EP3887807A1 - Verfahren zum erfassen einer aus einem ersten werkstoff gebildeten beschichtung eines bauteils, insbesondere einer maschine - Google Patents

Verfahren zum erfassen einer aus einem ersten werkstoff gebildeten beschichtung eines bauteils, insbesondere einer maschine

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EP3887807A1
EP3887807A1 EP20702231.0A EP20702231A EP3887807A1 EP 3887807 A1 EP3887807 A1 EP 3887807A1 EP 20702231 A EP20702231 A EP 20702231A EP 3887807 A1 EP3887807 A1 EP 3887807A1
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EP
European Patent Office
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component
virtual
area
model
data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20702231.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Denneler
Jens Dahl Jensen
Oliver Stier
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP3887807A1 publication Critical patent/EP3887807A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01N21/9515—Objects of complex shape, e.g. examined with use of a surface follower device

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting, in particular for a visualization, a material formed from a first material coating of a component, in particular a machine, such as a fluid energy machine, according to claim 1.
  • Blades are used in machines such as, for example, fluid energy machines, which can be designed, for example, as a gas turbine or also as an aircraft engine.
  • a respective bucket is therefore a component of the machine.
  • the respective blade or the respective blade should be able to withstand particularly large thermal and mechanical loads in order to be used particularly advantageously in the fluid energy machine designed, for example, as an engine.
  • the respective blade in particular, for example, a gas turbine blade
  • the respective blade is accordingly generally made of highly complex materials, for example in complex 3D geometries and with complex cooling air ducts.
  • the complexity of the structure usually leads to particularly high overall manufacturing costs.
  • the blade is usually provided with a plurality of protective layers which, after a certain amount of stress during operation of the fluid energy machine, have to be replaced by maintenance measures.
  • refurbishment processes are carried out for renewing the protective layers of the blade.
  • a process which consists for example of chemical or electro-chemical etching, sandblasting and grinding, whereby the individual process steps can be repeated several times, old layers or layer remnants of the protective layers removed from the blade.
  • the layer comprises, for example, a ceramic and an adhesion promoter, which connects the ceramic to the blade, which is formed in particular from a metallic material.
  • the skilled worker generally removes at least the ceramic part of the residual layer or coating by sandblasting.
  • the bonding agent usually has to be removed by etching.
  • the in particular metallic material of the component that is to say the blade, generally has cobalt, which turns blue when heat-treated or when heated.
  • the layer or the layer remnants change color, in particular, for example, due to the material contained in the layer, which has MCrAlY, where M stands for any metal and the rest denotes chrome-aluminum-yttrium.
  • This heat treatment is referred to as heat tint in English due to the blue coloring of the material of the base body of the component, ie the blade. This heat tint clearly shows where there are still layers on the blade. This allows the skilled worker to remove this residual layer when reworking.
  • This heat-tint process is a reliable indicator for the detection of residual layers in the visual inspection.
  • this he-at-tint process is particularly time and energy consuming, so that its implementation significantly lengthens the refurbishment processes and at the same time, particularly due to the energy required for this, a particularly large cost factor when refurbishing the blade or the component entails.
  • the heat tint does not provide a reliable indication of the thickness of the layer residues, so that the skilled worker has no idea how much he has to remove.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method by means of which layers of a first material on a component, the base body of which is made of a second material, can be detected particularly advantageously, so that machining of the component can be carried out particularly efficiently .
  • a method according to the invention is used for detecting, for example for a subsequent visualization, a coating of a construction formed from a first material.
  • a first material partly which is in particular a component of a machine such as a fluid energy machine and which we at least a first sub-area in which a base body of the component with the coating formed from a second material different from the first material is seen.
  • the component also has at least one adjoining the first partial region, the second partial region in which the base body is free of the coating or the first material.
  • the coating or the first material of the component which is in particular part of a machine, in particular as a blade, for example for a gas turbine, can be detected particularly advantageously, by means of a detection device, at least one having at least a first wavelength, of which the first partial area of the component reflects first electromagnetic radiation and a second electromagnetic radiation, in particular at least one second wavelength that is different from the first wavelength, is detected and reflected by the second partial area of the component.
  • the detection device can be, for example, a camera device which is in particular designed to capture a particularly large part of the electromagnetic spectrum, which in particular extends beyond the part of the electromagnetic spectrum which is visible to the human eye.
  • the wavelength range that can be detected in particular by the detection device can be selected such that the reflection property of the first material differs from the reflection property of the second material.
  • the detection device may, for example, itself have a suitable light source or source of the electromagnetic radiation, by means of which the component can be illuminated, for example by the detection device, so that the electromagnetic radiation reflected by the lighting, for example, is detected.
  • first data which characterize the first electromagnetic radiation and thus the first partial area of the component and second data which characterize the second electromagnetic radiation and thus the second partial area of the component are generated.
  • this picture is now evaluated for generating the data with a view to characterizing the at least a first partial area and the at least a second partial area.
  • the first part which has the first material with different reflection properties from the second material, can be assigned a first color
  • the second part which is free of the first material, can be assigned a second color.
  • the data are determined, for example, by a mathematical processing of the, in particular digital, recording of the detection device, so that the data can be kept for example as a false color image of the recording.
  • a binary coding can be used to clearly differentiate between the at least one first partial area and the at least one second partial area by assigning a first color to the first partial area and a second color to the second partial area.
  • a limit value is specified for the creation of the data if both the first material and the second material can be detected in a partial area by the detection device, so that this partial area is clearly one of the first partial areas or the first partial area or clearly that at least can be assigned to one of the second partial areas or the second partial area.
  • a virtual, three-dimensional model of the component is generated as a function of the data, so that the virtual model has a virtual first area corresponding to the first partial area and a virtual second partial area corresponding to the second partial area.
  • an already existing three-dimensional model of the component such as a CAD model (CAD, computer-aided design, in German computer-aided design) is used, which for an inverse projection as the projection surface of the data, which, for example as a false color image is used.
  • CAD model computer-aided design, in German computer-aided design
  • the already existing three-dimensional CAD model is fused with the data by fusion, in particular data fusion.
  • the method according to the invention is based in particular, for example, on a combination of an, in particular digitized, imaging method, in which, in particular, the detection device is involved, with an, in particular mathematical, machine vision through which the data, that is to say the first data and the second data, on the basis of which the results of the imaging method can be generated.
  • These data are corrected or combined with the shape or design or the three-dimensional characteristics of the component, or combined in such a way that a, in particular three-dimensional, model of the virtual component can be generated, which can be made visible or recognizable where there are particles or deposits or coatings of the first material on the base body of the component formed by the second material.
  • the virtual component in particular for the machining or reworking of the component, for example by a skilled worker, in particular if the component is a blade or a component of a fluid energy machine, such as a gas turbine, the virtual component can be used in a variety of ways can be made visible by configurations of the method according to the invention described later.
  • the method can also be summarized, for example, with the following steps:
  • a first step the component is recorded, in particular digitally, by the imaging method, which enables a clear distinction between the base material and the coating.
  • the imaging method which enables a clear distinction between the base material and the coating.
  • the first type of material or the first material can be distinguished from the second type of material or the second material by the imaging method, for which purpose hyper-spectral imaging can be used, for example, as the imaging method.
  • this digital image acquisition or acquisition can be used from different directions, for example, in order to be able to record a component surface as a whole.
  • a false color image with a particularly large contrast between, in particular by mathematical processing of the digital image recording or the electromagnetic radiation detected by the detection device is then first.
  • Base material and coating i.e. between the second material and the first material.
  • the contrast is advantageously selected so that the digital image can be converted into a binary mask for displaying the partial areas, that is to say the residual layer locations, by means of a sound separation.
  • this false color image or the mask which is designed in particular as a binary mask, is projected onto the CAD model of the, in particular measured, component, the projection being in particular an inverse projection.
  • This means that the, in particular two-dimensional, image of the detection device or the mask obtained therefrom and / or the false color image are projected onto the three-dimensional body of the CAD model.
  • This allows the mask or the data that the first and / or the second data include region assignments, ie respective first and respective second partial areas, are assigned to a 3D coordinate triplet of the CAD model.
  • the previous 2D pixel can now be located in a 3D surface of the CAD model that can be represented, for example, by an electronic computing device.
  • the inverse projection or the generation of the virtual three-dimensional model of the component which makes the corresponding sub-areas of the component visible with the respective materials, results in a data fusion of the geometric shape description and pictorial surface property, whereby the false colors or region affiliation shows whether or not this corresponds to the point of the CAD model of a residual layer or a coating and thus the first material is present or not.
  • the generated model can essentially be understood as a texture assignment for the CAD model.
  • the electromagnetic radiation reflected by the at least one first partial area and the second electromagnetic radiation reflected by the at least one second partial area, that is to say from a recording are recorded and the corresponding further implementation is carried out of the method as a rule several times, so that several images or recordings of the electromagnetic radiation are taken of the component, in particular in order to be able to completely record the surface of the component, the recording being made from different views.
  • the detection device is pivoted around the construction part, for example, and makes a detection in several different positions relative to the component.
  • the recordings or recordings are usually listed so that at least between two neighboring overlaps are present so that the surface of the component can be put together particularly advantageously.
  • Each image thus provides a texture fragment for the model to be generated, and the entirety of these fragments or the data obtained from them can produce a complete texture layer for the part of the component or component surface that is of particular interest, and thus a workpiece surface.
  • the method according to the invention has the advantage that a model, for example in the form of a CAD model, of the component can be provided which has information-bearing, complete textures which, on the basis of the data obtained by the method, that is to say at least the first and the second Data that may be collected may include.
