Porositätsbestimmung in der Flugzeugindustrie mittels Röntgen-Computertomografie

Dieser Beitrag zeigt die Möglichkeiten auf, Porositäten in kohlefaserverstärkten Kunststoffen mittels Kegelstrahl Röntgen-Computertomografie (CT) quantitativ zu bestimmen und gleichzeitig anhand von 2D- und 3D-Darstellungen qualitativ darzustellen. Quantitative Werte aus der CT-Datenauswertung werden Porositätswerten aus Referenzverfahren wie der Ultraschallabschwächung und der nasschemischen Analyse gegenübergestellt. Die Korrelation aus dieser Gegenüberstellung ist mit R² > 0,976 sehr gut. Die Reproduzierbarkeit der Porosität bei der CT-Auswertung ist kleiner ±0,15 Prozentpunkte und die Genauigkeit kann auf ungefähr ±0,5 Prozentpunkte, bei Proben mit 4,6 Prozent Porosität, abgeschätzt werden. Bei der qualitativen Auswertung werden Schnittbilder aus hochauflösenden CT-Messungen materialografischen Schliffbildern gegenübergestellt. Es können einzelne Kohlefasern sowie Mikround Makroporositäten mittels CT aufgelöst werden. 3D-Darstellungen bilden komplexe Defektstrukturen räumlich ab und dienen zur einfacheren Interpretation von nicht schlüssigen Ultraschallergebnissen an Flugzeugbauteilen.