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Laboratories and Academia

NDT for Laboratories and Academia

Technologies made for your research challenges



Laboratories & Academia

Inspection and NDT solutions for Laboratories and Academia

Since the detection of X-rays 125 years ago, Waygate Technologies has been on the cutting edge of nondestructive testing solutions for laboratories and academic study. We’ve pioneered technologies including nanofocus X-ray tubes, micro- and nano-computed tomography, and ultrasonic inspection. Leading scientists around the globe, in fields from materials science to geology to archaeology, rely on our superior imaging capabilities to make the invisible visible.

For more than 20 years, we have also been supporting the battery industry, which develops and manufactures batteries that are becoming increasingly important for our daily lives. An important role is played by academia and laboratories researching the optimization of old battery types and the development of new ones. With our hardware, software and service solutions, we support them in working on the next technological breakthrough.



The Challenges

Navigating complexity: advanced battery technology for your research challenges



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BREAK NEW GROUND

Universities and labs often face challenges when testing new battery technologies

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ADVANCED TESTING REQUIREMENTS

Advanced battery technology requires sophisticated testing methods

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BATTERY LIFE CYCLE ASSESSMENT

Battery life cycle assessment involves evaluating environmental impact, energy efficiency, and recyclability

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LIMITED RESOURCES

Limited budgets can hinder universities from acquiring advanced equipment or experienced personnel



How Waygate Technologies can add value



Internal Visualization
INTERNAL VISUALIZATION

CT scans provide non-destructive, high-resolution 3D images of battery internals, revealing minute details without disassembly

Structural Integrity Evaluation
STRUCTURAL INTEGRITY EVALUATION

CT scans analyze internal structures under stress, revealing how materials and designs withstand mechanical and thermal cycling for long-term durability

Defect Detection
DEFECT DETECTION

CT scans identify micro and nano-scale defects early in development, enabling design optimization for improved performance and safety

Electrode Alignment and Structure
ELECTRODE ALIGNMENT AND STRUCTURE

CT scans verify electrode alignment and provide data for structural optimization, enhancing battery performance and efficiency

Electrolyte Distribution
ELECTROLYTE DISTRIBUTION

CT scans assess electrolyte distribution uniformity, aiding in filling process optimization and performance enhancement

Lifecycle and Degradation Studies
LIFECYCLE AND DEGRADATION STUDIES

CT scans analyze batteries throughout their lifecycle, revealing degradation mechanisms and correlating them with performance data

Failure Analysis
FAILURE ANALYSIS

CT scans analyze failed batteries to determine root causes, improving the reliability and safety of future designs

Prototyping and Design Validation
PROTOTYPING AND DESIGN VALIDATION

CT scans enable rapid prototyping and iterative development by providing immediate feedback on internal structures



Our Hardware Offerings

Phoenix Microme|x M Neo
Phoenix V|tome|x M Neo

Our flagship computed tomography solution Phoenix V|tome|x M Neo sets a new standard in flexibility, speed, and detection quality, making it the ultimate solution for battery testing, offering precise anode and cathode measurements, as well as failure analysis for various battery cell configurations.

Phoenix V|tome|x M300
Phoenix V|tome|x M300

Designed for 3D metrology and analysis with scatter|correct technology to automatically remove scatter artifacts for higher image quality. High-quality 3D micro- and nanoCT results and outstanding metrology precision with 300 kV penetration power enable improved safety and throughput.

Phoenix V|tome|x C450
Phoenix V|tome|x C450

A powerful, compact 450 kV precision CT scanner specially designed for large sample 3D computed tomography. Its production-oriented, low-maintenance design offers speed and flexibility allowing for safe production inspection and metrology with a VDI/VDE 2630-1.3 conform precision spezification of SD ≤ (15 ± L/50 mm) µm.

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Phoenix Power|Scan HE

High Energy CT Inspection starts here

The combination of penetration power and our advanced CT features such as Scatter|correct technology make this CT system predestined to scan extremely large, heavy and high absorbing complex parts and assemblies with unmatched speed, precision, and ease of use — enabling faster, more precise inspections.