  • the thus obtained, virtual, three-dimensional model is suitable in a particularly advantageous manner, for example the skilled worker who has to carry out further processing of the component, in a particularly advantageous manner information about positions of the base body formed on the second material of the construction part to provide the first material.
  • a refurbishment process for components of a fluid energy machine such as blades of the fluid energy machine exposed to particularly high temperatures, can be refurbished or repaired in a particularly energy-saving and time-saving manner.
  • a further advantage of the method according to the invention can be that costs for machining the component can be kept particularly low.
  • the virtual model is at least partially displayed by means of an electronic display device such that the virtual first area of the model corresponding to the first partial area, in particular in a first way, and the virtual second Be corresponding to the second partial area of the virtual model, especially one of the first type different second type, from each other under different types that are visually perceptible to the human eye in particular.
  • the component can be processed, in particular by a skilled worker and / or a machine.
  • the at least partial display of the virtual model or at least the virtual first area or the virtual second area results in the advantage that processing, in particular in the form of a person, in particular the skilled worker, is particularly simple and / or particularly fast a post-treatment or reprocessing of the component, in particular a fluid energy machine, can be made possible.
  • the first type can be a first texture of the model, in particular a CAD model
  • the second type is a second texture of the model that is different from the first texture.
  • the textures or the types can, for example, be displayed on a display device designed as a screen, so that the skilled worker, in particular comfortably and in particular in particular while he is working on the component, for example blasting or grinding, the correct places or regions, in particular the at least one first Part area of the component, can see.
  • the types which are optically perceptible can differ from one another with respect to the respective colors of the regions.
  • the first color for the first type can preferably represent a special contrast in comparison to the second color for the second type, so that, for example, the coating formed by the first material and the second material different from the first material is formed by the skilled worker - th base body of the component can be displayed particularly advantageously.
  • the virtual model is displayed on an electronic screen as a display device.
  • a screen as the display device, the virtual model can be displayed in a particularly simple and therefore cost-effective manner, so that processing of the component can be carried out particularly efficiently.
  • the display direction is designed to be carried on a head of a person, so that at least one of the areas of the virtual model is represented by at least one eye of the person by means of a display element of the display device.
  • the display device is designed as a visual output device worn on the head, and the display device can have, for example, a holding element which holds the display element relative to the person's head thereon.
  • the holding element can be, for example, a band and / or a temple and / or an at least partially designed helmet shell.
  • the display element comprises, for example, a screen, which can in particular be transparent, semi-transparent and / or opaque. Additionally or alternatively, the display element can be designed such that it includes, for example, a small projector which can project an image directly onto a retina of the eye. This is a so-called light field display or a virtual retina display.
  • the display device can be designed, for example, as a so-called head-mounted display or helmet-mounted display, where a head-mounted display can be, for example, data glasses, in particular AR glasses and / or VR glasses.
  • the holding element can, for example, be a head holder, so that the display element particularly follows most, in particular all, head movements of a wearer.
  • the display device can be provided with sensors in order to detect the head movements of the wearer.
  • the wearer can capture visual impressions which, in particular completely, are isolated from an environment, so that, for example, the virtual model can be captured in a virtual space. This is done, for example, particularly advantageously with VR glasses, VR being a virtual reality in which the wearer of the display device is immersed.
  • the skilled worker or person who wears such VR glasses does not see the actual component due to the lack of transparency of the display element.
  • AR glasses for example, with a light field display or with a transparent or semi-transparent display or a similar display option, which in particular has a sensor system for detecting the wearer's head movements, there is the possibility that at least the first virtual area and / or the second virtual area Be rich or the respective type can be represented in such a way that it appears to the wearer of the AR glasses or to the skilled worker as if he were directly on the component actually in the field of vision of the wearer or skilled worker.
  • augmented reality glasses which means an augmented reality, that means that with the aid of the display device, objects that are actually in the field of view of the viewer are superimposed with additional objects that are in the field of vision of the user customized information instead.
  • the first type or the second type and thus information about the first or the second sub-area are faded in directly on the component, or the impression arises for the wearer of the display device that the component actually has, for example, a color change which is the first Material marked, entry. If the method is carried out in such a way that the data are available in quasi real time, the virtual areas can be updated accordingly in quasi real time.
  • the display device designed to be carried on the head and the possibility given thereby of viewing the, in particular virtual image, the actual reality by means of augmented reality or completely in a virtual space by means of virtual reality
  • the skilled worker is able, for example, to For example, the coatings to be removed or reworked or coating residues and thus the first material to be calibrated particularly advantageously on the base body of the component formed from the second material.
  • At least one projector device projects at least one of the areas of the virtual model directly, in particular optically, onto the part area of the component corresponding to the area.
  • the at least one projection device projects an image which contains information about the partial areas contains, for example, the first type or the second type, on the surface, in particular workpiece surface, of the component.
  • the surface thereof is generally matt and particularly bright, so that the surface can be suitable as a screen for a projection.
  • the curved component surface must be factored in, in particular by mathematical equalization or distortion, so that the texture and / or the color as the first type of the first area and / or the second Type of the second area can be displayed correctly.
  • the texture is transferred from the virtual, three-dimensional model, that is to say the textured CAD model, to the real three-dimensional surface of the component by optical projection, that is to say a textured component is virtually projected.
  • the data are determined by machine vision, in particular by means of a computer vision routine.
  • machine vision is in particular computer-assisted, that is to say that objects such as the first material or the second material, for example in a receptacle of the detector device, can be detected by means of an electronic computing device.
  • a blade in particular a moving blade, sliding blade and / or inlet blade, is used as the component for a fluid energy machine, such as a gas turbine or an engine.
  • the second material has cobalt.
  • the use of blades as a construction part gives the method the advantage that particularly complex components can be reprocessed in a particularly simple manner. For example, it is possible to save costs particularly well.
  • the use of cobalt as a particular component of an alloy, which at least comprises the second material results in the possibility that electromagnetic radiation of a characteristic wavelength can be reflected.
  • the first material has a ceramic and / or an adhesion promoter and / or MCrAlY, that is to say a chromium-aluminum-yttrium compound with metal.
  • a ceramic and / or the adhesion promoter and / or the MCrAlY means that the first material can be made particularly sensitive to heat, for example, so that the component can be used particularly advantageously, for example, as a component of a fluid energy machine.
  • the method is suitable in a particularly advantageous manner as to be able to use at least part of a refurbishment process in the reconditioning of blades for fluid energy machines, as a result of which the refurbishment processes can be carried out particularly advantageously.
  • the electromagnetic radiation is detected by at least one spectral recording.
  • a hyperspectral camera device is used as the detection device.
  • the detection device is designed, for example, as a sensor system which can record recordings of a very large number, in particular closely spaced wavelengths, of the electromagnetic spectrum.
  • the detection device is designed to show different wavelengths in a different wavelength range on a plurality of channels.
  • the hyper spectral recording can include information in a wavelength range that extends from the hard ultraviolet range to a long-wave infrared wavelength range.
  • the reflection property can be determined for a large number of different wavelengths, so that both the first material and the second material can be recognized in a particularly advantageous manner for creating the first data and / or the second data.
  • This has the advantage for the method that the determination of the respective partial areas or of the respective materials can be carried out particularly precisely.
  • At least one tool path for a tool for machining the component is calculated on the basis of the virtual model.
  • the tool is a grinding or blasting tool which is designed to separate or remove the coating or the first material from the second material.
  • the display of the model can be omitted and everything can be done internally, for example, in an electronic computer. direction are generated or calculated.
  • the single figure shows a schematic flow diagram of a method for detecting a coating of a component formed from a first material.
  • FIG. 1 is a schematic flow diagram for a method for detecting a coating 12 of a component 10 formed from a first material, in particular a machine, such as a fluid energy machine, which has at least a first partial area 14, in which one of one of the first material differing second material formed base body of the component 10 is provided with the coating 12, and has at least one adjoining the first section 14 second section 16, in which the base body of the construction part 10 is free of the coating 12.
  • a machine such as a fluid energy machine
  • the method comprises several steps:
  • first step S1 one of the first partial area 14 of the component is made by means of a detection device 18 10 reflected first electromagnetic radiation 20 and a second electromagnetic radiation 20 reflected by the second partial area 16 of the component 10.
  • the first electromagnetic radiation 20 has, for example, at least at least one first wavelength.
  • the second electromagnetic radiation 20 has at least one second wavelength different from the first wavelength.
  • first data 22, which characterize the first electromagnetic radiation 20 and the first partial area 14, and second data 24, which characterize the second electromagnetic radiation 20 and the second partial area 16, are generated.
  • the data 22, 24 can be determined in an advantageous manner by machine vision, in particular by a computer vision routine. For example, a false color, for example of the electromagnetic radiation 20 detected in particular in a hyperspectral recording, is initially processed as an intermediate stage, for which purpose the detection device 18 is advantageously designed as a spectral recording device.
  • a false color image with maximum contrast between the second material, ie the base material of the component 10, and the first material, ie the coating 12 of the component 10, is produced.
  • a, in particular binary, mask can be created which, for example, a CAD model 26 (CAD: computer-aided design) later in a step S3 of the method.
  • a virtual three-dimensional model 28 of the component 10 is generated as a function of the data 22, 24 such that the virtual model 28 has a virtual region 30 corresponding to the first partial region 14 and one with the second partial region 16 Corresponding, virtual second portion 32.
