Hauptstandort Fürth

Am Standort Fürth forschen und entwickeln in enger Zusammenarbeit die Abteilungen »Anwendungsspezifische Methoden und Systeme«, »Produktionsmonitoring« und »Berührungslose Mess- und Prüfsysteme«. Durch unser einzigartiges Know-how auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Prüfung können wir für nahezu jede Problemstellung die passende Lösung anbieten.

Neben exzellentem Fachwissen verfügt der Standort Fürth auch über hervorragende technische Ausstattung. Es stehen nicht nur zahlreiche Röntgensysteme für verschiedenste Aufgabenstellungen zur Verfügung – an das Entwicklungszentrum Röntgentechnik ist eine europaweit einzigartige Testhalle angeschlossen, in der sich komplette Fahrzeuge scannen lassen.

Anwendungsspezifische Methoden und Systeme

© Fraunhofer IIS

XXL-Computertomographie-Aufnahmen eines ganzen Fahrzeugs.

Die Abteilung »Anwendungsspezifische Methoden und Systeme« konzentriert sich hauptsächlich auf die Entwicklung von Sensorik, Methoden und Systemen zur Lösung von Aufgabenstellungen im Bereich der Materialforschung und -entwicklung. Vorwiegend wird dabei an der Konzeption, Entwicklung und Inbetriebnahme von neuartigen, an die individuellen Kundenanforderungen angepassten, Röntgensystemen oder Teilsystemen gearbeitet. Dabei liegt der Fokus auf Systemen für Struktur- und Prozessanalysen. Hauptzielgruppen stellen Universitäten, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen und Labore, aber auch Entwicklungsabteilungen von Unternehmen dar.

 

 

 

  • Analyse von Faserverbundwerkstoffen
  • Prüfung von Mikrorissen und -defekten in Dioden und Sensoren
  • Lufteinschlüsse und Fehlstellen in Photovoltaikelementen
  • Inlineprüfung des Füllstands und Inhalts von Verpackungen
  • Mikrostrukturanalyse von Metallegierungen im Motor- und Triebwerksbau
  • Knochenkontaktfläche an Bioimplantaten
  • Organische Stoffe in der Entomologie
  • Identifikation und Sortierung von Rohstoffen im Recycling
  • Identifizierung und Sortierung von Edelmineralien im Umgebungsgestein
  • Legierungseigenschaften von Metallgefügen
  • Unterirdische Wurzelstrukturen und Reifeprozesse von Fruchtständen
  • Strukturen von Pflanzen in Hochauflösung
  • Durchströmungsverhalten von Fluiden im Granulat

Berührungslose Mess- und Prüfsysteme

© Fraunhofer IIS

Der neueste Ableger der XEye-Produktreihe XEye 5030 zeichnet sich durch eine große Detektorfläche und gleichzeitig hohe Auflösung aus.

Die beiden Hauptarbeitsgebiete der Fachabteilung »Berührungslose Mess- und Prüfsysteme« sind optische Prüfsysteme mit dem Schwerpunkt 3D-Prüfsysteme und strahlenharte Röntgenkamerasysteme, wobei letztere aufgrund ihrer Funktionsweise (optische Abbildung eines Leuchtschirms auf mehrere CCD-Kameras) ebenfalls als optische Systeme aufgefasst werden können. Der patentierte Strahlenschutz, der eine sehr lange Betriebsdauer bei konstanter Bildqualität ermöglicht, bietet ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal der Röntgenkamerasysteme.

 

 

 

 

  • Risse und Brüche in Rohr- und Elektroleitungen 
  • Risse und Fehlstellen in Dichtungen
  • Oberflächeninspektion in der Reifenherstellung 
  • Fremdkörper in Lebensmitteln 
  • Optische Vermessung und Rekonstruktion von Pflanzen

Produktionsmonitoring

© Fraunhofer IIS/ Gerhard Hagen

Die DRAGONFLY-Technologie senkt die Prüfzeit von Gussteilen gegenüber den bislang eingesetzten Stop-and-Go-Prüfverfahren um bis zu 50 Prozent.

Die Abteilung Produktionsmonitoring entwickelt Systemsoftware und -konzepte, die Abweichungen vom optimalen Produktionsprozess bereits frühzeitig erkennen, um Produktionsausschuss zu minimieren.

Die Abteilung verfolgt die Vision, mittelfristig eine ausschussfreie Produktion zu ermöglichen.

Ausschussfrei zu produzieren bedeutet dabei, dass die Anomalien nie ein Ausmaß erreichen, welches die Qualität des Bauteils bzw. Produkts beeinträchtigt. Dies erreichen wir durch permanentes Monitoring des Produktionsprozesses.

