Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächenanalyse von

Bauteilen mit Kühlfluidöffnungen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflä chenanalyse der vorgenannten Bauteile. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Oberflächenanalyse von Bauteilen, welche an ihrer Oberfläche Kühlfluidöffnung aufweisen, wobei vorgenannte Kühlfluidöffnungen nach einem nachfolgenden Beschichtungsschritt wieder definiert geöffnet werden müssen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der vorgenannten Vorrichtung bei der Herstellung oder Instandsetzung von Bauteilen einer Strömungsmaschine. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung der mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder der mittels des erfin dungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Informationen bei der Er zeugung eines Modells des Bauteils oder der Korrektur eines bestehenden Modells des Bauteils.

Mechanisch stark belastete Bauteile, die einem heißen und korrosiven Medium ausgesetzt sind, wie zum Beispiel Turbinen schaufeln oder andere Turbinenbauteile, sind häufig aus hoch warmfesten Superlegierungen hergestellt und zudem mit aufwen digen korrosions- und/oder oxidationshemmenden Beschichtungen und/oder wärmedämmenden Beschichtungen versehen. Außerdem sind solche Bauteile typischerweise mit internen Kühlfluidka nälen ausgestattet, mit deren Hilfe Kühlfluid wie beispiels weise ein Gas wie Luft durch das Bauteil geleitet werden kann, um aufgenommene Wärme rasch abzuführen. Wenn zudem ein Kühlfluidfilm über der Oberfläche des Bauteils geschaffen werden soll, damit die Oberfläche nicht unmittelbar dem hei ßen und korrosiven Medium ausgesetzt ist, weisen die Bauteile Kühlfluidöffnungen auf, durch das Kühlfluid aus dem Inneren des Bauteils ausgeblasen wird. Beim Aufbringen einer Beschichtung auf ein mit Kühlfluidöff nungen versehenes Bauteil werden die Kühlfluidöffnungen durch das Beschichtungsmaterial zumindest teilweise verschlossen. Sie müssen daher nach Abschluss des Beschichtungsprozesses wieder geöffnet werden. Dies kann beispielsweise dadurch ge schehen, dass bestimmte Kühlfluidöffnungen als Referenzöff nungen ausgewählt werden und dann vor dem Beschichtungspro zess mittels eines Maskierungsmaterials, auf dem das Be schichtungsmaterial schlecht haftet, verschlossen werden.

Nach dem Beschichten wird das Maskierungsmaterial in den Re ferenzöffnungen dann entweder manuell entfernt oder ausge brannt, falls ein Ausbrennen des Maskierungsmittel Verwendung findet. Anschließend wird anhand der Lage der Referenzöffnun gen die Position der verbleibenden Kühlfluidöffnungen be stimmt. Die weiteren Kühlfluidöffnungen werden beispielsweise mittels eines Laserprogramms wieder geöffnet. Ein Problem hierbei ist jedoch, dass auch bei Vorliegen der Konstrukti onsdaten des Bauteils Abweichungen hinsichtlich der Lage und Orientierung der weiteren Kühlfluidkanäle und Kühlfluidöff nungen vorhanden sein können. Dies ist zurückzuführen auf beispielsweise unterschiedliche Toleranzen verschiedener Her steller. Ferner kann es bei den Bauteilen während des Be triebs zu einer Veränderung der Geometrie des Bauteils kom men. Bei der Instandsetzung bereits genutzter Bauteile kann somit nicht gänzlich auf die Konstruktionsdaten vertraut wer den. Zudem sollte auch niemals gänzlich ein beispielsweise menschlicher Fehler ausgeschlossen werden, der in einem Ver tauschen zweier Bauteile, welche zwar oberflächlich identisch erscheinen, jedoch minimale Unterschiede hinsichtlich der Konstruktion aufweisen, ausgeschlossen werden.

Bestehende Verfahren und Vorrichtung liefern jedoch entweder zu wenig und/oder zu ungenaue Informationen, um mit ausrei chender Zuverlässigkeit eine exakte Entfernung der aufge brachten Beschichtung von den Kühlfluidöffnungen der Oberflä che zu gewährleisten. Oder die Messungen sind zu zeitintensiv oder unflexibel, um in einem realen industriellen Prozess sinnvoll eingesetzt zu werden. Insbesondere für den Wartungs- fall von Strömungsmaschinen sind entsprechende Wartungsvor gänge möglichst schnell durchzuführen ohne hierbei jedoch die erforderliche Präzision außer Acht zu lassen, da entsprechen de Verzögerungen zu hohen Zusatzkosten oder gar Schäden füh ren können.

