Industrielle Computertomografie: Anwendungsbereiche in der Fertigung

Industrielle Computertomografie (CT) gehört heute zu den leistungsfähigsten zerstörungsfreien Prüfverfahren der Fertigungsindustrie. Sie ermöglicht vollständige 3D-Vermessungen – innen wie außen – ohne das Bauteil zu beschädigen oder zu zerlegen. Dieser Beitrag zeigt, in welchen Branchen und für welche Messaufgaben das Verfahren seinen größten Nutzen entfaltet – und wann CT taktilen oder optischen Messverfahren überlegen ist.

Was ist industrielle CT-Messung?

Bei der industriellen Computertomografie werden Röntgenstrahlen eingesetzt, um ein rotierendes Bauteil aus mehreren Hundert bis Tausend Projektionswinkeln zu durchleuchten. Eine Rekonstruktionssoftware – bei Q-Tech die ZEISS Inspect X-Ray – errechnet daraus ein maßstabsgetreues, voxelbasiertes 3D-Modell, das alle inneren und äußeren Merkmale in einer einzigen Messung erfasst.

Das unterscheidet die CT grundlegend von taktiler oder optischer Messtechnik: Innen liegende Strukturen, Hinterschnitte, Wandstärken und Einschlüsse sind zugänglich – ohne Zerschneiden, ohne Demontage. Die normative Grundlage für CT-Messungen in der dimensionellen Messtechnik bildet die VDI/VDE 2630. Für einen Überblick über die Q-Tech-Systeme und Kapazitäten empfiehlt sich die Measurements-Übersicht.

Anwendungsbereiche industrieller CT-Messung

Automotive und E-Mobility

Die Automobilindustrie zählt zu den anspruchsvollsten Anwendern industrieller CT. Spritzgussbauteile, Druckgussgehäuse, Steckverbinder und Batteriezellen stellen Anforderungen, die mit konventionellen Verfahren kaum wirtschaftlich zu erfüllen sind: Wandstärkenmessung über das gesamte Bauteilvolumen, Porenbewertung nach Werknorm, Soll-Ist-Abgleich am CAD-Modell. Im EMPB-Prozess nach IATF 16949 liefern CT-basierte Erstbemusterungsdaten die belastbare Grundlage für Werkzeugkorrekturen und Serienfreigaben.

Für batterieelektrische Fahrzeuge ergänzen sich die Anwendungen: Rundzellen, Pouchzellen und Modulkomponenten können auf Fehlverschweißungen, Einschlüsse oder Deformationen geprüft werden – ohne die Zelle zu öffnen. Weiterführend: CT-Scan für die Automobilindustrie.

Medizintechnik

In der Medizintechnik gelten besonders hohe Anforderungen an Dokumentation und Rückverfolgbarkeit – gefordert durch ISO 13485 und die MDR 2017/745. CT-Messungen ermöglichen die vollständige geometrische Charakterisierung von Implantaten, chirurgischen Instrumenten und Gehäusekomponenten, einschließlich interner Kanäle und poröser Strukturen, wie sie bei additiv gefertigten Endoprothesen auftreten.

DAkkS-akkreditierte Messberichte nach DIN EN ISO/IEC 17025 (Akkreditierungsnummer D-PL-19600-01-00) schaffen dabei die Grundlage für behördlich anerkannte Prüfdokumentation. Details zum Akkreditierungsumfang: DAkkS-Akkreditierung Q-Tech.

Kunststoff- und Spritzgusstechnik

Kunststoffbauteile stellen eigene Herausforderungen: Verzug, Schwindung und Bindenähte sind mit Tasterkopf oder Laserscanner nicht zuverlässig zu erfassen, wenn sie innen liegen oder geometrisch schwer zugänglich sind. Die CT ermöglicht Wandstärkenanalysen im gesamten Bauteilvolumen, die Lokalisierung von Lunkern und Lufteinschlüssen sowie den flächigen Ist-Soll-Abgleich gegen das CAD-Modell.

Q-Tech verfügt über ausgewiesenes Prozesswissen im Kunststoffbereich und unterstützt regelmäßig Spritzgusslieferanten bei Erstbemusterung und Werkzeugoptimierung. Mehr dazu: Vermessen von Kunststoffteilen.

Elektronik und Elektrotechnik

In der Elektronikfertigung kommen CT-Scans primär bei der Inspektion von Lötstellen, BGAs (Ball Grid Arrays), Bondverbindungen und Steckverbindern zum Einsatz. Fehlstellen wie Hohlräume in Lotkugeln, Risse in Leiterbahnen oder Versatz von SMD-Komponenten werden dreidimensional lokalisiert – ohne die Baugruppe zu beschädigen. Besonders bei der Analyse von Feldausfällen ist das zerstörungsfreie Verfahren unverzichtbar.

Luft- und Raumfahrt

Luft- und Raumfahrtkomponenten unterliegen den höchsten Sicherheitsanforderungen – zerstörungsfreie Prüfung ist hier Pflicht, nicht Option. CT-Messungen werden für Turbinenkomponenten, Strukturteile aus CFK/GFK sowie additiv gefertigte Triebwerkskomponenten eingesetzt: Porenanalyse, Wandstärkenmessung und Geometrieprüfung an Freiformflächen in einer Messung.

