Datortomografi (Computed Tomography, CT) växer inom mätning. En CT-maskin kan utföra mätningar som mer konventionella mätmetoder inte klarar av. En tillverkare av maskiner för datortomografi är Wenzel. Verkstadstidningen har intervjuat en av företagets CT-experter.
Familjeföretaget Wenzel, som ligger i Wiesthal i Bayern, är en betydande tillverkare av mätmaskiner. Företaget har ett brett produktsortiment av maskiner som ska stå i mätrum och maskiner som klarar av att mäta direkt i produktionen eller i närheten av den. Wenzel tillverkar även CT-maskiner, det vill säga 3D–mätning med röntgen.
–Vår första CT-maskin lanserades 2008, säger Verena Pietzsch som är affärsutvecklare av CT-maskiner på Wenzel.
Under de senaste tio åren har CT-maskiner fått en allt större betydelse för det tyska företaget.
–Efterfrågan på CT-maskiner växer globalt. Såväl stora som mindre verkstadsföretag köper våra maskiner.
Datortomografi gör det möjligt att utföra mätningar på ett mycket brett spektrum av komponenter, det kan vara allt från plastdetaljer, lättmetalldetaljer och detaljer av fiberkomposit, gjutgods, detaljer skapade med additiv tillverkning, komplexa kugghjul, med mera. Materialets densitet samt objektens geometri och godstjocklek avgör i slutändan om en komponent lämpar sig för mätning med CT.
–Att mäta med CT har blivit mycket viktigt bland annat vid icke-förstörande provning, säger Verena Pietzsch.
Icke-förstörande provning är att undersöka, mäta eller kontrollera ett material eller en komponent utan att skada eller förstöra den. Syftet är att upptäcka fel, sprickor, porer, materialbrister eller avvikelser samtidigt som komponenten fortfarande kan användas efter mätningen.
–CT är att föredra då man med taktil mätning inte kan mäta detaljer utan att först behöva dela på dem. CT är också mycket bra för mätning av mindre detaljer till exempel för medicinteknik som är en växande bransch för oss, säger hon.
Fördelen med datortomografi är att man kan mäta det som annars är omöjligt att mäta, till exempel invändigt i detaljer/produkter. Med CT kan mycket komplexa detaljer mätas med mycket hög noggrannhet som i konventionella koordinatmätmaskiner.
CT-tekniken kan användas för mätning av sammansatta komponenter som kan bestå av flera delar. Fördelen är att man inte behöver demontera eller dela dessa detaljer för att kunna utföra mätning. CT-maskiner är ett komplement till mer konventionella mätmaskiner.
Wenzels serie heter exaCT och finns i fyra storlekar.
Den minsta modellen går under namnet exaCT S.
Foto: Wenzel
–Det är en plug-and-play-maskin, det är bara att stoppa in kontakten och sedan köra i gång. Man kan ställa maskinen på ett bord, exaCT har ett överkomligt pris och det är mycket lätt att använda den, säger Verena Pietzsch.
ExaCT S har ett maximalt mätområde på Ø83/höjd 46 mm och den största modellen av Wenzels CT-maskiner, exaCT U, har maximalt mätområde på Ø330/höjd 700 mm.
I Wenzels CT-maskiner genomförs mätningen i flera steg. Det börjar med att en detalj spänns fast i maskinens bord. En röntgenkälla är placerad på ena sidan och en digital detektor på den andra. Under mätningen roteras detaljen-/er i 360 grader, parallellt med detta tas hundratals eller tusentals 2D-röntgenbilder från olika vinklar.
Den digitala detektorn registrerar hur mycket röntgenstrålning som passerar genom materialet. Tätare områden absorberar mer strålning och framträder därför annorlunda i bilderna.
En dator använder därefter samtliga 2D-projektioner för att matematiskt rekonstruera en tredimensionell volymmodell av detaljen. Resultatet blir en digital ”volym” bestående av miljontals små volymelement (voxlar). Ur volymmodellen identifieras materialgränserna och en exakt 3D-ytmodell skapas. Denna yta fungerar sedan som mätunderlag.
Den digitala modellen kan därefter användas till exempel för virtuell koordinatsmätning, måttkontroll gentemot en CAD-modell, toleransmätning, väggtjocksanalys, porositets- och hålrumskontroll, sprick- och defektanalys, med mera.
Resultatet blir inte som i en koordinatmätmaskin en serie punktmätningar utan en komplett 3D-volym där varje punkt både på utsidan och insidan kan analyseras och mätas.
Det finns många fördelar med CT-tekniken men ibland har den också begränsningar. CT bygger på att röntgenstrålning passerar genom objektet, ju tätare eller större komponenten är desto svårare kan det bli att få god genomträngning och hög upplösning.
Tjocka ståldetaljer kan kräva kraftigare röntgenkällor.
Bildkvaliteten kan försämras av spridning och brus.
Upplösningen blir ofta en kompromiss mellan detaljnivå och objektstorlek.