Somit besteht der Bedarf ein Verfahren zur Verfügung zu stel len, mit dem ein derartiger Beschichtungsschritt mit nachfol gender Öffnung entsprechender Kühlfluidöffnungen vereinfacht und/oder beschleunigt werden kann. Ferner besteht der Bedarf an einer Vorrichtung, die ein derartiges Verfahren ermög licht .

Diese Aufgaben werden durch das Verfahren, die Vorrichtung und die Verwendung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltun gen der Erfindung, welche weitere Vorteile bereitstellen, die auch zusätzliche Probleme lösen können.

Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Beschichtung eines Bauteils umfassend eine Oberfläche umfassend Kühlfluidöffnungen welche sich an Kühl fluidkanäle im Inneren des Bauteils anschließen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Einbringung des Bauteils in eine Vorrichtung zur Oberflä chenanalyse des Bauteils, wobei die Vorrichtung mindestens eine Messvorrichtung und mindestens eine Befestigung für das Bauteil umfasst, wobei die Befestigung geeignet ist direkt oder indirekt lösbar mit dem Bauteil verbunden zu werden, wo bei die Vorrichtung geeignet ist eine zweiteilige Oberflä chenanalyse durchzuführen, wobei in einem Teil der Oberflä chenanalyse die Position der Kühlfluidöffnungen auf der Ober fläche des Bauteils bestimmt wird und wobei in einem anderen Teil der Oberflächenanalyse die dreidimensionale Form von mindestens einer Kühlfluidöffnung erfasst wird, wobei mindes tens ein Element aus der Gruppe bestehend aus der mindestens einen Messvorrichtung und der mindestens einen Befestigung beweglich ist, b) Durchführen der Oberflächenanalyse des Bauteils, wobei Da ten hinsichtlich der Position Kühlfluidöffnung der Kühlfluid öffnungen auf der Oberfläche des Bauteils und hinsichtlich die dreidimensionale Form von mindestens einer Kühlfluidöff nung erhalten werden, c) Aufbringung einer Beschichtung auf das Bauteil, wobei die Kühlfluidöffnungen zumindest teilweise, vorzugsweise voll ständig, verschlossen wird d) Entfernung der Beschichtung im Bereich der Kühlfluidöff nungen .

Dass erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht überraschender weise insbesondere die automatisierte Bereitstellung der zur Bearbeitung erforderlichen Daten hinsichtlich der exakten Po sition der Kühlfluidöffnungen des Bauteils nach dem Aufbrin gen einer Beschichtung auf diese Kühlfluidöffnungen. Hierbei wurde gefunden, dass ein derartiges zweiteiliges Verfahren der Oberflächenanalyse beispielsweise unter Verwendung ver schiedener Messvorrichtung oder unter zeitlich getrennter Verwendung derselben Messvorrichtung mit insbesondere unter schiedlicher Auflösung ausreichend Daten erhalten werden kön nen, um eine automatisierte und hochpräzise Wiedereröffnung der Kühlfluidkanäle zu ermöglichen.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfin dung eine Vorrichtung zur Oberflächenanalyse eines Bauteils umfassend eine Oberfläche umfassend Kühlfluidöffnungen welche sich an Kühlfluidkanäle im Inneren des Bauteils anschließen, wobei die Vorrichtung mindestens eine Messvorrichtung und mindestens eine Befestigung für das Bauteil umfasst, wobei die Befestigung geeignet ist direkt oder indirekt mit dem Bauteil verbunden zu werden, wobei die Vorrichtung geeignet ist eine zweiteilige Oberflächenanalyse durchzuführen, wobei in einem Teil der Oberflächenanalyse die Position der Kühl fluidöffnungen auf der Oberfläche des Bauteils bestimmt wird und wobei in einem anderen Teil der Oberflächenanalyse die dreidimensionale Form von mindestens einer Kühlfluidöffnung erfasst wird, wobei mindestens ein Element aus der Gruppe be stehend aus der mindestens eine Messvorrichtung und der min destens eine Befestigung beweglich ist. Beispielsweise kann die Messvorrichtung zur Bestimmung der Positionen der Kühl fluidöffnungen auf der Oberfläche des Bauteils oder die Be festigung zum indirekten, lösbaren Befestigen des Bauteils beweglich sein. Als direkte Befestigung wird verstanden, wenn das Bauteil über, in der Vorrichtung enthaltene Bestandteile, fixiert wird, welche typischerweise nicht für jeden Vorgang aus der Vorrichtung entfernt werden und direkt die Oberfläche des Bauteils kontaktieren. Hingegen eine indirekte Befesti gung bezeichnet in der Vorrichtung enthaltene Bestandteile, an denen eine Halterung befestigt wird, welche wiederum die Oberfläche des Bauteils kontaktieren. Eine derartige Halte rung kann aus einem oder mehreren Elementen bestehen. Trotz der zusätzlichen Kosten ist die Verwendung einer derartigen Halterung und indirekten Befestigung an der Vorrichtung für viele Anwendungsfälle vorteilhaft, da diese mit dem Bauteil aus der Vorrichtung entnommen werden kann. Hierbei bleibt ei ne gewisse grundlegende Orientierungsposition des Bauteils erhalten und ansonsten labile Bauteile können temporär mit einem stabilen Bodenelement versehen werden, der ein einfa ches Abstellen der Bauteile ermöglicht.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfin dung eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens

