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Hochauflösende bildgebende medizinische Verfahren für die Produktion

Die Fertigungsindustrie ist konstant dem Druck ausgesetzt, immer bessere Produkte immer schneller und günstiger herzustellen. EU-geförderte Wissenschaftler entwickelten ein neues kostengünstiges, hochauflösendes bildgebendes System für die industrielle Fertigungskontrolle.
Hochauflösende bildgebende medizinische Verfahren für die Produktion
Mit immer kleineren Bauteilen wird die Verarbeitung und Qualitätsprüfung von wichtigen Mechanismen während der Produktion immer schwieriger.Zerstörungsfreie bildgebende Verfahren treten hier als wichtige Werkzeuge auf. Die meisten kommerziell verfügbaren Technologien bieten jedoch entweder nicht die notwendige Auflösung oder sind zu kostspielig, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU).

Europäische Forscher untersuchten Möglichkeiten, wie sie die in der Medizin bereits weitläufig angewandte optische Kohärenztomographie (OCT) zur Entwicklung einer kostengünstigen und benutzerfreundlichen Bildgebung nutzen können, die dann in der industriellen Fertigung Anwendung findet. Dank europäischer Fördergelder für das Projekt "In process control with optical coherence tomography" (IPC-OCT) konnten sie ihr Ziel erreichen.

Die OCT ist ein optisches, bildgebendes Verfahren ähnlich zum Ultraschall, das jedoch mit Licht und nicht mit Schall arbeitet. Das Verfahren liefert hochaufgelöste Querschnittsbilder von lichtstreuenden Proben. Auflösungen in etwa Mikrometer-Größe (einem Millionstelmeter) sind nicht selten und bieten sich gut für die Bedürfnisse der Fertigungsindustrie an.

Das Konsortium entwickelte eine neue Breitbandlaser-(Licht-)quelle auf photonischer Kristallfaserbasis (PCF, Photonic Crystal Fibres) und übertraf mit ihr sogar noch die gezielte Auflösung von fünf Mikrometern innerhalb von Proben.

Für Vergleichsstudien entwickelten die Forscher zwei industrielle OCT-Scannersysteme, von welchen eines konventionelle Lichtquellen nutzte und das andere die neuen PCF. Nach dem erfolgreichen Abschluss der Vergleichsstudien und anschließenden Optimierung wurde die neue hochauflösende Laser-OCT in der Praxis bei teilnehmenden Partner-Fertigungsstätten getestet.

Das kostengünstige und hochauflösende Scanverfahren mit industriellem Anwendungsbereich des IPC-OCT-Konsortiums sollte sich positiv auf die Wettbewerbsfähigkeit europäischer KMU im Bereich der Fertigungsindustrie auswirken. Eine Vermarktung des Systems vereinfacht die Online- und Echtzeitprüfung von miniaturisierten Bauteilen mit komplexer Geometrie schon während der Verarbeitung und kann so Abfall und Kosten mindern während zugleich die Qualität zunimmt.

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