4D Röntgen-Computertomografie mittels konventioneller Labor CTs: Möglichkeiten und Einschränkungen

In Bauteile zu schauen um die innere Geometrie sowie Struktur dreidimensional zu charakterisieren ist mittlerweile ein Standardanwendungsgebiet der Röntgen-Computertomografie (XCT). Viele Fragen bleiben jedoch ungelöst, da oft eine Vielzahl an Fertigungs- oder Schädigungsschritten bei statischen 3D-XCT Daten übersprungen werden. Es fehlt eine vierte Dimension (4D) wie z.B. eine zeitliche Komponente zwischen den einzelnen Schritten. Ist diese vierte Dimension vorhanden, kann von 4D-XCT gesprochen werden. Im Rahmen von diesem Beitrag werden ausgewählte 4D-XCT Versuche, durchgeführt an Laborgeräten, präsentiert und die Möglichkeiten und Einschränkungen dieser diskutiert. Anhand von in situ XCT Scans an nassen Holzproben wird das Schwindungsverhalten in allen drei Raumrichtungen beurteilt oder das Verhalten von Porosität im Epoxidharz während eines Aushärtevorgangs gezeigt. In unterbrochenen Zugversuchen wird das Schädigungsverhalten von kurzglasfaserverstärkten Kunststoffen auf Faserebene charakterisiert und quantifiziert. Mittels eines Talbot-Laut Grating Interferometer XCT Systems lassen sich durch unterbrochene ex situ Dauerschwingversuche frühzeitige Materialschädigungen darstellen. Ebenfalls lässt sich das Verhalten der Mikrostruktur zwischen den einzelnen Herstellprozessschritten von biogener C/Si/SiC-Keramik charakterisieren. 3D Bildverarbeitungs- und Visualisierungsmethoden erleichtern die Interpretation von 4D-XCT Daten.