und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Herstel lung oder Instandsetzung von Bauteilen einer Strömungsmaschi ne. Der Begriff „Instandsetzung" umfasst hierbei Reparaturar beiten und Wiederaufbereitungen von Bauteilen beispielsweise während Wartungsvorgängen. Beispiele derartiger Strömungsma schinen sind Gasturbinen, wie sie unter anderem in einem Flugzeug oder einem Kraftwerk eingesetzt werden, Dampfturbi nen und Kompressoren. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfin dung eine Verwendung von Daten eines Bauteils, die in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurden zur Er zeugung eines korrigierten Modells eines Bauteils basierend auf vorliegenden Konstruktionsdaten.

Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfin dung wird auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung und der in Verbindung hiermit beschriebenen Abbildungen verwie sen. Die Abbildungen sind hierbei jedoch nur als Verdeutli chung der Erfindung zu verstehen und stellen nur besonders bevorzugte Ausführungsformen und keine Einschränkung der Er findung dar.

Abbildung 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Turbi nenschaufel, wobei gut die Kühlfluidöffnungen im oberen Teil ersichtlich sind, welche während eines Beschichtungsverfah rens zumindest teilweise verschlossen werden.

Abbildung 2 zeigt schematisch die dreidimensionale Form einer Kühlfluidöffnung, die in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt wurde.

Abbildung 3 zeigt ein Schema eines erfindungsgemäßen Prozes ses .

Das erfindungsgemäße Verfahren ist beispielsweise besonders geeignet für Wartungsprozesse von Bestandteilen einer Turbi ne, eines Kompressors oder einer Brennkammer, die eine Film kühlung aufweisen. Neben der erhöhten Geschwindigkeit derar tiger Wartungsprozesse kann die Fehleranfälligkeit deutlich reduzieren, da beispielsweise die reell vorliegenden Positio nen der Öffnungen bestimmt und zur Bearbeitung genutzt wer den. Da typischerweise von einer begrenzten Reparaturmöglich keit entsprechender Bauteil ausgegangen wird, stellt das er findungsgemäße hochpräzise Verfahren mit optimierten Ablauf und verbesserter Fehleranfälligkeit auch eine Erhöhung der Lebensdauer das Bauteil bereit.

Typischerweise ist es möglich basierend auf Interpolations prozessen und/oder Konstruktionsdaten die Lage der weiteren Kühlfluidöffnungen typischerweise hinreichend genau vorherzu sagen. Zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit des Verfahrens und der Verringerung von Fehlern, beispielsweise infolge von Produktionsschwankungen oder hohen Fehlertoleranzen bei der Fertigung, kann es jedoch bevorzugt sein eine große Menge ge messener Daten zur Verfügung zu stellen. Typischerweise ist es bei weiteren Ausführungsformen bevorzugt, dass die dreidi mensionale Form von mindestens 50 %, mehr bevorzugt mindes tens 70 %, noch mehr bevorzugt mindestens 80 %, der Kühlflu idöffnungen bestimmt wird. Ferner kann es bei weiteren Aus führungsformen bevorzugt sein, dass die dreidimensionale Form von mindestens 95 %, mehr bevorzugt mindestens 99 %, noch mehr bevorzugt aller Kühlfluidöffnungen, bestimmt wird.