Eine ausschussfreie Produktion führt zu einer gesteigerten Ressourceneffizienz und somit zu einer Kostenreduktion. Kapazitäten steigen bei gleichbleibendem Einsatz von Energie und Rohstoffen. Dies stärkt die Wettbewerbsfähigkeit unserer Kunden und schont die Umwelt.

 

Technologien und Leistungen der Abteilung Produktionsmonitoring:

Systemsoftware und -konzepte zur automatischen Inlineprüfung (ADR) und zum Monitoring  der Produktion z. B. von Gussteilen mit folgenden Technologien:

  • 2D-Röntgenprüfung
  • Computertomographie (Inline-CT)
  • Technische Endoskopie
  • Softwarelösungen für die optimale Computertomographie (Module zur Rekonstruktion, Artefaktreduktion und Bilddatenverbesserung)
  • Auftragsentwicklung von Prüfverfahren und –systemen für Produktionsprozesse sowie deren Automatisierung
  • Consulting und Unterstützung bei der Beschaffung von Systemen und Komponenten
  • Lizenzierung von Know-how und Software
  • Applikationen im Rahmen von Dienstleistungsuntersuchungen

 

 

 

 

 

Technische Ausstattung

  • Mobile CT mit CTportable Gerät (ca. 50µm Auflösung)
  • SubµCT Anlage für kleine Bauteile (ca. 500nm Auflösung)
  • MikroCT Anlage mit Mikrofokusquelle und optionalem Transmissionskopf (bis ca. 3,5µm Auflösung, auch laminographietauglich)
  • Laminographie und MikroCT Anlage mit Mikrofokusquelle und optionalem Transmissionskopf mit großen Verfahrwegen bis zu 3m Hub (bis ca. 1µm Auflösung)
  • Dragonfly Anlage für Highspeed 2D und 3D Röntgen mit 90kW Röntgenquelle und Industrieroboterunterstützung (ca. 200µm Auflösung)
  • MakroCT Anlage mit 450kV Röntgenquelle für Objekte bis 100kg und Industrieroboterunterstützung (bis ca. 200µm Auflösung, auch laminographietauglich)
  • flexible RoboCT Anlage mit zwei kooperierenden Industrierobotern (bis ca. 50µm Auflösung)
  • XXL-CT Anlage mit 9 MeV Linearbeschleuniger für große Objekte bis zu 3m Durchmesser und 10t (bis ca. 200µm Auflösung)
  • 2XCT Anlage für mehrspektren 2D- und 3D Messungen zur Materialcharakterisierung (bis ca. 100µm Auflösung)
  • Reinraum für Entwicklung und Bau von Röntgenkameras
  • optische Messplätze für optische Messungen und automatische Endoskopie
  • Thermographielabor
  • Software zur Datenauswertung und Rekonstruktion
  • mehrere Röntgenkomponenten zum Aufbau von kundenspezifischen Testaufbauten

LINAC-Testhalle

© Fraunhofer IIS/ Kurt Fuchs

Das XXL-Computertomographie-System am Fraunhofer-Standort Fürth ist das größte CT-System weltweit.

In der 400 Quadratmeter großen und 14 Meter hohen Testhalle sind zwei acht Meter hohe Manipulationstürme, ein Drehteller von drei Metern Durchmesser sowie die drei Tonnen schwere Röntgenquelle und zwei Detektoren installiert. Ein vier Meter langer Zeilendetektor für die Detektion größerer Strukturen und ein kleinerer Flächendetektor mit sehr feiner Auflösung.

Die mittels eines Lastkrans auf dem Drehteller positionierten Objekte werden automatisiert während einer Umdrehung um die eigene Achse Zeile für Zeile durchleuchtet und erfasst. Die Strahlenenergie kann dabei je nach Material, Größe und Wanddicke des Objekts variiert werden. Es können Energien von maximal neun Megaelektronenvolt (MeV) erreicht werden. Dies entspricht in etwa dem zwanzigfachen konventioneller industrieller Röntgensysteme. Die gewonnenen Aufnahmedaten werden mit der im Haus entwickelten Software rekonstruiert und anschließend visualisiert. Das Objekt kann dannach Schicht für Schicht untersucht und als Ganzes oder in Teilen in drei Dimensionen begutachtet werden. So werden Fehlkonstruktionen, Materialdefekte oder andere von außen unzugängliche Bereiche exakt detektiert, charakterisiert und ausgewertet.

Übersteigt das Prüfobjekt die für eine komplette Aufnahme möglichen Dimensionen, wird es in Teilen aufgenommen und in der Nachbereitung präzise zusammengefügt.