Was spielt sich im Inneren eines laufenden Motors ab? Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS macht das bisher unsichtbare Zusammenspiel der Komponenten sichtbar: Die Fraunhofer-Forscher ergänzen dreidimensionale Röntgencomputertomographiesysteme (3-D-CT-Systeme ) um die Dimension Zeit zur 4-D-CT und ermöglichen den »bewegten Blick« ins Innere dynamischer Prozesse.

Im industriellen Umfeld werden 3-D-CT-Systeme seit vielen Jahren zur Prüfung von Produkten eingesetzt. 3-D-CT erlaubt es, komplexe Objekte berührungslos und zerstörungsfrei zu erfassen. Der erzeugte Datensatz ist ein statisches 3-D-Abbild eines realen gemessenen Objekts. Diesen 3-D-CTDatensatz erweitern die Fraunhofer-Forscher nun um Informationen über Zeit und Bewegung. Das geschieht mittels mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Volumendatensätze. Diese Volumenfolge ermöglicht es, dynamische Prozesse zu visualisieren und zu analysieren. Hierzu entwickelt das Fraunhofer IIS verschiedene Aufnahme- und Rekonstruktionsverfahren für Vorgänge, die sich über die Zeit verändern. Die so gewonnenen Rekonstruktionsdaten ermöglichen eine 4-DAnalyse des räumlich-zeitlichen Verhaltens und der Wechselwirkung von Komponenten unter extremen äußeren Einflüssen, beispielsweise während Belastungstests.

Anwendungsgebiete für den »4-D-Blick« sind neben Untersuchungen der zeitlichen Auswirkung von Zug- und Druckversuchen oder Temperaturverläufen auf Produkte auch Prozess- und Qualitätsanalysen. So können die Bewegungen eines Verbrennungsmotorkolbens und der Wälzkörper in einem Kugellager erstmalig vollumfänglich dargestellt und analysiert werden. Diese bisher im Verborgenen liegenden Abläufe sowie deren Auswirkungen auf einzelne Produktkomponenten liefern wichtige Informationen, um Produktionsprozesse zu verbessern.

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