Auch wenn mittels Interpolation anhand von beispielsweise Konstruktionsdaten die Position weiterer Kühlfluidöffnungen anhand der Position einer Referenzöffnung bestimmt werden kann, ist es typischerweise bevorzugt die Position einer grö ßeren Anzahl an Kühlfluidöffnungen zu bestimmen. In weiteren Ausführungsformen ist es daher bevorzugt, dass in Schritt b) die Position von mindestens 10 %, mehr bevorzugt von mindes tens 30 %, noch mehr bevorzugt von mindestens 60 %, der Kühl fluidöffnungen bestimmt wird. Insbesondere ist es typischer weise bevorzugt, dass die Position von mindestens 80 %, mehr bevorzugt mindestens 99 %, noch mehr bevorzugt 100 %, der Kühlfluidöffnungen bestimmt werden. Die Bestimmung der Posi tion aller Kühlfluidöffnung ist insbesondere vorteilhaft, wenn keine Konstruktionsdaten vorhanden sind oder die Ver lässlichkeit der Konstruktionsdaten angezweifelt werden muss.

Zur Bereitstellung einer besonders schnellen und hochgenauen Messung ist es für typische Anwendungsfälle bevorzugt unter schiedliche Messverfahren in den Schritten der zweiteiligen Oberflächenanalyse einzusetzen. In weiteren Ausführungsformen ist es daher bevorzugt, dass die beiden Teile der zweiteili gen Oberflächenanalyse mit unterschiedlichen Messgeräten durchgeführt wird. Typischerweise ist es insbesondere bevor zugt, dass die Messgeräte unterschiedliche Messverfahren ein- setzen. Beispielsweise kann ein Messgerät beruhend auf Laser triangulationsverfahren oder Streifenlichtprojektion mit ei nem Messgerät beruhend auf Interferometrie eingesetzt werden, um besonders hochwertige Messergebnisse besonders schnell zu erhalten .

In weiteren Ausführungsformen umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zwischen Schritt b) und d) eine Auswertung der in Schritt b) erhaltenen Daten, wobei gegebenenfalls ein beschä digter Randbereich der mindestens einen Kühlfluidöffnung mit tels Fit-Prozessen korrigiert wird, um die ursprüngliche Form der mindestens einen Kühlfluidöffnung zu erhalten. Dieses ist beispielsweise besonders vorteilhaft, wenn die Daten des sich an die mindestens eine Kühlfluidöffnung anschließenden Kühl fluidkanals mittels Interpolation erhalten werden sollen.

Überraschenderweise zeigte sich, dass aus der exakten dreidi mensionalen Form und den hierin enthaltenen Krümmungen der Oberfläche sowie gegebenenfalls darin erhaltenen Daten be treffend den Anfangsbereich des Kühlfluidkanals mittels Fit prozessen mit hoher Genauigkeit die Form und Ausrichtung ei nes sich hierin anschließenden Kühlkanals bestimmt werden kann. Zwar können Kühlfluidkanäle auch komplexe Formen auf weisen, die mit einem bestimmten Abstand zur Kühlfluidöffnung nicht interpoliert werden kann. Jedoch hat sich gezeigt, dass für die erfindungsgemäße Wiedereröffnung der Kühlfluidöffnun gen der sich an die Kühlfluidöffnungen direkt anschließende Bereich der Kühlfluidkanäle hinreichend genau interpoliert werden kann, wobei dieser Bereich ausreichend ist, um hoch präzise Wiedereröffnung durchzuführen.

In weiteren Ausführungsformen werden die in Schritt b) erhal tenen Daten mit Konstruktionsdaten, wie beispielsweise CAD- Daten des Bauteils abgeglichen. Es zeigte sich überra

schenderweise, dass der Vergleich mit den idealen Konstrukti onsdaten typischerweise vorteilhaft ist. Beispielsweise kön nen hiermit die Interpolationen zur Bestimmung der Kühlfluid kanäle drastisch vereinfacht werden. Durch einfaches zuordnen der theoretischen Daten aus den Konstruktionsdaten zu den re al gemessenen Daten, können unter anderem verwendbare Daten aus den Konstruktionsdaten identifiziert werden und die Da tenverarbeitung der Messdaten auf die infolge der Abweichun gen erforderlichen Berechnung und Interpolation reduziert werden .