  • the method is based on a combination of a digitized imaging method, such as, for example, the generation of a hyperspectral image by the detection device 18, with an, in particular mathematically based, computer vision routine, which can be carried out by machine vision in step S2 of the method .
  • the virtual, three-dimensional model 28 of the component 10 can be represented in a visual manner, for example on a display device.
  • the virtual model 28 is advantageously displayed at least partially by means of the electronic display device in such a way that the virtual first area 30 of the model 28 corresponding to the first partial area 14 in a first manner and that corresponding to the second partial area 16, virtual second area 32 of the virtual model is displayed in a second way which is different from the first type and thus different from one another and is visually perceptible to the human eye.
  • a digital image, in particular a hyperspectral image, of the component 10 is generated by an imaging method, for example hyperspectral imaging, by means of the detection device 18, so that there is a clear distinction between the base material, i.e. the second material, and the Coating 12, ie the first material, is made possible.
  • the method or the recording is preferably carried out from different viewing directions in order to record a component surface of component 10 as a whole.
  • the data 22 and 24 are then created in step S2 of the method, so that the coating and the base body of the component 10 can be recorded separately in the model 28. This is done, for example, using the mask mentioned.
  • an inverse projection of the mask onto the CAD model 26 can then take place, whereby from the in particular two-dimensional hyperspectral recording or the two-dimensional data 22, 24 on the CAD model 26, in particular the three-dimensional surface thereof.
  • the corresponding value that is to say the type of representation, for example in the form of a color or a texture, can be stored for the data of the CAD model 26 for each pixel of the data 22 and 24, so that the previous 2D data 22 and 24 now located in the visible three-dimensional surface of the CAD model 26 who can, whereby the model 28 can be generated.
  • the inverse projection brings about, so to speak, a data fusion of a geometric shape description, that is to say of the CAD model 26 and of image-acquired surface properties, which were detected by the detection device 18 in step S1.
  • the false color representation creates a region that indicates whether a point of the CAD model is coated by the coating or not, preferably by means of a texture assignment for the CAD model 26 in the model 28.
  • each image or each hyperspectral image provides a texture fragment for the surface of the component.
  • the fragments are preferably recorded by the detection device 18 in such a way that they overlap at their edges, for example, so as to provide a complete texture layer, in particular for the part of the workpiece or the workpiece surface that is of interest to a specialist for reworking the component 10 and thus to obtain the component 10.
  • the display device can be, for example, an electronic screen.
  • the display device and / or a further display device is additionally or alternatively designed to be carried on a head of a person, so that by means of a display geelements of the display device at least one of the areas of the virtual model 28 is represented by at least one eye of the person.
  • the display device to be worn on the head can be, for example, data glasses or a data helmet which, depending on the type of display, is suitable for presenting the complete virtual model 28 to the skilled worker in a virtual room or in a superimposed image with the actual one Component 10 to display the first region 30 and / or the second region 32 directly on the component 10 by using an expanded reality.
  • a projector device can be used for the display of the model 28 or the at least partial display of the model 28, for example the display of the area 30 or 32, which directly adjusts the areas 30, 32 of the virtual model 28 optically projected on the partial area 14 or 16 of the component 10 corresponding to the area.
  • the component 10 is a blade, in particular a rotor, guide and / or inlet blade, for a fluid energy machine, such as a gas turbine or an engine.
  • the second material preferably has cobalt, so that, for example, on account of its reflection behavior in steps S1 to S3 carried out in an alloy, the second material can be detected particularly advantageously.
  • the first material advantageously has a ceramic and / or an adhesion promoter and / or a metallic connection with chromium-aluminum-yttrium (MCrAlY). If the material has one of the components mentioned, it can be used particularly advantageously as a coating for a component 10 designed as a blade for a fluid energy machine, as a result of which the method relates to the reprocessing of turbines in a particularly advantageous manner. How fluid energy machines, especially for the heat resistance of their component 10, distinguishes, whereby time and / or costs can be saved in a particularly advantageous manner.
  • the method presented which can be used as an imaging measurement method for the chemical composition of the workpiece surface of the component 10, can be used in a particularly advantageous manner, for example, the so-called heat tint, which, through intense heating, consumes the actual energy and time Color surface of the component 10, replaced.
  • This also has the advantage that the surface of the component 10 is not changed by the method presented, that is to say there is no change in color, which may be desirable, for example
  • the method allows a skilled worker to rework component 10 in a particularly advantageous manner.
  • the created model 28 could, for example, also advantageously determine a tool path, for example for a grinding or blasting tool, so that in the future, for example, the finishing of the component 10 can be carried out fully automatically, in particular the removal of the coating 12
  • the method 28 is created which, as a digital twin, can lead to an interface for a multitude of digital uses of the data 22, 24.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen einer Beschichtung (12) eines Bauteils (10), welches wenigstens einen ersten Teilbereich (14) und wenigstens einen sich an den ersten Teilbereich (14) anschließenden zweiten Teilbereich (16) aufweist, in welchem der Grundkörper frei von der Beschichtung (12) ist, wobei - mittels einer Detektionseinrichtung (18) eine von dem ersten Teilbereich (14) des Bauteils (10) reflektierte erste elektromagnetische Strahlung (20) und eine von dem zweiten Teilbereich (16) des Bauteils (10) reflektierte zweite elektromagnetische Strahlung (20) erfasst wird (S1); - erste Daten (22), welche die erste elektromagnetische Strahlung (20), und zweite Daten (24), welche die zweite elektromagnetische Strahlung (20), erzeugt werden (S2); - ein virtuelles, dreidimensionales Modell (28) des Bauteils (10) in Abhängigkeit von den Daten (22, 24) erzeugt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Erfassen einer aus einem ersten Werkstoff ge bildeten Beschichtung eines Bauteils, insbesondere einer Ma schine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen, insbeson dere für eine Visualisierung, einer aus einem ersten Werk stoff gebildeten Beschichtung eines Bauteils, insbesondere einer Maschine, wie beispielsweise einer Fluidenergiemaschi ne, gemäß dem Patentanspruch 1.
In Maschinen wie beispielsweise Fluidenergiemaschinen, welche beispielsweise als Gasturbine oder auch als Flugtriebwerk ausgebildet sein können, kommen Schaufeln zum Einsatz. Somit ist eine jeweilige Schaufel ein Bauteil der Maschine. Die je weilige Schaufel beziehungsweise das jeweilige Schaufelblatt sollte, um in der beispielsweise als Triebwerk ausgebildeten Fluidenergiemaschine besonders vorteilhaft eingesetzt werden zu können, besonders großen thermischen und mechanischen Be lastungen standhalten können.
Damit diese Anforderungen erfüllt werden können, ist die je weilige Schaufel, insbesondere beispielsweise eine Gasturbi nenschaufel, dementsprechend in der Regel aus hochkomplexen Materialien, in beispielsweise komplexen 3D-Geometrien und mit aufwendigen Kühlluftkanälen, hergestellt. Dabei führt die Komplexität im Aufbau in der Regel zu insgesamt besonders großen Herstellungskosten. Um die thermische Belastbarkeit der Schaufel besonders groß ausgestalten zu können, wird die Schaufel üblicherweise mit mehreren Schutzschichten versehen, die nach einer gewissen Beanspruchung im Betrieb der Fluid energiemaschine durch Instandhaltungsmaßnahmen erneuert wer den müssen.
Für das Erneuern der Schutzschichten der Schaufel werden meh rere Prozesse, sogenannten Refurbishmentprozesse, durchge führt. So wird beispielsweise in einem insbesondere mehrstu- figen Prozess, der beispielsweise aus chemischem oder elekt rochemischem Ätzen, Sandstrahlen und Schleifen besteht, wobei die einzelnen Prozessschritte jeweils mehrmals wiederholt werden können, alte Schichten beziehungsweise Schichtreste der Schutzschichten von der Schaufel entfernt.
Dabei besteht das Problem, dass das Entfernen der Restschich ten beziehungsweise der Schichten auf der Schaufel oder einem weiteren Bauteil der Maschine, welches ebenfalls eine feuer feste Auskleidung aufweisen kann, auch für einen erfahrenen Facharbeiter als schwierig gestaltet. Schichtreste können auch von solch einem Facharbeiter nur begrenzt beziehungswei se in besonders geringem Ausmaß auf der Schaufel erkannt wer den .
Dabei umfasst die Schicht beispielsweise eine Keramik und ei nen Haftvermittler, welcher die Keramik mit der insbesondere aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Schaufel verbin det. Dabei wird von dem Facharbeiter in der Regel zumindest der Keramikteil der Restschicht beziehungsweise Beschichtung, durch Sandstrahlen entfernt. Der Haftvermittler muss in der Regel mittels Ätzens entfernt werden.