Phoenix Microme|x and Nanome|x Neo
Phoenix Microme|x and Nanome|x Neo

The Phoenix Microme|x Neo and Nanome|x Neo provide high-resolution 2D X-ray technology, PlanarCT and 3D computed tomography (CT) scanning in one system. The systems are ideally suited for efficient non-destructive testing (NDT) of electronic components such as semiconductors, PCBAs, lithium-ion batteries and more.



Our Software Offerings

X|approver
Rhythm Insight RT
Flash! X-Ray Digital Image Processing
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X|approver
X|approver
X|approver

Software for automating your defect analysis workflow

AI-based on-premises ADR software (Automated Defect Recognition) with specific teachable algorithms to evaluate the quality of components for a wide range of parts and leverage automated detection of microstructural defects from CT images

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Rhythm Insight RT
Rhythm Insight RT
Rhythm Insight RT

DICONDE-compliant NDT Image Acquistion and Analysis

User-friendly software that captures, enhances, reports, approves, shares, and sends NDT imaging data to archives and full analysis software solutions

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Flash!
Flash!
Flash! X-Ray Digital Image Processing

Detect even the smallest defects

Our most advanced intelligent image processing software just got smarter. The next generation of Flash! is here and now comes standard on all Waygate Technologies X-ray software platforms.



Our Service Offerings

Radiography and CT Services
Safe operations and maximum throughput

Our Customer Solutions Center experts offer a broad range of services ranging from in-depth consultations and feasibility studies to evaluate the best inspection solutions for individual inspection tasks, highly customizable testing solutions covering defect analysis or 3D measurement or on-demand or pay-per-scan inspection services with latest Waygate Technologies NDT equipment.



Häufig gestellte Fragen
Welche Software ist für die Analyse von Batteriedefekten nützlich?

Datos|x-Software wird zur Erfassung und Rekonstruktion von CT-Datenvolumen aus 3D-Systemen verwendet. Bei X|approver handelt es sich um eine auf maschinellem Lernen basierende On-Premise-Software zur automatischen Fehlererkennung (ADR) mit speziellen, lernfähigen Algorithmen zur Bewertung der Qualität von Batterien und sonstigen Komponenten. Die Software von Waygate Technologies umfasst ein vollständiges und intuitives Workflow-Management sowie eine umfassende ADR-Bibliothek, die im Hintergrund Ihrer Produktion läuft und automatische Entscheidungen trifft. Berichtfunktionen ermöglichen es, potenzielle Negativtrends auf nur einen Blick zu erkennen.  Autorisierte Bediener können die Parameter für gescannte Proben festlegen (z. B. für die extrem genaue Erkennung von Überhang) und der Algorithmus wird mit der Zeit genauer. Die äußerst konsistenten Ergebnisse der Defektanalyse können die Arbeitsbelastung für hoch qualifizierte Anwender reduzieren und Unternehmen so dabei helfen, anbieterunabhängiger zu werden. Die Software von Waygate Technologies kann zudem in der Cloud bereitgestellt werden, um zusätzliche ADR von Batterien und anderen Domänen aus durchzuführen.

Warum ist die zerstörungsfreie Inspektion entscheidend für die Batterie-Qualitätssicherung?

Batteriestrukturen sind komplex und es gibt keinen gemeinsamen Standard für Lieferanten. Batterien werden nach der Herstellung versiegelt und sind somit wie eine Blackbox. Die wahre Integrität der inneren Struktur ist unbekannt. Um Ausschuss zu vermeiden, ist es erforderlich, sich das Innere zerstörungsfrei anzusehen und dies funktioniert am besten mit CT-Inspektionstechnologie. Unsere Phoenix-Produktreihe verschafft Originalherstellern und Lieferanten Sicherheit und hilft dabei, kostspieligen Ausschuss und Rückrufe zu reduzieren.

Was sind die Vorteile der 3D-CT-Technologie gegenüber anderen Batterie-Inspektionsverfahren?

