Ob in der Energiegewinnung, der E-Mobilität oder im „einfachen“ Maschinenbau – Technologien werden immer leistungsfähiger und gleichzeitig komplexer, sodass sie dadurch anfälliger für Defekte sind. Dabei steckt der sprichwörtliche Teufel oft im Detail: Ein in der Produktion wenige Cent kostendes Bauteil kann durch eine Fehlfunktion, verursacht durch einen Fertigungs- oder Materialfehler, ein komplettes System zum Ausfall bringen. Viel schlimmer wäre jedoch das Auslösen einer fatalen Kettenreaktion, die weitere, deutlich teurere Bauteile beschädigt.

Intensive Materialprüfung mit Hilfe der Computertomografie bei großen und teuren Komponenten, wie beispielweise Batteriezellen in der E-Mobilität oder komplette Getriebe und Rotorteile von Windkraftanlagen gehören heute bereits zum Alltag. Der Einsatz gängiger Systeme für die Inspektion von Kleinteile ist hingegen oft unwirtschaftlich, da leistungsstarke, große CT-Systeme hier deutlich überdimensioniert sind. Zudem ist ihre Anschaffung und der Betrieb in Relation zu den Stückkosten schwer zu rechtfertigen.

„Mit der evo₀₃-Anlage erweitern wir unser Angebot um ein CT-System, das durch seine Reduktion auf das Wesentliche bei gleichzeitig vielfältigen Einsatzmöglichkeiten gewissermaßen zwei Welten miteinander verbindet“, erklärt Martin Münker, Geschäftsführer der diondo GmbH aus Hattingen. „Als kompaktes CT-System eignet sich die evo₀₃ zur zuverlässigen Analyse und für komplexe Mess- & Prüfaufgaben kleiner und mittelgroßer Teile insbesondere aus Kunststoff, Keramik aber auch aus Leichtmetall. Unser Fokus liegt dabei auf maximaler Bedienerfreundlichkeit, die den Einsatz der evo₀₃ ohne weitreichende Fachkenntnisse oder langwierige Schulung möglich macht.“

Bisher werden in vielen Bereichen Kleinteile aus Kunststoff, Keramik und Leichtmetall überwiegend taktil oder optisch geprüft und vermessen. Gerade im Zuge der Verbreitung der additiven Fertigung gewinnen optisch nicht zerstörungsfrei zugängliche, innenliegende Strukturen für die Qualitätsprüfung und Metrologie zunehmend an Bedeutung. Das evo₀₃ CT‑System ermöglicht es Herstellern, diese Strukturen prozessbegleitend zu analysieren.

Als Plug & Play Modell bedarf die evo₀₃ nur einer kurzen Schulung, um eingesetzt werden zu können und ist darüber hinaus noch komplett wartungsfrei. Die kompakte, platzsparende Bauweise (1260 x 870 x 1640 mm bei 1290 kg Systemgewicht) erlaubt die Prüfung von Bauteilen mit Abmessungen von bis zu Ø100 x 85 mm bei einer Auflösung von 56 µm und einer Messgenauigkeit von wenigen Mikrometern. Andere Varianten ermöglichen es, eine Reihe von Objektgrößen und Auflösungsanforderungen zu erfüllen.

Trotz dem Fokus auf Rentabilität und geringen Platzbedarf verzichtet das evo₀₃ CT-System nicht auf wichtige Qualitätsmerkmale. Hohes Auflösungsvermögen, sowie ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis des Detektors bei der Analyse anspruchsvoller Bauteile sind dabei ebenso selbstverständlich, wie unterschiedlichste Halterungen für eine effiziente, auch bei hohen Stückzahlen reproduzierbare Prüfung. Ein einfach manuell zu bedienendes Filterrad mit mehreren Filter-Positionen sorgt für optimale Bildqualität und klare Objektkanten bei allen geeigneten Werkstoffen.

„Mit der evo₀₃ erweitern Unternehmen ihre Prüfmöglichkeiten in Bereichen, in denen eine zuverlässige, zerstörungsfreie und prozessbegleitende Analyse bisher rentabel kaum möglich war, aber zunehmend unverzichtbar wird“, weiß Münker. „Mit der Entwicklung des neuen Systems gehen wir unseren Weg konsequent weiter und widmen uns den Anforderungen, denen unsere Kunden täglich begegnen – egal ob im XXL- oder im XS-Format.“

Das neue evo₀₃ CT-System wir erstmalig Anfang Mai auf der Control 2022 vorgestellt.

