RESEARCH GROUP COMPUTED TOMOGRAPHY

UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES UPPER AUSTRIA - RESEARCH & DEVELOPMENT LTD.

Unsere Projekte

Die CT-Forschungsgruppe am Campus Wels arbeitet an verschiedenen Forschungsprojekten in Kooperation mit anderen Forschungeinrichtungen und Industriepartnern.

Laufende Forschungsprojekte  

Acronym Projektname
BeyondInspection Digitalisierungsplattform zur prädiktiven Bewertung von Luftfahrtbauteilen mittels multimodaler multiskalarer Inspektion
ImageHeadstart Integration regionaler Firmen in die Forschungsstruktur der Region, zusammenbringen von Forschungseinrichtungen und regionale Firmen und Unterstützung der weiteren Forschungsentwicklung im Bereich der Optomechanik, Bildgebung, Softwareentwicklung und Industrie 4.0.
MiCi Multimodale und in-situ Charakterisierungsverfahren für inhomogene Werkstoffe
Phad-CT Quantitative Phasen- und Dunkelfeld-Kontrast-Computertomografie für industrielle Anwendungen an Leichtbauwerkstoffen
PSSP Photonic Sensing for Smarter Processes
SpaceNDT Advanced Non-Destructive Testing Techniques for Damage Characterization of Space Materials and Components
xCTing Enabling X-ray CT based Industry 4.0 process chains by training next generation research experts
X-Pro Erforschung und Entwicklung benutzer-zentrierter Methoden für Cross-Virtuality Analytics von Produktionsdaten

 

Digitalisierungsplattform zur prädiktiven Bewertung von Luftfahrtbauteilen mittels multimodaler multiskalarer Inspektion

BeyondInspection: 12/2019 - 11/2022

Für Anwendungen im Bereich der Aeronautik ist neben Zero-Defect-Manufacturing auch die (beinahe) Losgröße-1-Produktion ein wichtiges Merkmal der zugehörigen Fertigungs-, Prüf und Simulationsprozesse. Eine große Herausforderung stellt neben dem Auffinden und Beschreiben der Defekte die Bewertung der komplexen Wirkungsweise der Mikro- und Mesostruktur von Fertigungseffekten und der Zusammenhänge auf die mechanischen Eigenschaften neuer hochintegrierter (Sub-) Komponenten dar. Eine Steigerung der Konkurrenzfähigkeit von österreichischen Produktionsunternehmen ist essenziell und nur erreichbar durch eine signifikante Reduktion von Non-Quality Kosten und Produktionskosten bei gleichbleibender oder steigender Bauteilqualität.

Multimodale und in-situ Charakterisierungsverfahren für inhomogene Werkstoffe

MiCi: 01/2016 - 12/2021

Multimodale und zerstörungsfreie Prüfverfahren (ZfP) sind essentielle Methoden, um Werkstoffe während eines Bearbeitungsprozesses, beispielsweise während oder nach einer thermomechanischen Behandlung, zu charakterisieren und um damit den Prozess auch in-situ überwachen zu können. In diesem Projekt werden verschiedene ZfP-Verfahren in einem multimodalen Prüfstand gleichzeitig realisiert. Dadurch ist die Vergleichbarkeit der verschiedenen ZfP-Verfahren gewährleistet. Die Anschaffung eines neuen, hochauflösenden Röntgen-Computertomographens mit in-situ Stages dient unter Anderem zur zusätzlichen Charakterisierung und Validierung der ZfP-Verfahren. Neben dieser experimentellen Validierung der ZfP-Verfahren werden deren Auflösungsgrenzen auch mit theoretischen Grenzen verglichen. Dadurch kann sowohl theoretisch als auch experimentell bestimmt werden, welche ZfP-Verfahren zur Charakterisierung von bestimmten Prozessen und Defekten in Werkstoffen am besten geeignet sind.

Photonic Sensing for Smarter Processes

K-Projekt PSSP: 09/2018 - 08/2022

Ziel des K-Projektes PSSP ist es, mit photonischen Methoden Prozesswissen zu generieren, das vorher in dieser Weise noch nicht vorhanden war. Dadurch sollen wesentliche Verbesserungen für Produktionsprozesse hinsichtlich Effizienz erreicht werden. Durch spezifische Forschung und Weiterentwicklung der photonischen Methoden, können diese vor, aber auch direkt in der Produktionslinie angewandt werden. Mit dem gewonnenen Wissen können Optimierungen für Prozessparameter, Material und Ressourcen ganz gezielt vorgenommen werden.

Enabling X-ray CT based Industry 4.0 process chains by training next generation research experts

xCTing: 03/2021 - 02/2025

First-time-right and zero-defect manufacturing of customized lot-size-one products are essential elements of the Industry 4.0 paradigm shift to reinforce Europe’s global leadership in manufacturing. X-ray Computed Tomography (CT) metrology has a key role to play in this transition, since it is the only known technology that can certify non-destructively the quality of internal complex structures, such as those produced by additive manufacturing or found in assemblies.
However, CT largely remains an off-line technology, due to the unsolved trade-off between scan speed and scan quality, and the need for extensive expert user input. xCTing will therefore focus on significantly increasing autonomy, robustness and speed in CT metrology in order to support its transition towards a fully in-line quality assurance technology as required in Industry 4.0 environments. Meeting these challenges requires the integration of a broad range of interdisciplinary expertise, including physics, manufacturing, dimensional metrology, machine learning, as well as efficient and reliable big data analytics and visualization.