Maschinenbau und allgemeiner Gerätebau

Im allgemeinen Maschinenbau ermöglicht CT die zerstörungsfreie Montage- und Verbaukontrolle komplexer Baugruppen: Sind alle Einsätze korrekt positioniert? Schließen Passungen innerhalb der Toleranz? Liegen Dichtflächen planparallel an? Gerade bei kleinen Serien und Prototypen, wo eine 100-%-Prüfung wirtschaftlich ist, bietet CT den Vorteil einer umfassenden Erfassung ohne Umbauaufwand.

Typische Messaufgaben bei Q-Tech

Die folgende Übersicht zeigt, welche CT-Messaufgaben bei Q-Tech Roding standardmäßig durchgeführt werden:

CT vs. taktile Messtechnik vs. optische Verfahren

CT ist taktilen und optischen Messverfahren überlegen, wenn innen liegende Merkmale vermessen werden müssen, eine vollständige 3D-Geometrieerfassung in einem einzigen Aufnahmeschritt gewünscht ist, Materialfehler simultan zur Geometrieprüfung erfasst werden sollen oder das Bauteil empfindlich bzw. schwer fixierbar ist.

Taktile Koordinatenmesstechnik bleibt die erste Wahl bei hohen Genauigkeitsanforderungen an einzelne Nennmaße und gut zugänglichen Merkmalen an metallischen Bauteilen. Optische Verfahren punkten bei großflächigen Freiformgeometrien und kurzen Taktzeiten. Viele Prüfaufgaben lassen sich sinnvoll kombinieren – Q-Tech ist mit CT-Systemen und KMG unter einem Dach aufgestellt. Mehr dazu: Taktiles Messen bei Q-Tech.

CT-Systeme bei Q-Tech: Kapazitäten und Spezifikationen

Q-Tech betreibt zwei ZEISS-CT-Systeme in einem klimatisierten Prüflabor im Schichtbetrieb:

Die Auswertung erfolgt mit ZEISS Inspect X-Ray. Beide Systeme sind in den DAkkS-akkreditierten Messbereich einbezogen (D-PL-19600-01-00) – Q-Tech ist einer der wenigen Messdienstleister in Deutschland mit Doppelakkreditierung im CT- und KMG-Bereich. Details: Akkreditierter CT- und KMG-Messdienstleister.

Häufig gestellte Fragen zur industriellen CT-Messung

Für welche Materialien eignet sich industrielle CT-Messung?

CT-Messungen eignen sich für Kunststoffe, Aluminium- und Zinkdruckguss, Leichtmetalllegierungen, Elektronikkomponenten sowie Faserverbundwerkstoffe. Bei sehr dichten Materialien wie Stahl oder Grauguss bestimmt die Wandstärke des Bauteils, welches System eingesetzt werden kann. Der ZEISS METROTOM 1500 mit 225 kV bietet hier deutlich mehr Spielraum.

Wie groß darf ein Bauteil für einen CT-Scan sein?

Bei Q-Tech Roding können Bauteile bis Ø 615 × 870 mm gescannt werden (ZEISS METROTOM 1500). Für Teile bis Ø 275 × 360 mm kommt der ZEISS METROTOM 800 zum Einsatz. Bei größeren oder schwereren Bauteilen empfiehlt sich eine Voranfrage.

Wie lange werden CT-Daten bei Q-Tech gespeichert?

CT-Scandaten werden bei Q-Tech standardmäßig für 12 Monate vorgehalten. Für längerfristige Archivierung sprechen Sie uns bitte direkt an.

Sind CT-Messergebnisse bei Q-Tech nach ISO 17025 akkreditiert?

Ja. Q-Tech ist DAkkS-akkreditiert nach DIN EN ISO/IEC 17025 (Akkreditierungsnummer D-PL-19600-01-00) – sowohl für CT-basierte 3D-Koordinatenmesstechnik als auch für Defektanalysen via CT. Die Messergebnisse sind damit für anspruchsvolle Lieferketten behördlich anerkannt.

Wann ist CT besser als taktile Koordinatenmesstechnik?

CT ist der taktilen KMG überlegen, sobald innen liegende Strukturen vermessen werden müssen, eine vollständige 3D-Erfassung in einem Scan gewünscht ist oder Materialfehler simultan zur Geometrieprüfung gesucht werden sollen. Für hochgenaue Einzelmaße an zugänglichen Flächen bleibt die taktile KMG die erste Wahl.

Was kostet ein CT-Scan bei Q-Tech?

Die Kosten hängen von Bauteilgröße, Material, Auflösung und Auswerteumfang ab. Für Neukunden bietet Q-Tech einen kostenlosen Erst-Scan an. Darüber hinaus stehen standardisierte CT-Scan Pakete (Silber / Gold / Platin) zur Verfügung.

CT-Scan beauftragen

Q-Tech Roding bietet CT-Messungen als Einzelauftrag, im Paket oder als automatisierte Serienmessung an. Den einfachsten Einstieg bietet der kostenlose Erst-Scan für Neukunden.

Fragen zum richtigen Verfahren für Ihr Bauteil beantwortet das Team unter +49 9461 914 93-0 oder über das Kontaktformular.