Die Computertomographie präsentiert sich heute weltweit als eine ebenso vielfältige wie verlässliche Methode, um Bauteile aus verschiedensten Materialien zerstörungsfrei zu untersuchen und zu vermessen. Die Nutzung dieser Technologie wird zunehmend zur Voraussetzung für das Etablieren neuer Herstellungsverfahren und Produkte in den unterschiedlichsten Industriezweigen. Auch der wachsende Erfolg der E-Mobilität und der Fortschritt bei der Nutzung erneuerbarer Energien sind ohne den Einsatz der CT-Technologie kaum vorstellbar. Begleitend dazu wird die Prüftechnik stetig weiterentwickelt und eröffnet neue Möglichkeiten.

Die Geschichte der Computertomographie als bildgebende Methode ist geprägt von ihrem Einsatz in der Medizin. Hier geht die Entwicklung moderner Verfahren auf ihre Anfänge in den 70er Jahren zurück. Mit zeitlichem Abstand erfolgte die Übertragung der Technologie auf den Einsatz in industrieller Anwendung. Mit der Erkenntnis des wirtschaftlichen Potentials wurde die Technologie zunehmend stärker vorangetrieben. Maßgebliche Fortschritte im Hochenergiebereich wurden in den letzten 25 Jahren erzielt, darunter ein erster Meilenstein der diondo GmbH:

Im Rahmen des EU-Leitprojekts „Entwicklung und Bau einer Hochenergie-CT-Anlage“ wurde im Mai 1993 die Hattinger Prüf- und Entwicklungs-GmbH (HAPEG) gegründet. Ein bestehender Strahlenschutzbunker auf dem Gelände der Henrichshütte wurde umgebaut, erweitert und als Standort für die neu zu entwickelnde Hochenergie-3D-CT-Anlage genutzt, die mit insgesamt 10,7 Mio. DM Förderanteil einer der herausragenden Projekte in der NRW-Förderlandschaft war.

Bereits 1991 legte Martin Münker – heutiger Geschäftsführer der diondo GmbH – die Grundsteine des Projekts und entwickelte die HAPEG in den folgenden Jahren vom Dienstleister zum weltweit tätigen Anlagenbauer.

Nach 20 Jahren der Internationalisierung, strukturellen Weiterentwicklung und Veränderung verließ Martin Münker das Unternehmen und gründete 2013 die diondo GmbH, die er seither am Standort in der Ruhrallee in Hattingen leitet. Von hier aus rückte die diondo mit der Entwicklung innovativer Systemlösungen für unterschiedlichste Anwendungen in die Liga der weltweit führenden Hersteller und Dienstleister industrieller CT auf. Das Produkt-Portfolio reicht heute von höchstauflösenden Sub-Mikro CT-Systemen zur Analyse dreidimensionaler Strukturen in der Materialforschung bis hin zu Hochleistungs-Linearbeschleuniger CT-Systemen für die Analyse hochdichter, großvolumiger Bauteile. Insbesondere im Bereich kundenspezifischer Anlagen im Hochleistungsbereich konnte sich diondo weltweit einen Namen machen.

Nach der Ankündigung des Unternehmens, welches am früheren Standort der HAPEG ansässig war, sich Ende 2021 zurückzuziehen, reifte bei diondo der Entschluss, mit der Anmietung der Räumlichkeiten zu den eigenen Wurzeln zurückzukehren. Dabei wird auch die unter damaliger Leitung von Martin Münker entwickelte Hochenergie-CT-Anlage übernommen und in modifizierter Form weiter betrieben werden.

„Die Geschichte der diondo und damit letztlich auch der Hochenergie-Computertomographie in Europa ist untrennbar mit dem Linac-Bunker am Standort in Hattingen verbunden“ erinnert sich Münker. „Umso mehr freut es uns bei diondo, und natürlich mich ganz persönlich, nun wieder an den Ausgangspunkt unseres Schaffens zurückzukehren.“

Seit Januar 2022 werden, neben der Produktion von Standardkabinen im Hauptwerk, am neuen „alten“ Standort zusätzliche Kapazitäten genutzt, um im Bereich Customizing den Wettbewerbsvorteil der diondo GmbH weiter auszubauen und sich langfristig am zunehmend konzentrierten Markt zu behaupten.