In weiteren Ausführungsformen umfasst das Abgleichen der er haltenen Daten mit den Konstruktionsdaten einen Plausibili tätsscheck, wobei der Plausibilitätscheck insbesondere die Anzahl und Position der Kühlfluidöffnungen, sowie die Form und Ausrichtung der Kühlfluidkanäle umfasst, und wobei bei signifikanten Abweichungen eine definierte Aktion ausgelöst wird. Auch kann beispielsweise auf unzulässige Abweichungen der Gesamtform des Bauteils geprüft werden. Der Begriff „sig nifikante Abweichung" im Sinne der vorliegenden Erfindung be zeichnet deutliche Abweichungen, wobei der Fachmann die Gren ze einer derartigen signifikanten Abweichung basierend auf seinem allgemein Fachwissen und/oder Kundenspezifikation festlegen kann. Beispielsweise wählt er hierbei Grenzen aus, bei deren Überschreitung das Bauteil nicht mehr den vorlie genden Anforderungen gerecht werden würde. Ferner kann der Fachmann beispielsweise Obergrenzen von Abweichung festlegen, welche auf Produktionsschwankungen und/oder entsprechend Feh lertoleranzen beruhen. Hierdurch wird es beispielsweise mög lich, fehlerhaft zugeordnete Bauteile zu identifizieren und diese beispielsweise entweder automatisiert auszusondern oder durch ein entsprechendes Feedback die Aufmerksamkeit der Mit arbeiter hierauf zu lenken. Auch können beispielsweise zu starke Schäden an den Kühlfluidöffnungen detektiert werden, sodass entsprechende Bauteile vor dem Beschichtungsprozess ausgesondert und gegebenenfalls repariert werden können. In weiteren Ausführungsformen wird ein korrigiertes Modell des Bauteils basierend auf den in Schritt b) erhaltenen Daten erzeugt, wobei vorhandene Konstruktionsdaten korrigiert wer den. Typischerweise erwies sich als besonders vorteilhaft, ein korrigiertes Modell des Bauteils basierend auf den gemes senen Daten zu erzeugen. Einerseits können hierbei bestehende Systeme, welche bereits mit den Konstruktionsdaten und ent sprechenden Modellen arbeiten, genutzt werden. Weiterhin er laubt dies insbesondere die reelle Form des entsprechenden Bauteils aufzuzeichnen. Dies erlaubt beispielsweise die Ver änderung der Bauteile im Lauf der Zeit aufzuzeichnen. Diese Daten können wiederum zur Optimierung der Bauteile genutzt werden. Ferner ermöglicht dies die eindeutige Identifikation der Bauteile, was beispielsweise im Falle späterer Regressan sprüche relevant sein kann.

In weiteren Ausführungsformen wird ein vereinfachtes Modell des Bauteils basierend auf den in Schritt b) erhaltenen Daten erzeugt. Hierbei umfasst dieses vereinfachte Modell die Posi tionen der Kühlfluidöffnungen sowie Informationen betreffend der Kühlfluidöffnungen. Die Informationen betreffend der Kühlfluidöffnungen können beispielsweise die Form der Kühl fluidöffnungen sowie der Form und Ausrichtung der sich an schließenden Kühlfluidkanäle umfassen. Als Basis dieses Mo dells kann beispielsweise die äußere Form des Bauteils oder das Koordinatensystem der Vorrichtung sein. Dies erlaubt ins besondere eine Bearbeitung ohne Kenntnis der ursprünglichen Konstruktionsdaten. Ferner werden die Rechenvorgänge deutlich reduziert, sodass beispielsweise Anlagen mit niedrigerer Re chenleistung hierfür eingesetzt werden können. Zwar können hiermit beispielsweise weniger Daten für eine Langzeitbe obachtung der Veränderung des Bauteils erhalten werden, je doch erwies sich dies als typischerweise ausreichend, sofern lediglich die Kühlfluidöffnungen und Kühlfluidkanäle des Bau teils im Fokus stehen.

In weiteren Ausführungsformen erfolgt zunächst eine Rotation des Bauteils zur schnellen Bestimmung der Position der Kühl- fluidöffnungen auf der Oberfläche des Bauteils, bevor gezielt die dreidimensionale Form der mindestens einen Kühlfluidöff nung bestimmt wird. Typischerweise ist es vorteilhaft, dass zunächst eine Bestimmung der Position der Kühlfluidöffnungen erfolgt, bevor die Form der mindestens einen Kühlfluidöffnun gen bestimmt wird. Insbesondere wird hierdurch das Verfahren dahingehend vereinfacht, dass die typischerweise deutlich un terschiedlichen Geschwindigkeiten der beiden Teile der Ober flächenanalyse sich nicht gegenseitig stören.

