Porositätsanalyse

Der Einsatz von Faserverbundwerkstoffen hat aufgrund der günstigen Eigenschaften dieser Materialien in letzter Zeit sehr stark zugenommen. Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien zeichnen sich faserverstärkte Kunststoffe durch sehr hohe Festigkeit und geringe Wärmeleitfähigkeit bei vergleichsweise niedrigem Gewicht aus und kommen vermehrt in der Luftfahrt- und der Automobilindustrie zum Einsatz. Gerade in diesen Anwendungsbereichen müssen die Teile außerordentlichen Belastungen standhalten und eine kontrollierte Fertigungsqualität aufweisen. Lufteinschlüsse, Risse und ähnliche Fehlstellen haben wesentliche Einflüsse auf die Stabilität und Belastbarkeit von Verbundwerkstoffen und sind daher in sicherheitsrelevanten Bauteilen als  kritisch einzustufen.

Dank der industriellen Röntgentomographie lassen sich zerstörungsfrei Volumenmodelle der Werkstoffe erstellen und analysieren. Dabei fallen jedoch große Datenmengen an, die effizient und präzise ausgewertet werden müssen. Um deren Prüfprozess zu beschleunigen, wurde ein Algorithmus entwickelt und implementiert, der Poren aufgrund von Extremalstellen innerhalb ihrer Voxel-Grauwerteverteilung identifiziert und durch einen Region-Growing Ansatz quantifiziert.

Im Vergleich zu bereits erhältlichen, kommerziellen Algorithmen bietet dieser Ansatz eine höhere Suchgeschwindigkeit sowie eine bessere Qualität der gefundenen Poren. Desweiteren können Statistiken über Porendichte, -verteilung, -größe und -volumen erstellt werden und somit Bauteile zuverlässig auf Poren geprüft werden.