Mithilfe der 3D-CT-Technologie können wir nach dem Zusammenbau einen Blick ins Innere der Batterie werfen, eine umfassendere Inspektion durchführen und die gesamte Zelle genauer prüfen. Daher ist CT die beste Lösung, um bei ausfallenden Batterien oder solchen mit schlechten Testergebnissen die Ursache zu finden. Sie reduziert so fehlgeschlagene Tests und somit auch Ausschuss, Kosten und Umweltauswirkungen. Das Hauptziel unserer Kunden ist jedoch die Optimierung der Kosteneffizienz. Jede Zelle mit einem schlechten Testergebnis senkt die Effizienz und erhöht die Kosten. CT ist ein universelles Werkzeug zur Kontrolle der Zelle.

Für Elektrofahrzeuge oder zur Energiespeicherung verwendete Batterien bestehen beispielsweise aus Modulen, die jeweils wiederum aus mehreren Zellen bestehen. Bei der Inspektion von Batterien auf Zellebene untersuchen Ingenieure die mechanische Fertigung, um festzustellen, ob Einschlüsse vorhanden sind und um die Homogenität der Elektroden, die internen Verbindungen (Schweißung) und die Elektrodenanordnung in den Zellen zu prüfen. Die Inspektion der Elektrodengeometrie umfasst die Untersuchung der Abstände zwischen den Elektroden, ihre Größe und Ausrichtung zueinander, ihre Abstände zur Wand und ihre Winkel. Dies ist eventuell auch mit 2D-Röntgensystemen möglich; die Inspektoren erhalten hierbei jedoch kein umfassendes Bild, da innerhalb all der überlappenden Merkmale eines Röntgenbildes für gewöhnlich nur ein oder zwei Arten signifikanter Defekte sichtbar sind. Die industrielle Computertomographie (CT) liefert ein vollständiges Bild der kritischen Zellenteile und ihrer Anordnung innerhalb des Gehäuses. Inspektoren können daher sämtliche Defekte ausfindig machen, die zu Abweichungen der Röntgenstrahlungsabsorption führen.

Für wen sind die Röntgen- und CT-Lösungen von Waygate Technologies relevant?

Batterie-Forschungsinstitute, Originalteilehersteller sowie Lieferanten in der Automobil- und Elektronikindustrie verwenden CT für die Qualitätssicherung in der Entwicklung, Fertigung und Fehleranalyse. Wenn eine Batterie in einem Wagen oder einem elektronischen Gerät ausfällt und aus dem Feld zurückgesendet wird, erfolgt eine CT-Prüfung. Ein Öffnen der Batterie kann diese beschädigen. Daher ist eine vorherige zerstörungsfreie Inspektion erforderlich. Mit der CT-Inspektion kann nachgewiesen werden, ob vor der Öffnung der Batterie ein Defekt vorlag. Falls die Techniker anschließend ein Modul öffnen müssen, zeigt ihnen die CT mit Mikrometerpräzision, wo der Defekt vorliegt und wo ihre Werkzeuge zur umfassenden zerstörenden Untersuchung platziert werden können.

Um noch tiefere Einblicke zu erlangen, arbeitet Waygate Technologies mit Thermo Fisher zusammen. Während CT die genaue 3D-Lokalisierung (innerhalb weniger Mikrometer) von Anomalien innerhalb von Batterien und anderen Proben ermöglicht, hilft Thermo Fisher dabei, Anomalien mithilfe von Lasern für mikrometergenaue chirurgische Schnitte in das zu untersuchende Objekt freizulegen, diese mit Plasma zu polieren und mittels Elektronenmikroskopie auf atomarer Ebene zu analysieren. Diese Synergie aus zerstörungsfreier 3D-Defekterkennung und -lokalisierung und laserbasierter zerstörender Defektfreilegung an der durch die CT bestimmten Stelle, gefolgt von der Defektanalyse mittels Rasterelektronenmikroskopie, ermöglicht erstmals einen skalenübergreifenden Arbeitsablauf von der Makro- bis zur atomaren Ebene.