In weiteren Ausführungsformen ist es hingegen bevorzugt, dass die generelle Vermessung der Oberfläche und die genaue Ver messung der Kühlfluidöffnungen zumindest teilweise gleichzei tig erfolgen. Zwar ist ein derartiger Vorgang komplexer, je doch kann hiermit beispielsweise ein besonders Zeit effizien ter Vorgang erreicht werden. So kann beispielsweise das Bau teil im Inneren der Vorrichtung gedreht werden, während auf einer Seite die ungenaue generelle Vermessung der Oberfläche erfolgt, während an einer bereits vermessenen Stelle die im Verlauf der Rotation bereits aufgefundenen Kühlfluidöffnungen der Oberfläche präzise vermessen werden. Dieses kann bei spielsweise vorteilhaft sein, wenn vergleichbare Bauteile hintereinander bearbeitet werden sollen. Der resultierende Zeitgewinn bei der Oberflächenanalyse kann hierbei den zu sätzlichen Zeitaufwand und Arbeitsaufwand für die speziell angepasste Prozessführung der Oberflächenanalyse ausgleichen.

In weiteren Ausführungsformen wird nach dem Vermessen der Oberfläche und der Position der Kühlfluidöffnungen, vorzugs weise unter Heranziehen der Konstruktionsdaten, mindestens eine Kühlfluidöffnung als Referenzpunkt ausgewählt. Hierbei wird insbesondere die Lage und Bestimmbarkeit der genauen Po sition der Kühlfluidöffnung sowie des sich anschließenden Ka nals berücksichtigt. Vorzugsweise werden hierbei auch Abwei chung von der Idealgeometrie berücksichtigt und beispielswei se beschädigte Kühlfluidöffnungen weniger bevorzugt als Refe renzpunkt gewählt. Neben dem reellen Einsatz der Referenzöff nung als Referenzpunkt für die Interpolation weiterer Kühl- fluidöffnungen kann eine derartige Referenzöffnung auch bei spielsweise zur Qualitätskontrolle und dem Abgleich mit den Konzeptionsdaten genutzt werden.

In weiteren Ausführungsformen werden die Position der Kühl fluidöffnungen und die dreidimensionale Form der mindestens einer Kühlfluidöffnung mit unterschiedlichen Messvorrichtun gen bestimmt. Für typische Anwendungsfälle wurde beobachtet, dass die Verwendung verschiedener Messvorrichtung anstelle beispielsweise einer Messvorrichtung, welche mit unterschied licher Auflösung betrieben wird, typischerweise genauere Er gebnisse erzielt werden. Messverfahren wie Rotations- Lasertriangulation und auf Interferometrie basierende Mess verfahren haben sich für typische Anwendungsfälle als vor teilhaft erwiesen. Beispielsweise kann zur Bestimmung der Po sition der Kühlfluidöffnungen Rotations-Lasertriangulation eingesetzt werden, während zur Bestimmung der Form der min destens einen Kühlfluidöffnungen ein Interferometer genutzt wird .

In weiteren Ausführungsformen wird die Position der Kühlflu idöffnungen und die dreidimensionale Form der mindestens ei nen Kühlfluidöffnungen mit der gleichen Messvorrichtung be stimmt werden. Zwar kann es für viele Anwendungen vorteilhaft sein verschiedene Messvorrichtung einzusetzen, um die beiden Teile des Oberflächenscans durchzuführen, da hierbei typi scherweise genauere Daten erhalten werden. Zur Bereitstellung einer besonders einfach konstruierten Vorrichtung kann es je doch bevorzugt sein dieselbe Messvorrichtung für beide Mes sungen einzusetzen. Hierbei wird insbesondere eine typischer weise deutlich unterschiedliche Auflösung der Messvorrichtung bei den beiden Teilen der Oberflächenanalyse genutzt. Bei spielsweise kann hierdurch der Platzbedarf der Vorrichtung erinnert werden oder bei gleichem Platzbedarf Platz bereitge stellt werden innerhalb der Vorrichtung, um weitere Funktio nen zu integrieren. Es zeigte sich überraschenderweise, dass auf diese Weise typischerweise ausreichend Messdaten erhalten werden, um die Kühlfluidöffnungen mit hinreichender Genauig keit wiederherstellen zu können.

