Schaumanalyse
In großen oder hochaufgelösten Schaumproben kann es Millionen von Zellen geben, wodurch ein manuelles Segmentieren nahezu unmöglich und die Handhabung einer solchen Datenmenge eine große Herausforderung ist. Mit den einfach zu verwendenden Schaumanalysefunktionen in VGSTUDIO MAX können Sie solche Strukturen quantifizieren und die für Ihren Anwendungsfall benötigten Statistiken ableiten.
Separieren und charakterisieren Sie Einzelzellen innerhalb von Strukturen, beispielsweise in offenen und geschlossenen Schäumen, um sie einzeln zu quantifizieren, Stegdicken lokal zu visualisieren und sowohl Stegdicken als auch Zelleigenschaften in globalen Statistiken, wie Histogrammen oder Streudiagrammen, zu veranschaulichen.
Funktionen der Schaumanalyse zur Bestimmung der Eigenschaften einzelner Zellen
Zelleigenschaften
Folgende Eigenschaften können Sie für jede Zelle bestimmen:
- Allgemein:
- Position
- Mittlerer Grauwert
- Größe:
- Volumen
- Äquivalenzdurchmesser (Durchmesser einer Kugel mit demselben Volumen)
- Oberfläche
- Form:
- Sphärizität
- Kompaktheit
- Form eines angepassten Ellipsoids (aus einer Hauptkomponentenanalyse (PCA))
- Richtungseigenschaften:
- auf eine bestimmte Achse projizierte Länge
- auf eine bestimmte Ebene projizierte Fläche
- Orientierung eines angepassten Ellipsoids (PCA)
Flächeneigenschaften
Folgende Flächeneigenschaften können Sie bestimmen:
- Allgemein:
- Position
- Größe:
- Oberfläche
- Richtungseigenschaften:
- Richtung der Oberflächennormalen
Statistiken
Zelleigenschaftenhistogramm, das die Verteilung des Zellvolumens anzeigt
Zelleigenschaftenhistogramm, das die Verteilung des Zellvolumens anzeigt
Histogramme für die Zelleigenschaften
Erstellen Sie Histogramme für die Zelleigenschaften – global oder auf ROIs:
Folgende Eigenschaften sind verfügbar:
- Zellvolumen
- Äquivalenzdurchmesser
- Oberfläche
- Mittlerer Grauwert
- Sphärizität
- Kompaktheit
- PCA-Abweichungen
- auf eine bestimmte Ebene projizierte Fläche
Histogramme für die Stegdicke
Histogramme für die Stegdicke
Histogramme für die Stegdicke
Generieren Sie Histogramme für die Stegdicke. Damit können Sie den Volumenanteil der Knoten und Stege in Schäumen und Gitterstrukturen bestimmen.
Richtungsvariabilität
Um die Richtungsabhängigkeiten beispielsweise des Zellvolumens zu untersuchen, können Sie mit Hilfe des Richtungsvariabilitäts-Plots in einer bestimmten Richtung die Zelleigenschaften über die Dicke auftragen. Dies geschieht durch Berechnen des Mittelwerts einer Zelleigenschaft in einer Schicht und Anzeigen dieses Mittelwerts (zusammen mit den Minimal- und Maximalwerten) als eine Funktion an der Position der Schicht.
Eigenschaftendiagramm, das die Kompaktheit über dem Volumen jeder einzelnen Zelle anzeigt
Eigenschaftendiagramm, das die Kompaktheit über dem Volumen jeder einzelnen Zelle anzeigt
Eigenschaftendiagramm
Zusätzlich zur Berechnung und Tolerierung der Parameter einzelner Zellen können Sie auf einfache Weise die Abhängigkeiten zweier Parameter in einem Eigenschaftendiagramm anzeigen lassen. So kann beispielsweise ein Diagramm der Kompaktheit über dem Volumen für jede Zelle aufzeigen, dass große Zellen kugelförmiger sind als kleine.
- Berechnen Sie Zellgrößen und Stegdicken
- Charakterisieren Sie die Position, Größe, Form und Orientierung der einzelnen Zellen, Flächen und Stege in echtem 3D.
- Verwenden Sie dasselbe Modul zum Analysieren von Schäumen und Pulvern
- Handhaben Sie eine große Anzahl von Zellen und verdichten Sie die Ergebnisse in hilfreichen lokalen und globalen Statistiken
- Eine manuelle Trennung der Zellen ist nicht erforderlich
- Einfache Durchführung der Analysen – ohne Programmierung
- Visualisierung der Zelleigenschaften in 3D für eine leicht verständliche Darstellung der Daten
Pulveranalyse
Mit den Funktionen der Pulveranalyse können Sie die Form und Größe der Pulverpartikel einzeln, in festgelegten Verbünden oder in der gesamten Pulverprobe messen und aufschlussreiche Statistiken erstellen. Separieren Sie die Körner in einem Pulver oder einer anderen granularen Materie, um sie individuell zu quantifizieren und wichtige Parameter wie Partikelgröße, ‑volumen, ‑oberfläche, ‑kompaktheit und deren Verteilung sowie die Reinheit des Pulvervormaterials zu bestimmen.
