei, dass die Anomalien nie ein Ausmaß erreichen, welches die Qualität des Bauteils bzw. Produkts beeinträchtigt. Dies erreichen wir durch permanentes Monitoring des Produktionsprozesses.

Eine ausschussfreie Produktion führt zu einer gesteigerten Ressourceneffizienz und somit zu einer Kostenreduktion. Kapazitäten steigen bei gleichbleibendem Einsatz von Energie und Rohstoffen. Dies stärkt die Wettbewerbsfähigkeit unserer Kunden und schont die Umwelt.

Technologien und Leistungen der Abteilung Produktionsmonitoring:

Systemsoftware und -konzepte zur automatischen Inlineprüfung (ADR) und zum Monitoring der Produktion z. B. von Gussteilen mit folgenden Technologien:

2D-Röntgenprüfung
Computertomographie (Inline-CT)
Softwarelösungen für die optimale Computertomographie (Module zur Rekonstruktion, Artefaktreduktion und Bilddatenverbesserung)
Auftragsentwicklung von Prüfverfahren und –systemen für Produktionsprozesse sowie deren Automatisierung
Consulting und Unterstützung bei der Beschaffung von Systemen und Komponenten
Lizenzierung von Know-how und Software
Applikationen im Rahmen von Dienstleistungsuntersuchungen

Das System DRAGONFLY des Fraunhofer EZRT — © Fraunhofer IIS/ Gerhard Hagen
Die DRAGONFLY-Technologie senkt die Prüfzeit von Gussteilen gegenüber den bislang eingesetzten Stop-and-Go-Prüfverfahren um bis zu 50 Prozent.

Technische Ausstattung

Blaue Türen der Strahlenschutzkabinen am Fraunhofer EZRT — © Fraunhofer IIS/ Gerhard Hagen
Strahlenschutzkabinen am Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik

Mobile CT mit CTportable Gerät (ca. 50µm Auflösung)
SubµCT Anlage für kleine Bauteile (ca. 500nm Auflösung)
MikroCT Anlage mit Mikrofokusquelle und optionalem Transmissionskopf (bis ca. 3,5µm Auflösung, auch laminographietauglich)
Laminographie und MikroCT Anlage mit Mikrofokusquelle und optionalem Transmissionskopf mit großen Verfahrwegen bis zu 3m Hub (bis ca. 1µm Auflösung)
Dragonfly Anlage für Highspeed 2D und 3D Röntgen mit 90kW Röntgenquelle und Industrieroboterunterstützung (ca. 200µm Auflösung)
MakroCT Anlage mit 450kV Röntgenquelle für Objekte bis 100kg und Industrieroboterunterstützung (bis ca. 200µm Auflösung, auch laminographietauglich)
flexible RoboCT Anlage mit zwei kooperierenden Industrierobotern (bis ca. 50µm Auflösung)
XXL-CT Anlage mit 9 MeV Linearbeschleuniger für große Objekte bis zu 3m Durchmesser und 10t (bis ca. 200µm Auflösung)
2XCT Anlage für mehrspektren 2D- und 3D Messungen zur Materialcharakterisierung (bis ca. 100µm Auflösung)
Reinraum für Entwicklung und Bau von Röntgenkameras
optische Messplätze für optische Messungen und automatische Endoskopie
Thermographielabor
Software zur Datenauswertung und Rekonstruktion
mehrere Röntgenkomponenten zum Aufbau von kundenspezifischen Testaufbauten

LINAC-Testhalle

Das XXL-Computertomographie-System am Standort Fürth-Atzenhof — © Fraunhofer IIS/ Kurt Fuchs
Das XXL-Computertomographie-System am Fraunhofer-Standort Fürth ist das größte CT-System weltweit.

In der 400 Quadratmeter großen und 14 Meter hohen Testhalle sind zwei acht Meter hohe Manipulationstürme, ein Drehteller von drei Metern Durchmesser sowie die drei Tonnen schwere Röntgenquelle und zwei Detektoren installiert. Ein vier Meter langer Zeilendetektor für die Detektion größerer Strukturen und ein kleinerer Flächendetektor mit sehr feiner Auflösung.

Die mittels eines Lastkrans auf dem Drehteller positionierten Objekte werden automatisiert während einer Umdrehung um die eigene Achse Zeile für Zeile durchleuchtet und erfasst. Die Strahlenenergie kann dabei je nach Material, Größe und Wanddicke des Objekts variiert werden. Es können Energien von maximal neun Megaelektronenvolt (MeV) erreicht werden. Dies entspricht in etwa dem zwanzigfachen konventioneller industrieller Röntgensysteme. Die gewonnenen Aufnahmedaten werden mit der im Haus entwickelten Software rekonstruiert und anschließend visualisiert. Das Objekt kann dannach Schicht für Schicht untersucht und als Ganzes oder in Teilen in drei Dimensionen begutachtet werden. So werden Fehlkonstruktionen, Materialdefekte oder andere von außen unzugängliche Bereiche exakt detektiert, charakterisiert und ausgewertet.

Übersteigt das Prüfobjekt die für eine komplette Aufnahme möglichen Dimensionen, wird es in Teilen aufgenommen und in der Nachbereitung präzise zusammengefügt.