FFFixture-CT - Digitaler Fertigungsprozess für individuelle Vorrichtungen zur lageoptimierten CT-Bauteilmessung

Computertomographie (CT) spielt eine zunehmend wichtige Rolle in der industriellen Qualitätssicherung. Dabei hat die Lage eines Bauteils einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität der 3D-Abbildung. Es überrascht daher sehr, dass für die Ermittlung der optimalen Lage und für die Fertigung geeigneter individueller Halterungen kaum kommerzielle Lösungen angeboten wurden. Zielstellung des Projekts war es, eine Prozesskette zu entwickeln, bei der zunächst eine für den CT-Scan optimierte Bauteillage berechnet und daraufhin automatisiert eine Halterung erstellt wird, die das Bauteil in dieser Lage fixiert und mittels 3D-Druck gefertigt werden kann. Das Projekt wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Entwicklungspartner, dem Fraunhofer IPA, durchgeführt. Der Fokus des Fraunhofer IPA lag auf der Lageoptimierung; phoenix konzentrierte sich auf Haltestrategien, die automatische Konstruktion sowie Fertigungsstrategien im 3D Druck mit Werkstoffen, die im CT-Prozess möglichst gut vom intendierten Bauteil abgrenzbar sind. Die gesamte Prozesskette von der Lageoptimierung des Bauteils über die Konstruktion einer individuellen Haltevorrichtung bis hin zum Druck der Haltevorrichtung wurde umgesetzt. Die positiven Eigenschaften des entwickelten Werkstoffs, die Funktionalität der Haltevorrichtung sowie die Lageoptimierung konnten im Rahmen mehrerer Tests validiert werden und bestätigten eine erhöhte Scan-Qualität. Der Vorteil lässt sich aufgrund der Abhängigkeit zwischen der Scan-Qualität und der Scandauer zum einen in einer erhöhten Abbildequalität nutzen, zum anderen lässt sich bei gleichbleibender Scan-Qualität die Messdauer verkürzen. Weitere Zeitvorteile bietet die Lösung aufgrund der automatisierten Fertigung mittels 3D-Druck sowie einer Unterstützung beim Einrichtungsprozess des CT-Scanners.