Damit im Anschluss die Schichtreste nun erkannt werden kön nen, ist es gängige Praxis, nach einer Entfernung der ersten Schichten beziehungsweise Schichtreste eine Wärmebehandlung durchzuführen. Der insbesondere metallische Werkstoff des Bauteils, also der Schaufel, weist in der Regel Kobalt auf, welches sich bei einer Wärmebehandlung beziehungsweise bei einem Erhitzen bläulich verfärbt. Gleichzeitig verfärben sich die Schicht beziehungsweise die Schichtreste, insbesondere beispielsweise aufgrund des in der Schicht enthaltenen Werk stoffs, welcher MCrAlY aufweist, wobei M für quasi ein belie biges Metall steht und der Rest Chrom-Aluminium-Yttrium be zeichnet. Diese Wärmebehandlung wird im Englischen aufgrund der Blaufärbung des Werkstoffs des Grundkörpers des Bauteils, also der Schaufel, als Heat-Tint bezeichnet. Durch diesen Heat-Tint wird deutlich sichtbar, wo auf der Schaufel noch Restschichten vorhanden sind. Dadurch kann von dem Facharbeiter diese Restschicht beim Nacharbeiten entspre chend entfernt werden. Dabei ist dieses Heat-Tint-Verfahren zwar ein zuverlässiger Indikator zur Erkennung von Rest schichten bei der visuellen Kontrolle. Jedoch ist dieses He- at-Tint-Verfahren besonders zeit- und energieaufwendig, so- dass seine Umsetzung die Refurbishmentprozesse deutlich in die Länge zieht und gleichzeitig, insbesondere aufgrund der dazu benötigten Energie, einen besonders großen Kostenfaktor bei dem Wiederaufarbeiten der Schaufel beziehungsweise des Bauteils nach sich zieht. Der Heat-Tint liefert keinen siche ren Hinweis auf die Dicke der Schichtreste, so dass der Fach arbeiter keinen Anhaltspunkt hat, wieviel er abtragen muss.
Er wird entsprechend vorsichtig zu Werke gehen, um den Schau felgrundkörper zu schonen, und geht so das Risiko ein, die Schritte Entschichten plus Heat-Tint wiederholen zu müssen.
Es wäre für den Facharbeiter höchst vorteilhaft, unmittelbar feststellen zu können, ob noch Schichtreste übrig sind, weil er die Bearbeitung dann sofort einstellen kann, wenn keine Reste mehr angezeigt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfah ren bereitzustellen, mittels welchem Schichten aus einem ers ten Werkstoff auf einem Bauteil, dessen Grundkörper aus einem zweiten Werkstoff besteht, besonders vorteilhaft erfasst wer den können, sodass eine Bearbeitung des Bauteils besonders effizient durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestal tungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängi gen Patentansprüchen sowie in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Erfassen, bei spielsweise für eine anschließende Visualisierung, einer aus einem ersten Werkstoff gebildeten Beschichtung eines Bau- teils, welches insbesondere ein Bauteil einer Maschine wie beispielsweise einer Fluidenergiemaschine ist und welches we nigstens einen ersten Teilbereich, in welchem ein aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen zweiten Werkstoff gebildeter Grundkörper des Bauteils mit der Beschichtung ver sehen ist. Dabei weist das Bauteil ferner wenigstens einen sich an den ersten Teilbereich anschließenden zweiten Teilbe reich auf, in welchem der Grundkörper frei von der Beschich tung beziehungsweise dem ersten Werkstoff ist.
Damit die Beschichtung beziehungsweise der erste Werkstoff des Bauteils, welches insbesondere Teil einer Maschine, ins besondere als eine Schaufel beispielsweise für eine Gasturbi ne, ist, besonders vorteilhaft erfasst werden kann, wird mit tels einer Detektionseinrichtung wenigstens eine zumindest eine erste Wellenlänge aufweisende, von dem ersten Teilbe reich des Bauteils reflektierte erste elektromagnetische Strahlung und eine, insbesondere zumindest eine von der ers ten Wellenlänge unterschiedliche zweite Wellenlänge aufwei sende, von dem zweiten Teilbereich des Bauteils reflektierte zweite elektromagnetische Strahlung erfasst. Dabei kann die Detektionseinrichtung beispielsweise eine Kameraeinrichtung sein, welche insbesondere dazu ausgebildet ist, einen beson ders großen Teil des elektromagnetischen Spektrums zu erfas sen, welcher insbesondere über den für das menschliche Auge sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums hinausgeht. Dabei kann der insbesondere durch die Detektionseinrichtung erfassbare Wellenlängenbereich so gewählt werden, dass sich innerhalb dessen die Reflexionseigenschaft des ersten Werk stoffs von der Reflexionseigenschaft des zweiten Werkstoffs unterscheidet. Dazu kann die Detektionseinrichtung beispiels weise selbst eine geeignete Lichtquelle beziehungsweise Quel le der elektromagnetischen Strahlung aufweisen, mittels wel cher beispielsweise durch die Detektionseinrichtung das Bau teil beleuchtet werden kann, sodass die durch die Beleuchtung reflektierte beispielsweise elektromagnetische Strahlung er fasst wird. Des Weiteren werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erste Daten, welche die erste elektromagnetische Strahlung und so mit den ersten Teilbereich des Bauteils charakterisieren, und zweite Daten, welche die zweite elektromagnetische Strahlung und somit den zweiten Teilbereich des Bauteils charakterisie ren, erzeugt. Wird beispielsweise durch die Detektionsein richtung beim Erfassen der reflektierten elektromagnetischen Strahlung des jeweiligen Teilbereichs eine Aufnahme gene riert, wird für das Erzeugen der Daten diese Aufnahme nun im Hinblick auf eine Charakterisierung des wenigstens einen ers ten Teilbereichs und des wenigstens einen zweiten Teilbe reichs ausgewertet. So kann beispielsweise dem ersten Teilbe reich, welcher den ersten Werkstoff mit von dem zweiten Werk stoff unterschiedlichen Reflexionseigenschaften aufweist, ei ne erste Farbe zugeordnet werden, wohingegen dem zweiten Teilbereich, welcher frei von dem ersten Werkstoff ist, eine zweite Farbe zugeordnet werden kann. Dabei werden die Daten beispielsweise durch eine mathematische Bearbeitung der, ins besondere digitalen, Aufnahme der Detektionseinrichtung be stimmt, sodass die Daten beispielsweise als ein Falschfarben bild der Aufnahme vorgehalten werden können. So kann im ein fachen Fall beispielsweise anhand einer binären Codierung eindeutig zwischen dem wenigstens einen ersten Teilbereich und dem wenigstens einen zweiten Teilbereich unterschieden werden, indem dem ersten Teilbereich eine erste Farbe und dem zweiten Teilbereich eine zweite Farbe zugeordnet wird. Dabei wird für das Erstellen der Daten beispielsweise ein Grenzwert angegeben, falls sich in einem Teilbereich sowohl der erste Werkstoff als auch der zweite Werkstoff durch die Detektions einrichtung erfassen lässt, sodass dieser Teilbereich eindeu tig einem der ersten Teilbereiche beziehungsweise dem ersten Teilbereich oder eindeutig dem wenigstens einen der zweiten Teilbereiche beziehungsweise dem zweiten Teilbereich zuordnen lässt .
Des Weiteren wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein virtuelles, dreidimensionales Modell des Bauteils in Ab hängigkeit von den Daten erzeugt, sodass das virtuelle Modell einen mit dem ersten Teilbereich korrespondierenden, virtuel len ersten Bereich und einen mit dem zweiten Teilbereich kor respondierenden, virtuellen zweiten Teilbereich aufweist. Da bei wird beispielsweise ein bereits vorliegendes dreidimensi onales Modell des Bauteils, wie beispielsweise ein CAD-Modell (CAD engl, computer-aided-design, zu Deutsch rechnerunter stütztes Konstruieren) , verwendet, welches für eine inverse Projektion als Projektionsfläche der Daten, welche beispiels weise als Falschfarbenbild vorliegen, dient. So werden bei spielsweise für das Erzeugen des virtuellen, dreidimensiona len Modells des Bauteils, welches die entsprechenden Teilbe reiche erzeugt, durch Fusion, insbesondere Datenfusion, das bereits vorhandene dreidimensionale CAD-Modell mit den Daten fusioniert .
Mit anderen Worten basiert das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere beispielsweise auf einer Kombination eines, ins besondere digitalisierten, bildgebenden Verfahrens, an wel chem insbesondere beispielsweise die Detektionseinrichtung beteiligt ist, mit einem, insbesondere mathematischen, ma schinellen Sehen, durch welches die Daten, also die ersten Daten und die zweiten Daten, anhand der Ergebnisse des bild gebenden Verfahrens generiert werden können. Diese Daten wer den mit der Form beziehungsweise der Gestaltung beziehungs weise der dreidimensionalen Ausprägung des Bauteils korre liert beziehungsweise derart kombiniert, dass ein, insbeson dere dreidimensionales, Modell des virtuellen Bauteils er zeugt werden kann, an welchem sichtbar gemacht werden kann beziehungsweise erkennbar ist, wo sich auf dem von dem zwei ten Werkstoff gebildeten Grundkörper des Bauteils Partikel beziehungsweise Ablagerungen beziehungsweise Beschichtungen des ersten Werkstoffs befinden. Dabei kann, insbesondere für das Bearbeiten beziehungsweise Nachbearbeiten, des Bauteils beispielsweise durch einen Facharbeiter, insbesondere dann, wenn es sich bei dem Bauteil um eine Schaufel beziehungsweise ein Bauteil einer Fluidenergiemaschine, wie einer Gasturbine handelt, das virtuelle Bauteil auf vielfältige Art und Weise durch später beschriebene Ausgestaltungen des erfindungsgemä- ßen Verfahrens sichtbar gemacht werden.
Das Verfahren kann beispielsweise auch mit folgenden Schrit ten zusammengefasst werden: In einem ersten Schritt erfolgt eine, insbesondere digitale, Bildaufnahme des Bauteils durch das bildgebende Verfahren, welches eine klare Unterscheidung zwischen Grundwerkstoff und Beschichtung ermöglicht. Das heißt durch das bildgebende Verfahren kann die erste Werk stoffart beziehungsweise der erste Werkstoff von der zweiten Werkstoffart beziehungsweise dem zweiten Werkstoff unter schieden werden, wozu als bildgebendes Verfahren beispiels weise insbesondere Hyper-Spectral-Imaging verwendet werden kann .