Ferner hat es sich typischerweise als vorteilhaft erwiesen die erhaltenen Messdaten oder hiermit erzeugte Daten zu spei chern. Beispielsweise kann die Speicherung hierbei auf einem transportablen Speichermedium oder einer in ein Netzwerk ein gebundenen Speichereinheit erfolgen. Nachfolgend kann bei spielsweise die transportable Speichereinheit mit der anderen Vorrichtung zur Öffnung der Kühlfluidöffnungen verbunden wer den oder die entsprechende Vorrichtung kann die erhaltenen Daten über eine Netzwerkverbindung von der in das Netzwerk eingebundenen Speichereinheit abrufen. Auch sollten nachfol gende Bearbeitungsschritte in der gleichen Vorrichtung durch geführt werden, so hat es sich typischerweise als vorteilhaft erwiesen die Daten extern zu speichern. Beispielsweise kann hierdurch eine erhöhte Datensicherheit gewährleistet werden und auch bei Beschädigung der Vorrichtung zwischen insbeson dere den erfindungsgemäßen und nachfolgenden Schritten können die Daten für eine ersatzweise genutzte Vorrichtung einge setzt werden.

In weiteren Ausführungsformen wird bei der Auswertung der Da ten in Schritt c) ein beschädigter Randbereich der mindestens einen Kühlfluidöffnung mittels Fit-Prozessen korrigiert, um die ideale Form der mindestens einen Kühlfluidöffnung, sowie Position und die ideale Form und Ausrichtung des anschließen den Kühlfluidkanals zu erhalten. Als ideale Form und Ausrich tung wird hierbei die Ursprünge nicht beabsichtigte Form und Ausrichtung des entsprechenden Bestandteils bezeichnet, die infolge der ursprünglichen Konstruktion erzielt werden soll te. Abweichungen hiervon resultieren typischerweise aus Pro duktionsschwankungen, Fehlertoleranzen oder Beschädigungen.

In weiteren Ausführungsformen umfasst das erfindungsgemäße Verfahren nach Schritt d) einen Schritt e) , wobei

e) das Bauteil nach dem Entfernen der Beschichtung im Bereich der Kühlfluidöffnung erneut einer Oberflächenanalyse in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, vorzugsweise der Vorrichtung, unterzogen wird. Dies ermöglicht beispielsweise eine Quali tätskontrolle, welche insbesondere für hochbelastete Bautei le, wie sie in einer Strömungsmaschine im Strömungskanal ver baut sind, interessant ist. Beispielsweise in den Turbinen schaufeln. Auch kann ein Modell des fertigen Bauteils oder des instandgesetzten Bauteils erzeugt und gespeichert werden, um nachfolgende Fragen hierzu zu beantworten, dem Kunden das Erfüllen der gewünschten Spezifikation zu belegen oder nach folgende Beobachtung während des Betriebs mit der realen Form des Bauteils zu korrelieren.

Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren, wie bereits ausge führt wurde, bei der Herstellung oder Instandsetzung von Bau teilen einer Strömungsmaschine verwendet werden.

Grundsätzlich kann das Bauteil insbesondere jedes mit Kühl fluidöffnungen versehene Bauteil einer Strömungsmaschine sein. Beispiele entsprechender Strömungsmaschinen sind Dampf turbinen und Gasturbinen. In weiteren Ausführungsformen wird das Bauteil ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schaufeln und Hitzeschilden einer Strömungsmaschine. Beispielsweise handelt es sich hierbei um eine Leitschaufel oder Laufschau fel. Derartige Leitschaufein und Laufschaufeln finden sich beispielsweise in der Turbineneinheit von Dampfturbinen und Gasturbinen oder auch in der Kompressoreinheit von Gasturbi nen, welche eine Turbomaschine darstellen. Entsprechende Bau teile sind besonders hohen Belastungen ausgesetzt. Demgemäß sind regelmäßige Wartung umfassend auch das Entfernen einer vorhanden Beschichtung und Aufbringung einer neuen Beschich tung erforderlich. Demgemäß profitieren entsprechende Bautei le sowie entsprechende Prozesse bezogen auf diese Bauteile besonders von dem erfindungsgemäßen Verfahren und Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Typischerweise werden entsprechende Bauteile zumindest teil weise aus hochtemperaturbeständigen Legierungen gefertigt wie eisen-, nickel- oder kobaltbasierte Superlegierungen. Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 Bl, EP 1 306 454, EP 1 319 729 Al, WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt. Beispielsweise werden häufig Nickel-Superlegierungen eingesetzt, da diese für viele Anwendungsfälle vorteilhaft sind. Hierbei ist es ferner bevorzugt, dass die entsprechen den Bauteile einkristallin sind ( SX-Struktur) .

