Genauigkeit hochgeschraubt

Bei der Helix-Tomografie wird das Messobjekt während seiner Drehung schraubenartig entlang der Drehachse bewegt. Dies hat den Vorteil, dass alle Teile des Messobjekts mindestens einmal horizontal von der Quelle zum Detektor durchstrahlt werden. Prinzipbedingt treten keine Kegelstrahl- oder Ringartefakte auf, entsprechend geringer sind die systematischen Messabweichungen.

Die schnelle Bildaufnahme durch OnTheFly CT (Patentanmeldung) und die Verwendung großer Detektoren mit geringen Abständen zwischen Röntgenquelle und Detektor verkürzen die Messzeit. Bei einem großen Aspektverhältnis von Länge zu Durchmesser, wie zum Beispiel bei langen Werkstücken oder Vorrichtungen mit mehreren gestapelten Werkstücken, ist die Messzeit geringer als mit Rastertomografie. Eine zusätzliche Kegelstrahlartefakt-Korrektur (Patent) ist nicht notwendig und hierdurch verringert sich häufig auch die Auswertezeit.

Bei der konventionellen Kegelstrahl-CT entstehen mit zunehmendem Kegelwinkel systematische Messabweichungen. Mit den Werth-Software-Korrekturverfahren werden diese Messabweichungen auf wenige Mikrometer reduziert. Durch die horizontale Durchstrahlung aller Teile des Messobjektes ist bei der Helix-CT eine exakte Rekonstruktion möglich, sodass die Kegelstrahlartefakte und die Notwendigkeit entsprechender Korrekturverfahren prinzipbedingt entfallen.

Ein Anwendungsbeispiel für die Helix-Tomografie sind Endoskopdüsen. Dabei handelt es sich um millimetergroße Metallwerkstücke mit mehreren Dutzend Spritzlöchern. Spritzlochdurchmesser im zweistelligen Mikrometerbereich erfordern eine hohe Auflösung und daher den Einsatz von Transmissionsquellen. Bei den Toleranzen im Bereich von 10 µm sollten die Messabweichungen 1 µm bis 2 µm nicht überschreiten. Zudem ermöglicht der Einsatz einer Transmissionsquelle hochauflösende Messungen mit hoher Messgeschwindigkeit, da im Vergleich zu Reflexionsröhren bei gleicher Leistung meist wesentlich kleinere Brennflecke zur Verfügung stehen.

Durch einen geringen Abstand zwischen der Röntgenquelle und einem großen Detektor wird gleichzeitig ein großer Teil der Strahlungsenergie genutzt. Mehr-Objekt-Messungen mit bis zu fünfzehn Werkstücken in einem Messvorgang sind möglich. So erreicht man Taktzeiten von etwa 10 Minuten. Die Aufgaben des Anwenders bei der fertigungsbegleitenden Werkerselbstprüfung beschränken sich auf die Beladung des Geräts und die Auswahl des Messprogramms.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel für die Helix-Tomografie sind Füllfederhalter. Dünnwandige Lamellen unter der Feder saugen durch Kapillarwirkung die Tinte an. Aufgrund von auftretenden Artefakten lassen sich die Lamellen nicht so einfach mit konventioneller Kegelstrahl-CT messen. Mit Helix-CT können sie nun sichtbar und messbar gemacht werden.

Auch im Bereich der Zahnimplantate findet die Helix-Tomografie Anwendung. Hier würden Spalte zwischen den Komponenten der Baugruppe das Eindringen von Bakterien begünstigen. Die Helix-CT erlaubt die Messung der entsprechend eng tolerierten Innengeometrien und z. B. auch die Messung der Schlüsselweite im Implantat.