Vorteilhafterweise kann diese digitale Bildaufnahme bezie hungsweise das Erfassen aus verschiedenen Richtungen ange wandt werden, um beispielsweise eine Bauteiloberfläche insge samt erfassen zu können. In einem weiteren Schritt wird dann, insbesondere durch mathematische Bearbeitung der digitalen Bildaufnahme beziehungsweise der durch die Detektionseinrich tung erfassten elektromagnetischen Strahlungen, zunächst ein Falschfarbenbild mit besonders großem Kontrast zwischen
Grundwerkstoff und Beschichtung, also zwischen zweitem Werk stoff und erstem Werkstoff, produziert. Dabei erfolgt die Wahl des Kontrasts vorteilhafterweise so, dass durch eine Tontrennung das digitale Bild in eine binäre Maske zur Anzei ge der Teilbereiche, also der Restschichtorte, verwandelt werden kann. In einem darauffolgenden Schritt wird dieses Falschfarbenbild beziehungsweise die Maske, welche insbeson dere als Binärmaske ausgebildet ist, auf das CAD-Modell des, insbesondere vermessenen, Bauteils projiziert, wobei die Pro jektion insbesondere eine inverse Projektion ist. Das heißt, die, insbesondere zweidimensional, vorliegende Aufnahme der Detektionseinrichtung beziehungsweise die daraus gewonnene Maske und/oder das Falschfarbenbild werden auf den dreidimen sionalen Körper des CAD-Modells projiziert. Dadurch können durch die Maske beziehungsweise die Daten, welche die ersten und/oder die zweiten Daten umfassen, Regionszuordnungen, das heißt jeweilige erste und jeweilige zweite Teilbereiche, ei nem 3D-Koordinatentripel des CAD-Modells zugeordnet werden.
So kann für beispielsweise jeden ermittelten Bildpunkt der Detektionseinrichtung beziehungsweise der daraus gewonnenen ersten Daten und zweiten Daten das vormalige 2D-Pixel nun in einer beispielsweise durch eine elektronische Recheneinrich tung darstellbaren 3D-Oberflache des CAD-Modells verortet werden. Dabei bewirkt die inverse Projektion beziehungsweise das Erzeugen des virtuellen dreidimensionalen Modells des Bauteils, welches die entsprechenden Teilbereiche des Bau teils mit jeweiligen Werkstoffen sichtbar macht, eine Daten fusion von geometrischer Gestaltbeschreibung und bildhaft er fasster Oberflächeneigenschaft, wobei die Falschfarben bezie hungsweise Regionszugehörigkeit zeigt, ob an dem entsprechen den Punkt des CAD-Modells eine Restschicht beziehungsweise eine Beschichtung und somit der erste Werkstoff vorhanden ist oder nicht.
Dabei kann das erzeugte Modell im Wesentlichen als eine Tex turzuweisung für das CAD-Modell aufgefasst werden. Damit das dreidimensionale Modell besonders vorteilhaft erzeugt werden kann, erfolgt die Erfassung der von dem wenigstens einen ers ten Teilbereich reflektierten elektromagnetischen Strahlung und der von dem wenigstens einen zweiten Teilbereich reflek tierten zweiten elektromagnetischen Strahlung, sprich also von einer Aufnahme, und die entsprechende weitere Durchfüh rung des Verfahrens in der Regel mehrmals, sodass von dem Bauteil mehrere Bilder beziehungsweise Aufnahmen der elektro magnetischen Strahlung gemacht werden, um insbesondere die Oberfläche des Bauteils vollständig erfassen zu können, wobei die Aufnahme aus verschiedenen Ansichten gemacht werden. Die Detektionseinrichtung wird dafür beispielsweise um das Bau teil geschwenkt und macht in mehreren unterschiedlichen Posi tionen relativ zu dem Bauteil jeweils eine Erfassung. Dabei werden die Erfassungen beziehungsweise die Aufnahmen in der Regel so aufgeführt, dass zumindest zwischen zwei benachbar- ten Aufnahmen jeweilige Überlappungen vorhanden sind, sodass die Oberfläche des Bauteils besonders vorteilhaft zusammenge setzt werden kann. So liefert jede Aufnahme ein Texturfrag ment für das zu erzeugende Modell, wobei die Gesamtheit die ser Fragmente beziehungsweise der daraus gewonnenen Daten ei ne vollständige Texturlage für den, insbesondere interessie renden, Teil des Bauteils beziehungsweise der Bauteiloberflä che und somit einer Werkstückoberfläche erzeugen kann.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass ein Modell, beispielsweise in Form eines CAD-Modells, des Bauteils bereitgestellt werden kann, welches informati onstragende, vollständige Texturen, welche aufgrund der durch das Verfahren gewonnen Daten, also wenigstens der ersten und der zweiten Daten, gewonnen werden, umfassen kann. Das so ge wonnene, virtuelle, dreidimensionale Modell ist auf besonders vorteilhafte Weise geeignet, beispielsweise dem Facharbeiter, welcher eine Weiterbearbeitung des Bauteils durchzuführen hat, auf besonders vorteilhafte Weise Informationen über Po sitionen des sich auf dem aus dem zweiten Werkstoff des Bau teils ausgebildeten Grundkörper befindenden erste Werkstoff bereitzustellen. Dadurch ergibt sich durch das Verfahren der Vorteil, dass ein Refurbishmentprozess für Bauteile einer Fluidenergiemaschine, wie beispielsweise besonders hohen Tem peraturen ausgesetzten Schaufeln der Fluidenergiemaschine, besonders energie- und zeitsparend aufgearbeitet beziehungs weise instand gesetzt werden können. Darüber hinaus kann ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens sein, dass Kosten für eine Bearbeitung des Bauteils besonders gering ge halten werden können.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das virtu elle Modell zumindest teilweise mittels einer elektronischen Anzeigeeinrichtung derart angezeigt, dass der mit dem ersten Teilbereich korrespondierende, virtuelle erste Bereich des Modells, insbesondere auf eine erste Art, und der mit dem zweiten Teilbereich korrespondierende, virtuelle zweite Be reich des virtuellen Modells auf, insbesondere eine von der ersten Art unterschiedliche zweite Art, voneinander unter schiedliche, mit insbesondere dem menschlichen Auge optisch wahrnehmbare Arten angezeigt werden. Dabei kann insbesondere in Abhängigkeit des zumindest teilweise angezeigten virtuel len Modells eine Bearbeitung des Bauteils, insbesondere durch einen Facharbeiter und/oder eine Maschine, erfolgen. Durch das zumindest teilweise Anzeigen des virtuellen Modells be ziehungsweise wenigstens des virtuellen ersten Bereichs be ziehungsweise des virtuellen zweiten Bereichs ergibt sich der Vorteil, dass für eine Person, insbesondere den Facharbeiter, auf besonders einfache und/oder besonders schnelle Weise eine Bearbeitung, insbesondere in Form einer Nachbehandlung bezie hungsweise einer Wiederaufbereitung, des, insbesondere einer Fluidenergiemaschine zugeordneten, Bauteils ermöglicht werden kann .
Dabei kann beispielsweise die erste Art eine erste Textur des, insbesondere als CAD-Modell ausgebildeten, Modells sein und die zweite Art ist eine von der ersten Textur unter schiedliche zweite Textur des Modells. Die Texturen bezie hungsweise die Arten können beispielsweise auf einer als Bildschirm ausgebildeten Anzeigevorrichtung dargestellt wer den, sodass der Facharbeiter, insbesondere bequem und insbe sondere während er das Bauteil bearbeitet, beispielsweise strahlt oder schleift, die richtigen Stellen beziehungsweise Regionen, also insbesondere den wenigstens einen ersten Teil bereich des Bauteils, sehen kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung, beispielsweise anstelle oder zusätzlich zu den unterschiedlichen Texturen des virtuellen Modells, können sich die Arten, welche optisch wahrnehmbar sind, hinsichtlich jeweiliger Farben der Bereiche voneinander unterscheiden. Dabei kann beispielsweise vorzugsweise die erste Farbe für die erste Art im Vergleich zu der zweiten Farbe für die zweite Art einen besonderen Kontrast darstel len, sodass beispielsweise durch den Facharbeiter die aus dem ersten Werkstoff gebildete Beschichtung des aus dem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen zweiten Werkstoff gebilde- ten Grundkörpers des Bauteils besonders vorteilhaft angezeigt werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das virtuelle Modell auf einem elektronischen Bildschirm als Anzeigeeinrichtung angezeigt. Durch die Verwendung eines Bildschirms als die Anzeigeeinrichtung kann auf besonders einfache und somit kostengünstige Weise das virtuelle Modell angezeigt werden, sodass eine Bearbeitung des Bauteils beson ders effizient durchführbar ist. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil bei der Verwendung eines Bildschirms, dass dieser von mehreren Personen, insbesondere Facharbeitern, eingesehen werden kann, sodass beispielsweise auf besonders einfache Weise eine Abstimmung über möglicherweise durchzuführende Ar beitsschritte durchführbar ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Anzeigerichtung dazu ausgebildet, auf einem Kopf einer Person getragen zu werden, sodass mittels eines Anzeigeelements der Anzeigevorrichtung zumindest einer der Bereiche des virtuel len Modells durch wenigstens ein Auge der Person erfassbar dargestellt wird. Mit anderen Worten ist die Anzeigevorrich tung als auf dem Kopf getragenes visuelles Ausgabegerät aus gebildet, dabei kann die Anzeigeeinrichtung beispielsweise ein Halteelement aufweisen, welches das Anzeigeelement rela tiv zu dem Kopf der Person an diesem hält. Das Halteelement kann dabei beispielsweise ein Band und/oder ein Brillenbügel und/oder eine zumindest teilweise ausgebildete Helmschale sein .
