6 Fakten zu unseren Röntgen-Prozessen: Zerstörungsfreier Erfolg

6 Fakten zu unseren Röntgen-Prozessen: Zerstörungsfreier Erfolg
Schonend, teilautomatisiert und eine hohe Auflösung – mit diesen Qualitäten punktet jeder Röntgenprozess bei Kraus Hardware. Worauf kommt es dabei im Detail an und wie funktioniert die Technologie?
1. Die Technologie
Eine leistungsfähige Anlagenlösung ist auch und gerade beim Röntgen die Basis. Wir setzen auf Cheetah EVO von Comet Yxlon – nicht ohne Grund: Die Technologie punktet einerseits mit einer hohen Auflösung im Mikrometerbereich und einer umfassenden Dokumentation. Andererseits steht auch die sogenannte Laminographie (siehe unten) zur Verfügung. Dazu kommen Details wie die gezielte Dosis-Reduktion bei empfindlichen Bauteilen, eine automatisierte Void-Analyse, große Inspektionsbereiche und einiges mehr. Und das heißt am Ende: Unsere Röntgeninspektion liefert brillante Bilder – die Komplexität der Bauteile oder Baugruppen wird perfekt abgebildet.
2. Das Prinzip
Das Prinzip der sogenannten Mikrofokusröntgentechnik ist faszinierend: Der elektromagnetische Strahl trifft auf den Gegenstand und wird unterschiedlich stark absorbiert – je nach Materialstärke und ‑dichte. Je höher diese Absorption, desto dunkler ist die Darstellung im späteren Röntgenbild. Interessanterweise entstehen diese Unterschiede auch durch die Wahl des Materials. So absorbiert zum Beispiel Gold die Röntgenstrahlen stärker als Kupfer. Ein Hilfsmittel hierbei ist die dazugehörige Ordnungszahl (Kernladungszahl) im Periodensystem der Elemente: Kupfer hat die 29, Gold hat die 79 – je höher die Zahl, desto mehr Absorption!
3. Das Verfahren (2D)
Grundsätzlich kommt bei Kraus Hardware die Durchstrahlungsprüfung (Radioskopie) zum Einsatz, bei der sich das Werkstück zwischen der Röntgenröhre und einem Bilddetektor (im Bild oben) befindet. Allerdings ist es möglich, die Stellung des Detektors zu verändern – und zwar in einem Winkel von 0 bis 70 Grad in beide Richtungen. Auf diese Weise erzeugt man einen räumlichen Eindruck, der die Analyse vereinfacht.
4. Die Computertomografie (3D)
Auch wenn der Name vielleicht an den letzten Arztbesuch erinnert – es gibt einen gewichtigen Unterschied: Bei der industriellen CT wird das Objekt im Röntgenstrahl gedreht, während sich bei der medizinischen CT selbstverständlich nur die Röntgenquelle und der Detektor drehen. Insgesamt werden während der 360-Grad-Rotation mehrere hundert (zweidimensionale) Röntgenaufnahmen erstellt, aus denen sich per mathematischen Verfahren ein Volumenmodell errechnen lässt, das die die Geometrie und Materialverteilung des Prüfobjektes beschreibt. Das Ergebnis ist beeindruckend: Komplexe Verdrahtungen unter dem BGA, eingebettete Komponenten (RFID), der Schichtaufbau einer Leitergruppe und viele weitere Details lassen sich präzise darstellen.
5. Die Laminografie (2,5 D)
Auch bei diesem Verfahren werden einzelne hochauflösende Bilder aufgenommen, wobei sich das Prüfobjekt auf dem Drehteller im Zentralstrahl horizontal bewegt – Detektor und Quelle stehen hingegen wie bei CT-Aufnahme fest. Durch Numerik wird anschließend ein Volumenmodell erstellt (inklusive einzelner Schnitte), wobei Überlagerungen ausgeblendet werden. Hohe Detailauflösungen von großen Prüflingen stellen dabei kein Problem dar. Diese sogenannte Laminografie spielt ihre Stärken bei der Prüfung von eher flächigen Analysen sowie bei Porenbewertungen, Bauteil- und Mikrochip-Anbindungen aus. Hier stoßen 2D-Röntgenprüfungen an Grenzen: Ihnen fehlen räumliche Informationen, weil alle Ebenen in einem Bild dargestellt werden. Besonders störend sind dann Überlagerungen, weil man in der Durchstrahlung alles sieht – auch das, was in dem speziellen Fall irreführend oder irrelevant ist.
6. Das Fazit
Keine Frage – die Röntgenanalyse ist ein unverzichtbares Werkzeug für Baugruppenfertigung, Fehleranalyse, Prozesskontrolle, Wareneingangsprüfung und vieles mehr. Grundvoraussetzung für den Erfolg ist zunächst einmal, dass die Aufgabenbeschreibung genau ist: Was soll untersucht werden und wo befindet sich der Inspektionsbereich? Im zweiten Schritt gilt es, den geometrischen Aufbau und die Materialien zu prüfen. Bei Kraus Hardware erfolgen ausnahmslos individuelle Röntgenanalysen – wobei man bei wiederholenden Prüfungen auf vorhandene Prüfabläufe zurückgreifen kann. In jedem Fall sorgen teilautomatisierte Prüfabläufe für zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse.
Mehr zu unseren Röntgenverfahren und viele Beispielaufnahmen finden Sie hier: https://www.kraus-hw.de/roentgen/