3D-Computertomographie
© Fraunhofer IPM
Mit dem 3D-CT verfügt Fraunhofer IPM über ein High-End-Gerät für die Bauteil- und Materialanalyse.

Zerstörungsfreie Material- und Bauteil-Analyse

Wir bedienen die gesamte Prozesskette zur Analyse der Mikrostruktur von Materialien und Bauteilen: von der Präparation des Materials über die Messung mit High-End-Geräten bis zur Bewertung der Materialstruktur im Hinblick auf weitere Materialeigenschaften.

3D-CT
© Fraunhofer IPM
Computertomographie-Aufnahme eines Modellautos

3D-CT der neuesten Generation

Im 3D-Computertomographen analysieren wir die strukturellen Eigenschaften von Bauteilen und Systemen. Untersuchungen unter betriebsnahen Bedingungen, z. B. mit Betriebsspannung oder mit bestimmter Temperatur, Luftfeuchte oder Gaszusammensetzung sind möglich.

Strukturanalyse mit 3D-Computertomographie (3D-CT) und Rasterelektronenmikroskopie (REM)

3D-Computertomographie (3D-CT)

Fraunhofer IPM nutzt die exzellente technische Ausstattung für die Tomographie vor dem Hintergrund jahrzehntelanger Erfahrung in Wärmetechnik, Peltierkühlung, Heatpipes, Sensortechnik sowie Versagensanalyse von Funktionsmaterialien und Bauteilen. Unsere Labore sind bestens ausgestattet für die thermophysikalische Analytik (d.h. die Messung von Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität oder Phasenübergängen), die Messung elektrischer Eigenschaften oder die Untersuchung von Heatpipes, Peltier-Modulen etc.

Auf Basis dieser Erfahrungen sind wir in der Lage, ganze Analytikketten zu realisieren, die auf individuelle Fragestellungen unserer Kundschaft abgestimmt sind. So können wir beispielsweise direkt untersuchen, wie sich bei der strukturellen Analyse festgestellte Defekte auf die thermophysikalischen und elektrischen Eigenschaften auswirken. Dank der hohen Dynamik des Röntgendetektors lassen sich Flüssigkeiten sichtbar machen und fluidische Prozesse in Echtzeit in einem Bauteil verfolgen, z. B. in Wärmetauschern und Kühlern. Die Durchleuchtung der Bauteile ist auch möglich, während das Gerät »live« unter betriebsnahen Bedingungen wie definierter Temperatur, Luftfeuchte, Gaszusammensetzung oder mit Kühlwasser betrieben wird (»in-situ«). Falls erforderlich, fertigen wir dazu spezielle, abgeschlossene Messzellen.

Für unsere Kunden entwickeln wir individuelle Lösungen für die zerstörungsfreie Analyse in den Bereichen Entwicklung, Produktkontrolle und Fehleranalyse. Die Tomographie ist ein ideales Tool in der Entwicklung neuer Herstellungsverfahren wie z. B. 3D-Druck, denn die hergestellten Bauteile können sehr schnell mit dem Soll-Zustand verglichen werden. Somit lassen sich Entwicklung und Produktion schnell anpassen und – wenn es dennoch zu Bauteil-Versagen kommen sollte – die Fehler schnell und effektiv analysieren.

Für die 3D-Computertomographie verfügt Fraunhofer IPM über den vollausgestatteten Tomographen v|tome x|m (Hersteller Baker Hughes Digital Solutions) der neuesten Generation:

  • 300 kV Mikrofokus-Röhre mit hoher Strahlleistung: ermöglicht Durchleuchtung von Bauteilen auch aus schweren und dichten Metallen wie Edelstahl oder Kupfer
  • zusätzliche 180 kV Nanofokus-Röhre: bei entsprechenden Bedingungen Detailerkennbarkeit bis zu wenigen Mikrometern oder darunter möglich
  • hochauflösender Detektor mit 4000 × 4000 Pixeln und hoher Dynamik: ermöglicht die Auflösung feiner Strukturen und hohe Kontraste
  • Metrologieausführung: geometrische Messungen nach VDI 2630 1.3 möglich, d.h. Rückführbarkeit auf ein Kalibriernormal
  • flexibler Zugang für Versorgungsleitungen in den Probenraum: ermöglicht die Messung von Prüfobjekten mit angeschlossenen Leitungen z. B. für Strom oder Kühlwasser und dadurch »in-situ« Analyse während des Betriebs

Rasterelektronenmikroskopie (REM) / Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX)

Für die feine Strukturanalytik von Oberflächen steht uns das Rasterelektronenmikroskop Hitachi SU-70 mit hoher Strahlleistung und Abbildungsleistung zur Verfügung. Damit lassen sich feinste Details bis in den nm-Bereich untersuchen. Zudem verfügt Fraunhofer IPM über ein EDX-System der neuesten Generation (AZtecLive von Oxford Instruments), mit dem wir Elementanalysen oder auch Live-Mappings der Elementverteilung erstellen. In unserem Präparationslabor bearbeiten wir Materialien bei Bedarf vor der Analyse, z. B. durch Sägen, Polieren oder die Anfertigung von Schliffen.

Lösungen für individuelle Messaufgaben

Sie suchen eine individuelle Lösung für eine spezielle Fragestellung bei der Analyse von Strukturen und Bauteilen?  Wir erarbeiten gemeinsam mit Ihnen die jeweils passenden Messbedingungen für die speziellen Anforderungen.

Ausstattung | Leistung | Angebote

Messung & Beratung

Bestimmung thermophysikalischer Eigenschaften

Nutzen Sie unser Know-how und die Ausstattung unserer Messtechnik-Labore zur Bestimmung thermophysikalischer Materialeigenschaften.

 

Prüflabore

Material- und Struktur-Analyse

Wir verfügen über eine umfangreiche Ausstattung zur Analyse funktionaler Materialien und Oberflächen.

Maßgeschneiderte Messtechnik

Material-Charakterisierung

Thermophysikalische Materialeigenschaften lassen sich nicht nur sehr genau bestimmen, sondern auch gezielt einstellen.