Das Anzeigeelement umfasst beispielsweise einen Bildschirm, welcher insbesondere transparent, semitransparent und/oder opak ausgebildet sein kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Anzeigeelement derart ausgebildet sein, dass es bei spielsweise einen kleinen Projektor umfasst, welcher ein Bild direkt auf eine Netzhaut des Auges projizieren kann. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes Lichtfelddisplay bezie hungsweise eine virtuelle Netzhautanzeige. Somit kann die Anzeigeeinrichtung beispielsweise als soge nanntes Head Mounted Display beziehungsweise Helmet Mounted Display ausgebildet sein, wobei es sich bei einem Head Moun ted Display beispielsweise um eine Datenbrille, insbesondere eine AR-Brille und/oder eine VR-Brille, handeln kann.
Das Halteelement kann beispielsweise eine Kopfhalterung sein, sodass das Anzeigeelement insbesondere den meisten, insbeson dere allen, Kopfbewegungen eines Trägers folgt. Zusätzlich kann die Anzeigeeinrichtung mit Sensoren versehen sein, um die Kopfbewegungen des Trägers zu erfassen. Für den Fall, dass der Bildschirm des Anzeigeelements opak ist, kann der Träger visuelle Eindrücke erfassen, welche, insbesondere vollständig, von einer Umgebung abgeschottet sind, sodass sich beispielsweise das virtuelle Modell in einem virtuellen Raum erfassen lässt. Dies geschieht beispielsweise besonders vorteilhafterweise mit einer VR-Brille, wobei VR für eine virtuelle Realität steht, in welche der Träger der Anzeige einrichtung eintaucht. Der Facharbeiter beziehungsweise Wer ker, welcher eine solche VR-Brille trägt, sieht jedoch das tatsächliche Bauteil aufgrund der Intransparenz des Anzei geelements nicht. Dementsprechend wäre beispielsweise mittels einer Sensorik ein Erkennen einer tatsächlichen Position von Händen des Facharbeiters mit entsprechend von ihm gehaltenen Werkzeugen wünschenswert, sodass, falls das Werkzeug bei spielsweise eine Strahllanze oder ein Schleifgerät ist, diese ordnungsgemäß durch den Facharbeiter verwendet werden können.
Für eine AR-Brille beispielsweise mit Lichtfelddisplay bezie hungsweise mit transparentem oder semitransparentem Display oder einer ähnlichen Darstellungsmöglichkeit, welche insbe sondere eine Sensorik zum Erfassen der Kopfbewegungen des Trägers aufweist, ergibt sich die Möglichkeit, dass zumindest der erste virtuelle Bereich und/oder der zweite virtuelle Be reich beziehungsweise auch die jeweilige Art derart darstell bar ist, dass dieser für den Träger der AR-Brille beziehungs weise den Facharbeiter so erscheint, als wäre er direkt auf dem tatsächlich im Blickfeld des Trägers beziehungsweise Facharbeiters liegenden Bauteils vorhanden. Dabei spricht man bei einer AR-Brille auch von einer Augmented Reality Brille, was eine erweiterte Realität bedeutet, das heißt es findet mithilfe der Anzeigevorrichtung eine Überlagerung von sich tatsächlich im Sichtfeld des Betrachters befindlichen Gegen ständen mit zusätzlichen, auf die in dem Sichtfeld des Be trachters liegenden Gegenständen angepassten Informationen statt. So werden beispielsweise die erste Art oder die zweite Art und somit Informationen über den ersten beziehungsweise den zweiten Teilbereich direkt auf das Bauteil eingeblendet, beziehungsweise entsteht für den Träger der Anzeigeeinrich tung der Eindruck, dass an dem Bauteil tatsächlich beispiels weise eine Farbänderung, welche den ersten Werkstoff mar kiert, eintritt. Wird das Verfahren derart durchgeführt, das die Daten quasi in Echtzeit vorliegen, können die virtuellen Bereiche entsprechend in quasi in Echtzeit aktualisiert wer den .
Durch die zum Tragen auf dem Kopf ausgebildete Anzeigeein richtung und der damit gegebenen Möglichkeit, das, insbeson dere virtuelle Bild, in die tatsächliche Realität mittels augmentierter Realität oder vollständig in einen virtuellen Raum mittels virtueller Realität zu betrachten, eröffnet für beispielsweise den Facharbeiter die Möglichkeit, beispiels weise die zu entfernenden beziehungsweise nachzubearbeitenden Beschichtungen beziehungsweise Beschichtungsreste und somit den ersten Werkstoff besonders vorteilhaft auf dem aus dem zweiten Werkstoff gebildeten Grundkörper des Bauteils zu lo kalisieren .
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird durch wenigstens eine Projektoreinrichtung zumindest einer der Bereiche des virtuellen Modells direkt auf den zum Be reich korrespondierenden Teilbereich des Bauteils, insbeson dere optisch, projiziert. Mit anderen Worten erfolgt durch die wenigstens eine Projektionseinrichtung ein Projizieren eines Bildes, welches Informationen über die Teilbereiche enthält, beispielsweise also die erste Art oder die zweite Art, auf die Oberfläche, insbesondere Werkstückoberfläche, des Bauteils. So ist für den Fall, dass das Bauteil eine Schaufel oder ein weiteres Bauteil einer Fluidenergiemaschine darstellt, dessen Oberfläche in der Regel matt und besonders hell, sodass sich die Oberfläche als Leinwand für eine Pro jektion eignen kann. Damit der Bereich auf dem korrespondie renden Teilbereich des Bauteils korrekt dargestellt werden kann, muss insbesondere durch mathematische Entzerrung bezie hungsweise Verzerrung die gekrümmte Bauteiloberfläche einge rechnet werden, sodass die Textur und/oder die Farbe als die erste Art des ersten Bereichs und/oder die zweite Art des zweiten Bereichs korrekt dargestellt werden kann. So wird in dieser Ausführungsform des Verfahrens die Textur von dem vir tuellen, dreidimensionalen Modell, also des texturierten CAD- Modells, durch optische Projektion auf die reale dreidimensi onale Oberfläche des Bauteils übertragen, das heißt es wird ein texturiertes Bauteil virtuell projiziert. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Facharbeiter beziehungsweise der Werker seine Perspektive relativ zu dem Bauteil beliebig än dern kann, da die Information über die Werkstoffe, insbeson dere durch die Arten der Darstellung, direkt auf der Bauteil oberfläche dargestellt wird, so als wäre diese beispielsweise Träger einer Körperfarbe.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die Daten durch maschinelles Sehen, insbesondere mittels ei ner Computer Vision Routine, bestimmt. Das heißt, die ersten und die zweiten Daten werden anhand der von der Detektions einrichtung aufgenommenen ersten elektromagnetischen Strah lung und zweiten elektromagnetischen Strahlung mittels des maschinellen Sehens, welches als Bildverstehen bezeichnet werden kann, errechnet beziehungsweise erkannt. Dabei ist das maschinelle Sehen insbesondere computergestützt, das heißt, dass mittels einer elektronischen Recheneinrichtung, Objekte wie beispielsweise den ersten Werkstoff oder den zweiten Werkstoff, beispielsweise in einer Aufnahme der Detektorein richtung, erfassbar sind. Durch das Bestimmen der Daten mit- tels maschinelles Sehen ergibt sich bei dem Verfahren der Vorteil, dass der zumindest eine erste Teilbereich und der zumindest eine zweite Teilbereich besonders vorteilhaft er kannt werden können, sodass das dreidimensionale virtuelle Modell besonders präzise ausgebildet werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird als das Bauteil eine Schaufel, insbesondere eine Laufschau fel, Gleitschaufel und/oder Einlaufschaufei , für eine Fluid energiemaschine, wie beispielsweise eine Gasturbine oder ein Triebwerk, verwendet. Zusätzlich oder alternativ weist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der zweite Werk stoff Kobalt auf. Durch die Verwendung von Schaufeln als Bau teil ergibt sich bei dem Verfahren der Vorteil, dass beson ders komplex ausgebildete Bauteile auf besonders einfache Weise eine Wiederaufbereitung durchlaufen können. So ist es beispielsweise möglich, besonders gut Kosten einsparen zu können. Des Weiteren ergibt sich durch die Verwendung von Ko balt als insbesondere Bestandteil einer Legierung, welche den zweiten Werkstoff zumindest umfasst, die Möglichkeit, dass elektromagnetische Strahlung einer charakteristischen Wellen länge reflektiert werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Werkstoff eine Keramik und/oder einen Haftvermitt ler und/oder MCrAlY, also eine Chrom-Aluminium-Yttrium- Verbindung mit Metall, auf. Sowohl die Verwendung einer Kera mik und/oder des Haftvermittlers und/oder des MCrAlY führt dazu, dass der erste Werkstoff beispielsweise besonders hit zeempfindlich ausgebildet werden kann, sodass das Bauteil be sonders vorteilhaft beispielsweise als Bauteil einer Fluid energiemaschine verwendet werden kann. Daraus ergibt sich für das Verfahren der Vorteil, dass, wenn die Detektionseinrich tung derart gewählt wird, dass einer dieser Werkstoffe, ins besondere aufgrund seiner Reflexionseigenschaften, besonders vorteilhaft durch das Verfahren erkannt und somit das virtu elle dreidimensionale Modell erstellt werden kann, das Ver fahren auf besonders vorteilhafte Weise geeignet ist, als zu- mindest Teil eines Refurbishmentprozesses bei der Wiederauf bereitung von Schaufeln für Fluidenergiemaschinen verwendet werden zu können, wodurch die Refurbishmentprozesse besonders vorteilhaft ausgeführt werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die elektromagnetischen Strahlungen durch wenigstens eine Hy perspektralaufnahme erfasst. Mit anderen Worten wird als die Detektionseinrichtung eine Hyperspektralkameraeinrichtung verwendet. Das heißt, die Detektionseinrichtung ist bei spielsweise als Sensorsystem ausgebildet, welches Aufnahmen von sehr vielen, insbesondere eng beieinanderliegenden Wel lenlängen des elektromagnetischen Spektrums, aufzeichnen kann. So ist die Detektionseinrichtung beispielsweise dazu ausgebildet, auf einer Mehrzahl von Kanälen jeweils unter schiedliche Wellenlängen in einem unterschiedlichen Wellen längenbereich aufzuzeigen. So kann beispielsweise die Hyper spektralaufnahme Informationen in einem Wellenlängenbereich umfassen, welcher vom harten ultravioletten Bereich bis zu einem langwelligeninfraroten Wellenlängenbereich reicht. So kann die Reflexionseigenschaft für eine Vielzahl unterschied licher Wellenlängen bestimmt werden, sodass sowohl der erste Werkstoff als auch der zweite Werkstoff besonders vorteilhaft für das Erstellen der ersten Daten und/oder der zweiten Daten jeweils erkannt werden kann. Damit ergibt sich für das Ver fahren der Vorteil, dass die Bestimmung der jeweiligen Teil bereiche beziehungsweise der jeweiligen Werkstoffe besonders präzise erfolgen kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird anhand des virtuellen Modells wenigstens ein Werkzeugpfad für ein Werkzeug zur Bearbeitung des Bauteils berechnet. So ist das Werkzeug beispielsweise ein Schleif- oder Strahlwerkzeug, welches dazu ausgebildet ist, die Beschichtung beziehungswei se den ersten Werkstoff von dem zweiten Werkstoff zu trennen beziehungsweise zu entfernen. Bei dieser Ausführungsform kann beispielsweise die Anzeige des Modells unterbleiben und alles kann beispielsweise intern in einer elektronischen Rechenein- richtung generiert beziehungsweise berechnet werden. Durch das Generieren des Werkzeugpfads kann die Voraussetzung für eine vollautomatische Bearbeitung des Bauteils, insbesondere ein vollautomatisches Entfernen der Beschichtung, anhand des texturierten, virtuellen, dreidimensionalen Modells geschaf fen werden. Dadurch ist es möglich, dass mittels des Verfah rens die Bearbeitung des Bauteils besonders effizient durch geführt werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.
