Retrofit-Lösung modernisiert digitale Radiographie- und Computertomographie-Systeme

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Röntgensysteme bieten enorme Möglichkeiten bei der zerstörungsfreien Prüfung, sind aber im Vergleich zu anderen Methoden sehr kostspielig. Umso ärgerlicher ist es, wenn ein in die Jahre gekommenes System nicht mehr aktiv eingesetzt werden kann. Dabei sind oft nur wenige Handgriffe notwendig, um das bestehende System „wiederzubeleben“.

Mit dem Retrofit-Service des Fraunhofer-Entwicklungszentrums Röntgentechnik EZRT (Halle 6, Stand 6301) lassen sich veraltete Röntgensysteme in leistungsfähige CT- oder DR-Systeme für industrielle Anwendungen verwandeln. Basis der Software ist das Messdatenerfassungs- und Rekonstruktions-Softwarepaket Volex, das seit vielen Jahren kontinuierlich weiterentwickelt wird und eine Vielzahl an typischen Manipulator- und Röntgenkomponenten ansteuern kann.

Das Softwarepaket Volex ist für eine Vielzahl an Applikationen und Einsatzmöglichkeiten gerüstet – von manueller bis halb- oder vollautomatischer Prüfung – und kann flexibel auf den Verwendungszweck und Anwendungsfall angepasst werden. Der Retrofit-Service bietet Abtast- und Rekonstruktionsverfahren von klassischer axialer CT bis hin zu Helix-Anwendungen für exakte Messtechnik und Aufnahmeverfahren für große Bauteile. Der Einsatz von Industrie-Robotern für die Automatisierung ist ebenfalls möglich.

Der Fokus von Volex liegt auf der Reduzierung der Komplexität in der Bedienung, um einen CT-Datensatz zu erzeugen. Das bestmögliche Ergebnis aus einer Röntgenaufnahme herauszuholen, ist hochkomplex. Es gibt vieles zu beachten und oft noch mehr einzustellen. Dies nimmt das One-Click-CT-Verfahren dem Anwender nahezu komplett ab: Eine reduzierte Bedienoberfläche bietet dem Nutzer Einflussmöglichkeiten in Form von voreingestellten Programmen, ohne ihn mit für die Aufgabe irrelevanten Optionen zu überfordern. Das System erstellt so Aufnahmen mit optimal auf das Prüfobjekt angepassten Parametern und rekonstruiert aus hunderten Einzelbildern ein 3D-Modell.

Umgesetzt wurde dieser Retrofit-Service zum Beispiel bei einem Computertomographen für große Bauteile beim französischen Luft- und Raumfahrtunternehmen Ariane Group. Ziel des Projekts war es, das bestehende digitale Radiographie System zu reaktivieren und insbesondere für neue Aufgaben zu rüsten: So sollten Computertomographie-Untersuchungen an großen Bauteilen durchführbar sein. Das bereits vorhandene System zeichnete sich durch seinen großen Messraum und Aufbau aus. Die Grundidee und der Aufbau des Systems war immer noch sehr gut. Deshalb war die Ariane Group auf der Suche nach einem Partner, der das System „wiederbeleben“ könnte. Zudem wünschte man sich mehrere Verbesserungen: eine höhere Auflösung bei gleichzeitiger Erhöhung der Flexibilität des Gesamtsystems – und hier vor allem die Möglichkeiten der Messfelderweiterung.

Das Fraunhofer EZRT hat das System mit modernen Röntgenkomponenten aufgerüstet und um neue, nicht standardisierte Messmethoden erweitert; in dem Fall mit einer Messfelderweiterung durch Objekttranslation sowie einer Messfelderweiterung mittels Translationsrotation. Nun verfügt die Ariane Group über ein spezialisiertes CT-System für schwere und große Bauteile, das beliebige Objekte mit einem Durchmesser von bis zu 3,2 m (achtfache Messfelderweiterung) und einer Höhe von bis zu 5 m (2 x 2,5 m ) messen kann.

Nie wieder „Out of service”

Röntgensysteme sind seit vielen Jahren keine „geschlossenen“ Lösungen mehr. Viele Hersteller setzen auf am Markt erhältliche Standardkomponenten. Sonderlösungen aus vergangener Zeit können ohne Qualitätseinbuße ersetzt, wenn nicht sogar gegen leistungsfähigere Lösungen ausgetauscht werden. Auch ein „Out of Service“ aufgrund eines defekten System-Steuerrechners oder eines abgekündigten Betriebssystems, lässt sich mit einem Retrofit verhindern.

Der Röntgendetektor und eine oder mehrere Röntgenröhren sind die unverzichtbaren Hauptkomponenten eines jeden Röntgensystems. Außerdem gehören gegebenenfalls ein Manipulationssystem, das aus einer Verschachtelung von verschiedenen Achsen besteht, sowie der notwendige Strahlenschutz dazu. Der Strahlenschutz entspricht auch bei älteren Systemen in vielen Fällen auch heute noch den aktuell gesetzlichen Anforderungen. Wenn das nicht mehr der Fall ist, kann dieser überarbeitet werden, um die Sicherheitstechnik des Systems auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen. Viele ältere Systeme oder der Großteil ihrer einzelnen Komponenten, sind oft gut erhalten und können entsprechend weitergenutzt werden.

So wurde bei Airbus Group Innovations in Ottobrunn eine alte CT-Anlage für Forschungszwecke umgerüstet, um die gestiegenen Anforderungen zu erfüllen, die durch innovative Werkstoff- und Bauteilentwicklungen entstehen. So wurden unter anderem die Manipulatorsteuerung, der Detektor sowie die Messdatenerfassung erweitert. Hierdurch konnte die Auflösung sowie die Datenqualität gesteigert werden.

Retrofit-Lösungen bedeuten in der Regel eine Leistungssteigerung bereits vorhandener Systeme. Sie sind zudem ist in vielen Fällen deutlich kostengünstiger als eine Neuanschaffung. Nach gründlicher Planung sind sie innerhalb weniger Tage umsetzbar. ■


Die Autoren

Markus Eberhorn

Gruppenleiter
Vorentwicklung

Fraunhofer EZRT

www.iis.fraunhofer.de

Dr. Rainer Stoessel

Senior Scientist-Expert 

Corporate Technology Office, Central R&T Materials, XRX

Airbus

www.airbus.com

Jacques Bouteyre

Head of Industrial NDT Valorization, R&D and Control Projects

Ariane Group

www.ariane.group


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