„Mit einem kleinen Schritt zurück machen wir einen großen Schritt in die Zukunft“, betont Münker. „Der zusätzliche Standort Am Walzwerk bietet optimale Voraussetzungen, um unseren Kunden auch weiterhin maßgeschneiderte, insbesondere großdimensionierte Systeme anbieten zu können und mit ihnen zu wachsen.“

Das Thema Elektromobilität ist derzeit in aller Munde. Nicht zuletzt durch die grundlegenden Entscheidungen der Politik im Rahmen der Verkehrswende steht die noch vergleichsweise junge Technologie vor großen Herausforderungen. Das bisher rentable Modell Verbrenner soll in den nächsten Jahren in schnellen Schritten durch den Elektromotor ersetzt werden. Für Hersteller ist dies in allen Bereichen der Forschung und Entwicklung und in der Produktion mit massiven Veränderungen verbunden. Bisher fehlt im Bereich E-Mobilität die langjährige Erfahrung, die in mehr als einem Jahrhundert beim Verbrennungsmotor gesammelt wurde. Darüber hinaus müssen nicht nur Elektromotoren selbst entwickelt werden, sondern auch alle für die Fertigung erforderlichen Systeme. Dabei erweisen sich viele Komponenten eines Elektromotors, aufgrund ihrer Bauart und der verarbeiteten Materialien, als besonders anspruchsvoll. Dies betrifft vor allen Dingen den Bereich der Qualitätskontrolle, der aufgrund der Gefahren, die mit Defekten an Elektromotoren und Akkumulatoren verbunden sind, für Hersteller massiv an Bedeutung gewinnt.

Der Einsatz von CT-Systemen in der industriellen Qualitätskontrolle hat sich in den letzten Jahrzehnten bewährt. Die zerstörungsfreie Materialprüfung als prozessbegleitende Methode verbessert die Fehlerquote maßgeblich und reduziert gleichzeitig Kosten. Mit mehr als einem Vierteljahrhundert Erfahrung im Bereich der Entwicklung und Herstellung industrieller Computertomographiesysteme zählt die diondo GmbH heute zu den führenden Herstellern und Dienstleistern. Mit einem neuen Modell in der erfolgreichen Baureihe, dem kompakten aber gleichzeitig leistungsstarken und hochauflösend arbeitenden diondo d1, widmet sich das Unternehmen aus dem nordrhein-westfälischen Hattingen den aktuellen Anforderungen der Industrie.

„Immer häufiger stehen unsere Kunden vor der Herausforderung Bauteile aus anspruchsvollen, hochdichten Materialien prüfen zu müssen“, erklärt Kai Völkel, Leiter Prüfdienstleistung & Applikation bei der diondo GmbH. „Dabei handelt es sich zunehmend um komplexe Bauteile, wie zum Beispiel Batteriezellen für die Elektromobilität, die trotz Ihrer Größe und Dichte hochauflösend analysiert werden müssen“.

Klassische CT-Systeme arbeiten mit Reflexionsröhren als Strahlungsquelle. Die hierbei erforderlich hohe Leistung zum Durchdringen anspruchsvoller Materialien oder höherer Wandstärken bei Bauteilen wirkt sich negativ auf die maximale Auflösung aus. Einfach ausgedrückt: je höher die eingesetzte Leistung desto niedriger die Auflösung. Um diesem Phänomen entgegenzuwirken, wird mit längeren Messzeiten gearbeitet. Einerseits sind auch hierdurch die Ergebnisse meist ebenfalls nicht ausreichend, andererseits entstehen durch verlängerte Messzeiten langfristig wirtschaftliche Nachteile.

Mit dem neuen Modell d1 schließt diondo die Lücke zwischen kleinen hochauflösenden Systemen wie dem diondo dsubμ und für größere anspruchsvolle Bauteile geeigneten leistungsstarken Modellen wie dem diondo d2.

„Durch den Einsatz einer Hochleitungs-Transmissionsröntgenquelle erreichen wir mit dem diondo d1 im Vergleich zu konventionellen Systemen eine vierfach höhere Auflösung bei gleicher Messdauer oder können alternativ, bei gleicher Auflösung, die Messdauer um den Faktor vier verkürzen“, betont Herr Völkel. „Damit bieten wir unseren Kunden einen echten Allrounder, der sich gleichermaßen für anspruchsvolle Aufgaben und die effiziente Kontrolle hoher Stückzahlen in kürzester Zeit, z.B. in der additiven Fertigung oder industriellen Spritzgussfertigung, eignet.“

Das kompakte System arbeitet mit nur einem Röhrentyp, der bedarfsgerecht in unterschiedlichen Leistungsklassen angeboten wird. Im Vergleich zu verbreiteten Doppelröhrensystemen ist diondo d1 damit nicht nur leistungsstärker als der Wettbewerb, sondern auch preiswert und wartungsarm.