Dabei zeigt die einzige Figur ein schematisches Ablaufdia gramm eines Verfahrens zum Erfassen einer aus einem ersten Werkstoff gebildeten Beschichtung eines Bauteils.
In der einzigen Figur ist ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Erfassen einer aus einem ersten Werk stoff gebildeten Beschichtung 12 eines Bauteils 10, insbeson dere einer Maschine, wie beispielsweise einer Fluidenergiema schine, welches wenigstens einen ersten Teilbereich 14, in welchem ein aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedli chen zweiten Werkstoff gebildeter Grundkörper des Bauteils 10 mit der Beschichtung 12 versehen ist, und wenigstens einen sich an den ersten Teilbereich 14 anschließenden zweiten Teilbereich 16 aufweist, in welchem der Grundkörper des Bau teils 10 frei von der Beschichtung 12 ist.
Um nun das Verfahren besonders vorteilhaft betreiben zu kön nen, sodass die Beschichtung 12 beispielsweise in einem
Refurbishmentprozess beziehungsweise in einer Wiederaufberei tung von als Schaufeln für die Fluidenergiemaschine ausgebil deten Bauteil 10 besonders vorteilhaft erfolgen kann, umfasst das Verfahren mehrere Schritte:
In einem ersten Schritt S1 wird mittels einer Detektionsein richtung 18 eine von dem ersten Teilbereich 14 des Bauteils 10 reflektierte erste elektromagnetische Strahlung 20 und ei ne von dem zweiten Teilbereich 16 des Bauteils 10 reflektier te zweite elektromagnetische Strahlung 20 erfasst. Dabei weist die erste elektromagnetische Strahlung 20 beispielswei se wenigstens zumindest eine erste Wellenlänge auf. Ferner weist die zweite elektromagnetische Strahlung 20 wenigstens zumindest eine von der ersten Wellenlänge unterschiedliche zweite Wellenlänge auf. In einem zweiten Schritt S2 des Ver fahrens werden erste Daten 22, welche die erste elektromagne tische Strahlung 20 und den ersten Teilbereich 14 charakteri sieren, und zweite Daten 24, welche die zweite elektromagne tische Strahlung 20 und den zweiten Teilbereich 16 charakte risieren, erzeugt. Dabei können die Daten 22, 24 insbesondere auf vorteilhafte Weise durch maschinelles Sehen, insbesondere durch eine Computervisionroutine, bestimmt werden. Dabei wird beispielsweise als Zwischenstufe zunächst eine Falschfarbe beispielsweise der insbesondere in einer Hyperspektralaufnah me erfassten elektromagnetischen Strahlung 20 verarbeitet, wozu vorteilhafterweise die Detektionseinrichtung 18 als Hy perspektralaufnahmeeinrichtung ausgebildet ist.
So wird in dem zweiten Schritt S2 beispielsweise ein Falsch farbenbild mit maximalem Kontrast zwischen dem zweiten Werk stoff, also dem Grundwerkstoff des Bauteils 10, und dem ers ten Werkstoff, also der Beschichtung 12 des Bauteils 10, pro duziert. Daraus kann beispielsweise, insbesondere durch Tont rennung, eine, insbesondere binäre, Maske erstellt werden, welche später in einem Schritt S3 des Verfahrens beispiels weise ein CAD-Modell 26 (CAD: computer-aided-design) .
In dem dritten Schritt S3 wird ein virtuelles dreidimensiona les Modell 28 des Bauteils 10 in Abhängigkeit von den Daten 22, 24 derart erzeugt, dass das virtuelle Modell 28 einen mit dem ersten Teilbereich 14 korrespondierenden, virtuellen Be reich 30 und einen mit dem zweiten Teilbereich 16 korrespon dierenden, virtuellen zweiten Teilbereich 32 aufweist. Mit anderen Worten basiert das Verfahren auf einer Kombinati on eines digitalisierten bildgebenden Verfahrens, wie bei spielsweise dem Erzeugen einer Hyperspektralaufnahme durch die Detektionseinrichtung 18, mit einer, insbesondere mathe matisch fundierten, Computervisionsroutine, welches durch ein maschinelles Sehen im Schritt S2 des Verfahrens durchgeführt werden kann. Dabei kann mittels des Verfahrens in visueller Art beispielsweise auf einer Anzeigevorrichtung das virtuel le, dreidimensionale Modell 28 des Bauteils 10 dargestellt werden. Dazu wird in vorteilhafter Weise das virtuelle Modell 28 zumindest teilweise mittels der elektronischen Anzeigeein richtung derart angezeigt, dass der mit dem ersten Teilbe reich 14 korrespondierende, virtuelle erste Bereich 30 des Modells 28 auf eine erste Art und der mit dem zweiten Teilbe reich 16 korrespondierende, virtuelle zweite Bereich 32 des virtuellen Modells auf eine von der ersten Art unterschiedli che zweite Art und somit voneinander unterschiedliche, mit dem menschlichen Auge optisch wahrnehmbare Arten angezeigt werden .
So wird zusammengefasst in dem Schritt S1 des Verfahrens eine digitale Aufnahme, insbesondere eine Hyperspektralaufnahme, des Bauteils 10 durch ein bildgebendes Verfahren, beispiels weise Hyperspektralimaging, mittels der Detektionseinrichtung 18 erzeugt, sodass eine klare Unterscheidung zwischen dem Grundwerkstoff, also dem zweiten Werkstoff, und der Beschich tung 12, also dem ersten Werkstoff, ermöglicht wird. Vorzugs weise wird das Verfahren beziehungsweise das Erstellen der Aufnahme aus verschiedenen Blickrichtungen durchgeführt, um eine Bauteiloberfläche des Bauteils 10 insgesamt zu erfassen. In dem Schritt S2 des Verfahrens erfolgt dann das Erstellen der Daten 22 und 24, sodass die Beschichtung und der Grund körper des Bauteils 10 getrennt voneinander in dem Modell 28 erfasst werden können. Dies geschieht beispielsweise mittels der genannten Maske.
In dem dritten Schritt S3 des Verfahrens kann dann eine in verse Projektion der Maske auf das CAD-Modell 26 erfolgen, wobei aus der insbesondere zweidimensionalen Hyperspektral aufnahme beziehungsweise den zweidimensionalen Daten 22, 24 auf das CAD-Modell 26, insbesondere dessen dreidimensionale Oberfläche, erfolgen. Dadurch kann für jeden Bildpunkt der Daten 22 und 24 deren entsprechender Wert, also die Art der Darstellung, beispielsweise in Form eine Farbe oder eine Tex tur, zu den Daten des CAD-Modells 26 abgelegt werden, sodass von den vormaligen 2D-Daten 22 und 24 nun in der sichtbaren dreidimensionalen Oberfläche des CAD-Modells 26 verortet wer den kann, wodurch das Modell 28 erzeugt werden kann.