Erforschung und Entwicklung benutzer-zentrierter Methoden für Cross-Virtuality Analytics von Produktionsdaten

X-Pro: 01/2020 - 12/2024

Mit dem Forschungsprojekt "Erforschung und Entwicklung benutzer-zentrierter Methoden für Cross-Virtuality Analytics von Produktionsdaten", kurz X-PRO, soll eine völlig neue Qualität der Mensch-Computer-Interaktion bei der interaktiven visuellen Analyse großer Datenmengen aus dem Produktionsumfeld erzielt werden. Diese Methoden umfassen sowohl neuartige Visualisierungs- und Interaktionstechniken, als auch neue Verfahren zur algorithmischen Datenaufbereitung, -analyse und –modellierung. Durch deren Kombination und Integration entsteht eine neue Art der interaktiven visuellen Analyse von Daten, die wir als "Cross-Virtuality Analytics" bezeichnen. Das Forschungsprojekt involviert die FH OÖ Standorte Hagenberg, Steyr und Wels.

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Quantitative Röntgencomputertomographie von Polymerverbundwerkstoffen

FWF-FWO: 01.04.2017 - 31.03.2020

Polymerverbundwerkstoffe bestehen typischerweise aus zwei oder mehreren konstituierenden Komponenten (z.B. Matrix, Fasern, Einschlüssen und Poren) mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften. Zu einem neuen Material kombiniert entsteht ein Werkstoff mit einzigartigen Eigenschaften hinsichtlich Gewicht, Zugfestigkeit, Steifigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Zur zerstörungsfreien Prüfung und Analyse der inneren Struktur von Polymerverbundwerkstoffen wird vermehrt auf Röntgencomputertomographie (CT) gesetzt. Ein 3D Datensatz wird hierbei aus den generierten Durchstrahlungsbildern rekonstruiert, in mehreren Schritten bearbeitet und schlussendlich analysiert. Dieser konventionelle Ablauf leidet jedoch an ungenauer Modellierung und Fehlerfortpflanzung durch die einzelnen Datenverarbeitungsschritte, wodurch die Genauigkeit, mit der die interessanten Charakteristika extrahiert werden können, stark limitiert wird.

Com3d-XCT: Kompetenzzentrum für hochauflösende 3D – Röntgentomographie

Förderzeitraum: 1.10.16 bis 30.09.19

interreg OESTERREICH TSCHECHISCHE REPUBLIK DE RGB

In vielen Sektoren, z.B. im Industrie-, Elektro- und Bau-Bereich, ist die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) von Bauteilen mittels Mikro-Computertomographie (XCT) eine wichtige Herausforderung. Jedoch wachsen durch neu Anforderungen und komplexere Materialkombinationen die Ansprüche an ZfP-Methoden, weshalb neue, multi-disziplinäre ZfP-Ansätze entwickelt werden müssen.

MetAMMI: Metrology for Additively Manufactured Medical Implants

Förderzeitraum: 1.06.16 bis 30.09.17

Die 3D-Drucktechnik erlaubt es aus verschiedenen Materialien, z.B. Metalle, Kunststoffe oder Keramiken, maßgeschneiderte Produkte mit einer komplexen inneren Geometrie in kleiner Stückzahl zu produzieren. Daher eignet sich dieses Herstellungsverfahren auch ideal für Anwendungen in der Medizintechnik. So werden heute medizinische Implantate, aber auch chirurgische Führungen, immer häufiger mit 3D-Druckern hergestellt. Die Zahl solcher „additiv hergestellten“ (additively manufactured - AM) Implantate hat in den letzten Jahren rasant zugenommen. Bislang fehlt es jedoch an geeigneten, schnellen und zerstörungsfreien Messmethoden, um die Oberflächeneigenschaften, Abmessungen, Form, Dichte oder Bruchfestigkeit, zu ermitteln und damit deren Qualität zu beurteilen.

ADAM - Advanced Multimodal Data Analysis and Visualization of Composites based on Grating Interferometer Micro-CT Data

ADAM project duration: 01.03.2016 - 28.02.2019

Within recent years, the need for new, cost-effective, function-oriented, highly integrated, and light-weight components has strongly grown in many high-tech industries such as aerospace, automotive, marine, and construction. The drivers behind this trend are mainly found in the rising application demands regarding efficiency, safety, environment, and comfort. Among desired functional and -mechanical properties, the requirements on new materials and components include high strength, elasticity, durability, energy efficiency, and light weight. Unlike conventional materials such as aluminum, steel, or alloys, fiber-reinforced polymers (FRPs) – composites made of a polymer matrix reinforced with carbon, glass, or other type of fibers – fulfill these requirements to a high extent. To design new materials and components, detailed investigations and characterizations of FRP materials are vital. In industrial settings, FRP components and materials are nondestructively tested, e.g., by visual inspection, tapping, or ultrasonic inspection. However, conventional methods are increasingly facing their limits regarding accuracy, level-of-detail, and inspection time. To overcome these limitations, industrial 3D X-ray computed tomography (XCT) has received much attention in quality control due to its high spatial resolution and ability to precisely capture external and internal structures in one scan. Compared to other non-destructive testing methods for FRPs, XCT is yet the only method capable of delivering full 3D information for detailed inspection and quality control.

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