CT-Scan eines Metallpulvers mit farbkodiertem Äquivalenzdurchmesser der Pulverkörner
CT-Scan eines Metallpulvers mit farbkodiertem Äquivalenzdurchmesser der Pulverkörner
Funktionen der Pulveranalyse
Mit der Pulveranalyse können Sie
- Volumen, Äquivalenzdurchmesser und Sphärizität jedes einzelnen Pulverkorns und der gesamten Pulverprobe messen;
- Umfangreiche Statistiken und Berichte erstellen;
- 3D-Visualisierungen des gesamten CT-Volumens und einzelner Körner erzeugen;
- virtuelle 2D-Schnitte analog zur mikroskopischen 2D-Pulvercharakterisierung generieren;
- 2D-Schnitte für weitere Analysen exportieren;
- Einschlüsse und andere Verunreinigungen erkennen*.
* Erfordert das Modul Porositäts-/Einschlussanalyse
3D-Darstellung eines Volumens
3D-Darstellung des Äquivalenzdurchmessers
3D-Darstellung einer Sphärizität
3D-Darstellung eines Volumens
3D-Darstellung des Äquivalenzdurchmessers
3D-Darstellung einer Sphärizität
Parameter für einzelne Körner
Mit der Pulveranalyse können Sie die folgenden Parameter für Einzelkörner bestimmen:
- Position
- Volumen
- Äquivalenzdurchmesser (Durchmesser einer Kugel mit demselben Volumen)
- Oberfläche
- Mittlerer Grauwert
- Sphärizität
- Kompaktheit
Gesamte Pulverprobe
Einzelnes Korn
Gesamte Pulverprobe
Einzelnes Korn
Von der gesamten Pulverprobe zum einzelnen Korn
Mit einer Pulveranalyse können Sie 3D-Darstellungen sowohl der gesamten Pulverprobe als auch einzelner Körner erstellen.
Virtueller 2D-Schnitt eines Pulvers
Virtueller 2D-Schnitt, farbkodiert nach Äquivalenzdurchmesser
Virtueller 2D-Schnitt eines Pulvers
Virtueller 2D-Schnitt, farbkodiert nach Äquivalenzdurchmesser
Virtuelle 2D-Schnitte
Erstellen Sie virtuelle 2D-Schnitte analog zur mikroskopischen 2D-Pulvercharakterisierung. Diese 2D-Schnitte können Sie dann für weitere Analysen exportieren.
Richtungsvariabilität entlang der y-Achse durch einen mit dem Metal-Binder-Jetting-Verfahren erzeugten Grünling, der durchweg eine ungleichmäßige Pulververteilung aufweist (Bilder mit freundlicher Genehmigung von Fraunhofer IFAM)
Richtungsvariabilität entlang der y-Achse durch einen mit dem Metal-Binder-Jetting-Verfahren erzeugten Grünling, der durchweg eine ungleichmäßige Pulververteilung aufweist (Bilder mit freundlicher Genehmigung von Fraunhofer IFAM)
Richtungsvariabilität
Plotten Sie die Pulvercharakteristika in einer bestimmten Richtung, um beispielsweise durch Binder-Jetting gefertigte Teile zu untersuchen. Ein Beispiel ist die herstellungsbedingte Verteilung des Pulvers im Grünling.
3D-Darstellung des Pulvervolumens mit in den Pulverkörnern detektierter Porosität
3D-Darstellung des Pulvervolumens mit in den Pulverkörnern detektierter Porosität
Erkennen von Einschlüssen und anderen Verunreinigungen
Mit dem Zusatzmodul Porositäts-/Einschlussanalyse können Sie auch Porosität in Pulverkörnern und Verunreinigungen in der Pulverprobe detektieren, beispielsweise Fremdkörpereinschlüsse.
Statistiken
Histogramm der Äquivalenzdurchmesser
Histogramm der Äquivalenzdurchmesser
Histogramme
Die Verteilung der Werte eines entsprechenden Kornparameters kann mit Hilfe von Histogrammen dargestellt werden. Im folgenden Beispiel, dem CT-Scan einer Ti6Al4V-Pulverprobe, kann man die Verteilung der Äquivalenzdurchmesser der Pulverkörner erkennen.
Eigenschaftenplot der Sphärizität (x-Achse) über dem Äquivalenzdurchmesser (y-Achse)
Eigenschaftenplot der Sphärizität (x-Achse) über dem Äquivalenzdurchmesser (y-Achse)
Eigenschaftendiagramm
Mit Hilfe des x-y-Diagramms können Sie auf einfache Weise die Abhängigkeiten zwischen den Kornparametern aufzeigen. So kann beispielsweise die Abhängigkeit zwischen der Sphärizität und dem Äquivalenzdurchmesser dabei helfen, den progressiven Pulveralterungsprozess und die entstehende Satellitenbildung im Pulver zu verstehen.
Greifen Sie auf vollständige Statistiken, Histogramme und Eigenschaftsdiagramme für alle gemessenen Kornparameter zu.
Verlassen Sie sich auf eine exakte 3D-Charakterisierung der Morphologie und Größe jedes Pulverkorns, ohne dass die Körner physisch isoliert werden müssen.
Die Analyse kann automatisiert werden, um eine Konsistenz der Ergebnisse und der Berichterstellung für die über einen längeren Zeitraum durchgeführten Analysen sicherzustellen.
Sprechen Sie uns heute noch an – unser Team unterstützt Sie gerne!