Die inverse Projektion bewirkt sozusagen eine Datenfusion von geometrischer Gestaltbeschreibung, also von dem CAD-Modell 26 und bildhaft erfasster Oberflächeneigenschaften, welche in Schritt S1 durch die Detektionseinrichtung 18 erfasst worden sind. So entsteht beispielsweise durch Falschfarbendarstel lung eine Regionszugehörigkeit, welche anzeigt, ob ein Punkt des CAD-Modells von der Beschichtung beschichtet ist oder nicht, vorzugsweise mittels einer Texturzuweisung für das CAD-Modell 26 in dem Modell 28.
Werden beispielsweise mehrere Hyperspektralaufnahmen des Bau teils 10 beziehungsweise Bilder des Bauteils 10 beziehungs weise des Werkstücks erfasst, so liefert jedes Bild bezie hungsweise jede Hyperspektralaufnahme ein Texturfragment für die Oberfläche des Bauteils. Vorzugsweise werden die Fragmen te durch die Detektionseinrichtung 18 derart aufgenommen, dass sie sich beispielsweise an ihren Rändern überlappen, um so eine vollständige Texturlage, insbesondere für den für ei nen Fachbearbeiter zur Nachbearbeitung des Bauteils 10 inte ressanten Teil des Werkstücks beziehungsweise der Werkstück oberfläche und somit des Bauteils 10 zu erhalten.
Die Anzeigevorrichtung kann, wie erwähnt, beispielsweise ein elektronischer Bildschirm sein. Vorteilhafterweise ist die Anzeigeeinrichtung und/oder eine weitere Anzeigeeinrichtung zusätzlich oder alternativ dazu ausgebildet, auf einem Kopf einer Person getragen zu werden, sodass mittels eines Anzei- geelements der Anzeigevorrichtung zumindest einer der Berei che des virtuellen Modells 28 durch wenigstens ein Auge der Person erfassbar dargestellt wird. Dabei kann es sich bei der auf dem Kopf zu tragenden Anzeigevorrichtung beispielsweise um eine Datenbrille beziehungsweise einen Datenhelm handeln, welcher je nach Darstellungsart dazu geeignet ist, in einem virtuellen Raum dem Facharbeiter das vollständige virtuelle Modell 28 zu präsentieren oder in einem überlagerten Bild mit dem tatsächlichen Bauteil 10 durch Verwendung einer erweiter ten Realität direkt an dem Bauteil 10 den ersten Bereich 30 und/oder den zweiten Bereich 32 anzuzeigen.
Zusätzlich oder alternativ kann für die Anzeige des Modells 28 beziehungsweise die zumindest teilweise Anzeige des Mo dells 28, also beispielsweise die Anzeige des Bereichs 30 be ziehungsweise 32, eine Projektoreinrichtung verwendet werden, welche eben die Bereiche 30, 32 des virtuellen Modells 28 di rekt auf dem zum Bereich korrespondierenden Teilbereich 14 beziehungsweise 16 des Bauteils 10 optisch projiziert. Dies ist insbesondere vorteilhafterweise möglich, wenn es sich bei dem Bauteil 10 um eine Schaufel, insbesondere eine Lauf-, Leit- und/oder Einlaufschaufei , für eine Fluidenergiemaschi ne, wie beispielsweise eine Gasturbine oder ein Triebwerk, handelt .
Vorzugsweise weist der zweite Werkstoff Kobalt auf, sodass beispielsweise aufgrund dessen Reflexionsverhaltens in einer Legierung durchgeführte Schritte S1 bis S3 der zweite Werk stoff besonders vorteilhaft erfasst werden kann.
Vorteilhafterweise weist der erste Werkstoff eine Keramik und/oder einen Haftvermittler und/oder eine metallische Ver bindung mit Chrom-Aluminium-Yttrium auf (MCrAlY) . Weist der Werkstoff eine der genannten Komponenten auf, kann dieser be sonders vorteilhaft als Beschichtung für ein als Schaufel für eine Fluidenergiemaschine ausgebildetes Bauteil 10 verwendet werden, wodurch sich das Verfahren auf besonders vorteilhaf ter Weise eben bei der Wiederaufarbeitung von Turbinen bezie- hungsweise Fluidenergiemaschinen, insbesondere für die Hitze beständigkeit von deren Bauteil 10, auszeichnet, wodurch auf besonders vorteilhafte Weise Zeit und/oder Kosten gespart werden können.
Durch das vorgestellte Verfahren, welches als bildgebendes Messverfahren für die chemische Zusammensetzung der Werk stückoberfläche des Bauteils 10 eingesetzt werden kann, kann auf besonders vorteilhafte Weise beispielsweise das sogenann- te Heat-Tint, welches durch starkes Erhitzen mit besonders hohem Energie- und Zeitverbrauch die tatsächliche Oberfläche des Bauteils 10 einfärbt, ersetzt werden. Daraus ergibt sich auch der Vorteil, dass durch das vorgestellte Verfahren die Oberfläche des Bauteils 10 nicht verändert wird, das heißt es unterbleibt eine Farbveränderung, was beispielsweise wün schenswert sein kann
So kann durch das Verfahren ein Facharbeiter das Bauteil 10 besonders vorteilhaft nachbearbeiten. Darüber hinaus könnte durch das erstellte Modell 28 beispielsweise auch in vorteil hafter Weise ein Werkzeugpfad beispielsweise für ein Schleif oder Strahlwerkzeug ermittelt werden, sodass zukünftig bei spielsweise die Nachbearbeitung des Bauteils 10 vollautoma tisch durchgeführt werden kann, insbesondere die Entfernung der Beschichtung 12. Durch das vorgestellte Verfahren wird das Modell 28 erschaffen, welches als digitaler Zwilling eine Schnittstelle zu einer Vielzahl digitaler Nutzungsarten der Daten 22, 24 führen kann.
Bezugszeichenliste
10 Bauteil
12 Beschichtung
14 erster Teilbereich
16 zweiter Teilbereich
18 Detektionsrichtung
20 elektromagnetische Strahlung 22 erste Daten
24 zweite Daten
26 CAD-Modell
28 virtuelles Modell
30 erster Bereich
32 zweiter Bereich
S1 erster Schritt
52 zweiter Schritt
53 dritter Schritt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erfassen einer aus einem ersten Werkstoff gebildeten Beschichtung (12) eines Bauteils (10), welches we nigstens einen ersten Teilbereich (14), in welchem ein aus einem von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen zweiten Werkstoff gebildeter Grundkörper des Bauteils (10) mit der Beschichtung (12) versehen ist, und wenigstens einen sich an den ersten Teilbereich (14) anschließenden zweiten Teilbe reich (16) aufweist, in welchem der Grundkörper frei von der Beschichtung (12) ist, wobei
- mittels einer Detektionseinrichtung (18) eine von dem ers ten Teilbereich (14) des Bauteils (10) reflektierte erste elektromagnetische Strahlung (20) und eine von dem zweiten Teilbereich (16) des Bauteils (10) reflektierte zweite elektromagnetische Strahlung (20) erfasst wird (Sl);
- erste Daten (22), welche die erste elektromagnetische
Strahlung (20) und den ersten Teilbereich (14) charakteri sieren, und zweite Daten (24), welche die zweite elektro magnetische Strahlung (20) und den zweiten Teilbereich (16) charakterisieren, erzeugt werden (S2);
- ein virtuelles, dreidimensionales Modell (28) des Bauteils (10) in Abhängigkeit von den Daten (22, 24) derart erzeugt wird, dass das virtuelle Modell (28) einen mit dem ersten Teilbereich (14) korrespondierenden, virtuellen ersten Be reich (30) und einen mit dem zweiten Teilbereich (16) kor respondierenden, virtuellen zweiten Bereich (32) aufweist
( S3 ) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das virtuelle Modell (28) zumindest teilweise mittels einer elektronischen Anzeigeein richtung derart angezeigt wird, dass der mit dem ersten Teil bereich (14) korrespondierende, virtuelle erste Bereich (30) des Modells (28) und der mit dem zweiten Teilbereich (16) korrespondierende, virtuelle zweite Bereich (32) des virtuel len Modells (28) auf voneinander unterschiedliche, mit dem menschlichen Auge optisch wahrnehmbare Arten angezeigt wer den .
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das virtuelle Modell auf einem elektronischen Bildschirm angezeigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Anzeigeein richtung dazu ausgebildet ist, auf einem Kopf einer Person getragen zu werden, sodass mittels eines Anzeigeelements der Anzeigevorrichtung zumindest einer der Bereiche des virtuel len Modells durch wenigstens ein Auge der Person erfassbar dargestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch wenigstens eine Projektoreinrichtung zumindest einer der Bereiche (30, 32) des virtuellen Modells (28) direkt auf dem zu dem Bereich (30, 32) korrespondierenden Teilbereich (14, 16) des Bauteils (10) projiziert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Daten (22, 24) durch maschinelles Sehen bestimmt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als das Bauteil (10) eine Schaufel für eine Fluidenergiema schine verwendet wird und/oder der zweite Werkstoff Kobalt aufweist .
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Werkstoff eine Keramik und/oder einen Haftvermitt ler und/oder MCrAlY aufweist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektromagnetischen Strahlungen (20) durch wenigstens ei ne Hyperspektralaufnahme erfasst werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei anhand des virtuellen Modells wenigstens ein Werkzeugpfad für ein Werkzeug zur Bearbeitung des Bauteils (10) erstellt wird.
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