Warum ist die Batterieprüfung so wichtig für die Elektrofahrzeug-Branche?

Die Ausschussrate für Elektrofahrzeug-Batterien (EV) ist immer noch sehr hoch. Die größeren Batteriehersteller können in einem Werk ungefähr eine Million Zellen pro Jahr herstellen. Falls die Ausschussrate bei diesem Prozess einen zweistelligen Prozentwert erreicht, entspricht diese einer hohen Anzahl vergeudeter Zellen, die die Qualitätsstandards nicht erfüllen. Ein herber Schlag für die Profitabilität – und die Umwelt.

Die Fertigung dieser Batterien gestaltet sich zudem schwierig, insbesondere, wenn Hersteller den größtmöglichen Ertrag aus den verwendeten Materialien erzielen möchten. Waygate Technologies wird oft darum gebeten, die Effektivität der Elektrodenstapel zu messen. Dabei handelt es sich um dünne, alternierende Elektroden, die sehr präzise angeordnet sein müssen, um die maximale Funktionalität und Leistung zu erreichen. Mit jeder falsch angeordneten Elektrode sinkt die Kapazität, was beispielsweise zu einer verminderten Reichweite des Wagens führt.

Warum ist die Batterieinspektion so wichtig für die Elektronikindustrie?

Die schnell wachsende Nachfrage nach Batterien in der Elektronikindustrie hat extrem kurze Entwicklungszeiten und schnellere Fertigungszyklen erforderlich gemacht, die jedoch die maximale Produktsicherheit und -qualität nicht gefährden dürfen. Defekte Geräte stellen nicht nur ein Haftungsrisiko, sondern auch ein hohes Reputationsrisiko dar. Lithium-Ionen-Batterien gehören zu den leistungsfähigsten Energiespeichern, die häufig in tragbaren elektronischen Geräten, stationären Stromquellen und Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Hersteller und Zulieferer arbeiten hart daran, die Belastbarkeit zu erhöhen, die Lebenszyklen zu verlängern und alle Qualitätssicherungs- und Sicherheitsstandards zu erfüllen. Durch die frühe und zerstörungsfreie Fehlererkennung ermöglicht es die industrielle CT Herstellern durch die unmittelbare Überwachung ihrer Produktionsleistung, die Erhebung statistischer Daten zu ihrer Qualität und die Sicherstellung, dass alle Produktionsparameter immer optimal sind, Folgekosten zu vermeiden. Die modernsten industriellen Röntgen-CT-Lösungen von Waygate Technologies ermöglichen die flexible und sichere zerstörungsfreie Prüfung von Prototypen und Batterien und bieten erweiterte Prüf- und Messanwendungen für die Qualitätskontrolle und Analyse für sämtliche Lebensphasen einer Batterie – vom Labor bis zur Serienfertigung.

Wie steigert CT die Effizienz der Batterieinspektion?

Die CT-Inspektion ermöglicht die Inspektion verschiedener Arten und Größen von Batterien und Defekten an derselben Linie oder mehreren verschiedenen Linien. Zudem verringert sie die Umrüstzeit und das Personal für den Transport großer Batterien zu Inspektionszwecken.

Wie kommt es eigentlich zu Defekten an Li-Ionen-Batteriezellen?

Batteriezellen weisen eine sehr große Vielfalt auf. Die Elektrofahrzeugbranche beispielsweise befindet sich in einer Art konstantem Lernprozess. Da in diesem aufstrebenden Massenproduktionssektor derzeit noch Daten dazu erhoben werden, wo die Probleme liegen, liegt noch keine statistische Prozesskontrolle vor. Prozesse müssen häufig neu definiert werden. Mit jeder Änderung beginnt die Lernkurve wieder ganz von vorne. Im Elektroniksektor sind die Batterien zwar bereits ausgereifter, hier müssen jedoch viel höhere Massenproduktionsvolumen verwaltet werden.

Worin liegt der Vorteil bei der Verwendung KI-basierter ADR-Software?

