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Vortrag

Region-of-Interest Mikro-CT zur zerstörungsfreien Charakterisierung der lokaler Faserorientierung und -dichte in großen Faserverbund Bauteilen

Friday (28.06.2019)
13:00 - 13:20 Uhr

Nicht nur um Materialdefekte in Faserverbund Bauteilen zu charakterisieren, sondern auch zur Ermittlung der lokalen Faserorientierung, ist Röntgen Mikro-CT die zerstörungsfreie Methode der Wahl. Insbesondere wenn Mikro-CT an größeren Bauteilen angewendet wird, spricht man von der sogenannten (Region-of-Interest) RoI-CT. Hierbei können die Bauteile einige 10 cm lang /breit sein, das Messvolumen der Mikro-CT hingegen ein Zylinder von 4-5 mm, was der typischen Wandstärke in Faserverbund Bauteilen entspricht, z.B. bei Kurz- oder Langfaser Spritzguss. Wir zeigen in unserem Beitrag die Möglichkeiten und Grenzen dieser RoI-CT, in Hinsicht auf Ortsauflösung und Genauigkeit bei der Ermittlung der lokalen Faserorientierung mittels 3D Bildverarbeitung. Am Mikro-CT Scanner metRIC des Fraunhofer Entwicklungszentrum Röntgentechnik (EZRT) kann RoI-CT bis zu einer Pixelauflösung von 2 µm gemessen werden, ausreichend um die Richtung von Kohle- oder Glas-Mikrofasern in Verbundbauteilen zu erfassen. Die Faserorientierung und -dichte variiert je nach Faserlänge und Herstellungsprozess über die Bauteilfläche und die Materialdicke. Die Kenntnis der mittleren lokalen Faserrichtung auf einem Raster von ca. 0,1 mm Länge ist das Ergebnis der RoI-CT und der 3D Bildanalyse mit der Software MAVI des Fraunhofer ITWM. Lokale Faserorientierung ist die kritische Größe um thermische Ausdehnung sowie Festigkeit des Bauteils abzuschätzen und um die Bauteileigenschaften mit numerischen Simulationen zu vergleichen.

Sprecher/Referent:
Dr. Simon Zabler
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Katja Schladitz
    Fraunhofer ITWM
  • Dascha Dobrovolskij
    Fraunhofer ITWM