Waygate Technologies bietet die ADR-Software als Teil der umfassenden, unabhängigen Software-Plattform für Datenmanagement InspecitonWorks und in Verbindung mit professionellen Serviceteams an. Nach der Einrichtung und Implementierung der X|approver ADR-Software am Kundenstandort durch die Experten von Waygate Technologies, kann diese automatisch selbst zu den Inspektionsaufgaben, die normalerweise der jeweilige Kunde durchführt, und den hierbei auftretenden Defekten lernen. Indem sie mehr zu den speziellen Fehlerarten lernt, wird die ADR-Software immer genauer, sodass falsch negative Ergebnisse vermindert und die zunehmende Effizienz der Inspektion sichergestellt werden.

Worin liegen die Vorteile der Waygate Technologies-Lösungen?

Unsere Phoenix-Produktreihe verschafft sowohl Originalherstellern von Fahrzeugen und Elektronikgeräten als auch Lieferanten Sicherheit.

Wir können immer neue Defekte in Batterie-Fertigungslinien finden. Unsere CT-Systeme unterstützen durch die Analyse der gesamten Batterie. Andere Prüfausrüstung konzentriert sich auf einen einzigen Fehlermodus. Sie führen jeweils eine Prüfung für einen Fehler durch und sobald dieser beseitigt wurde, kann die Probe, aufgrund eines anderen Fehlers, dennoch ein schlechtes Prüfergebnis erzielen. Das ist mit CT nicht der Fall. In 90 Prozent der Fälle können unsere CT-Systeme aufgrund ihrer Flexibilität alle Fehler erkennen und die Experten von Waygate Technologies können schnell bei der Prüfung für jegliche neuen Fehlermodi behilflich sein. Die abhängig von den jeweiligen Kundenanforderungen in verschiedenen Versionen erhältliche Phoenix V|tome|-Reihe ist derzeit die von Batterieherstellern verwendete Haupt-CT-Lösung Die erfahrenen Service- und Supportteams bei Waygate Technologies können Kunden jederzeit bei der Planung, Einrichtung, Anpassung und Wartung unterstützen.

Unsere neue Speed|scan HD-Lösung für vollständig automatisierte Masseninspektion wird derzeit in die ersten Batteriefertigungen weltweit führender Hersteller integriert.

Warum stellt das Arbeiten mit Waygate Technologies einen Vorteil dar?

Waygate Technologie hat mehr als ein Jahrzehnt Erfahrung mit der zerstörungsfreien Batterieinspektion und Fehlererkennung. Die gleichen Hersteller, die bereits Erfahrung mit der Fertigung von Batterien für Mobiltelefone hatten, begannen mit der Herstellung größerer Batterien für Elektrofahrzeuge. Obwohl es sich bei EV-Batterien um ein komplett anderes Anwendungsgebiet handelt, hat Waygate Technologies bereits umfassende Erfahrung auf dem Gebiet der Batterieinspektion und dem Automobilsektor, die schnell übertragen werden kann. Das vereinte Fachwissen der CT-Teams ermöglicht Waygate Technologies die ordnungsgemäße Einrichtung der Maschinen und die schnelle Fehlererkennung. Unsere Systeme sind extrem vielseitig und einfach zu bedienen. Die erfahrenen Service- und Supportteams bei Waygate Technologies können Kunden jederzeit unterstützen und helfen Herstellern dabei, die für ihre jeweilige Herausforderung beste Lösung zu finden.

Muss ich ein System kaufen?

Nein, viele Kunden nehmen zu Beginn die Inspektionsdienste in einem der globalen Customer Solution Center von Waygate Technologies in Anspruch. Unter der Anleitung erfahrener Anwendungstechniker erfahren sie, welche CT-Lösungen für ihre jeweiligen Inspektionsaufgaben am besten geeignet sind. Falls bei ihnen ein hoher Inspektionsbedarf besteht und sobald sie von den Vorteilen überzeugt sind, ziehen sie es zu einem späteren Zeitpunkt eventuell in Betracht, ein System für ihren Fertigungsstandort zu kaufen, anstatt Inspektionsdienstleister auf Stundenbasis anzustellen.

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