Die Fertigung von derartigen einkristallinen Werkstücken er folgt z.B. durch gerichtetes Erstarren aus der Schmelze. Es handelt sich dabei um Gießverfahren, bei denen die flüssige metallische Legierung zur einkristallinen Struktur, d.h. zum einkristallinen Werkstück, oder gerichtet erstarrt.

Dabei werden dendritische Kristalle entlang dem Wärmefluss ausgerichtet und bilden entweder eine stängelkristalline Kornstruktur (kolumnar, d.h. Körner, die über die ganze Länge des Werkstückes verlaufen und hier, dem allgemeinen Sprach gebrauch nach, als gerichtet erstarrt bezeichnet werden) oder eine einkristalline Struktur, d.h. das ganze Werkstück be steht aus einem einzigen Kristall. In diesen Verfahren muss man den Übergang zur globulitischen (polykristallinen) Er starrung meiden, da sich durch ungerichtetes Wachstum notwen digerweise transversale und longitudinale Korngrenzen ausbil den, welche die guten Eigenschaften des gerichtet erstarrten oder einkristallinen Bauteiles zunichtemachen.

Ist allgemein von gerichtet erstarrten Gefügen die Rede, so sind damit sowohl Einkristalle gemeint, die keine Korngrenzen oder höchstens Kleinwinkelkorngrenzen aufweisen, als auch Stängelkristallstrukturen, die wohl in longitudinaler Rich tung verlaufende Korngrenzen, aber keine transversalen Korn grenzen aufweisen. Bei diesen zweitgenannten kristallinen Strukturen spricht man auch von gerichtet erstarrten Gefügen (directionally solidified structures) .

Solche Verfahren sind aus der US-PS 6,024,792 und der

EP 0892090 Al bekannt. Ebenso können die Bauteile Beschichtungen gegen Korrosion o- der Oxidation aufweisen, z. B. (MCrAIX; M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe) , Kobalt (Co) , Nickel (Ni) , X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Sili zium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf) ) . Solche Legierungen sind bekannt aus der

EP 0486489 Bl, EP 0786017 Bl, EP 0412397 Bl oder

EP 1306454 Al.

Die Dichte liegt vorzugsweise bei 95% der theoretischen Dich te .

Auf der MCrAlX-Schicht (als Zwischenschicht oder als äußerste Schicht) bildet sich eine schützende Aluminiumoxidschicht (TGO = thermal grown oxide layer) .

Vorzugsweise weist die Schichtzusammensetzung Co-30Ni-28Cr- 8A1-0, 6Y-0, 7Si oder Co-28Ni-24Cr-10Al-0, 6Y auf. Neben diesen kobaltbasierten Schutzbeschichtungen werden auch vorzugsweise nickelbasierte Schutzschichten verwendet wie Ni-10Cr-12Al- 0, 6Y-3Re oder Ni-12Co-21Cr-llAl-0, 4Y-2Re oder Ni-25Co-17Cr- 10A1-0, 4Y-1 , 5Re .

Auf der MCrAIX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, die vorzugsweise die äußerste Schicht ist, und besteht beispielsweise aus Zr02, Y203-Zr02, d.h. sie ist nicht, teil weise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid

und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid.

Die Wärmedämmschicht bedeckt die gesamte MCrAlX-Schicht.

Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronen strahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt.

Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphäri sches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Wärme dämmschicht kann poröse, mikro- oder makrorissbehaftete Kör- ner zur besseren Thermoschockbeständigkeit aufweisen. Die Wärmedämmschicht ist also vorzugsweise poröser als die

MCrAIX-Schicht .

Wiederaufarbeitung (Refurbishment) bedeutet, dass Bauteile nach ihrem Einsatz gegebenenfalls von Schutzschichten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen). Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidationsschichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch noch Risse oder sonsti ge Beschädigungen im Bauteil repariert. Danach erfolgt eine Wiederbeschichtung des Bauteils, um den erneuten Einsatz des Bauteils zu.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind besonders geeignet zur Oberflächenanalyse von Bauteilen, welche in Strömungsma schinen eingesetzt werden und dem Strom des darin verwendeten Fluids ausgesetzt sind. Überraschenderweise zeigte sich, dass die erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit unter anderem der Möglichkeit zur zweiteiligen Oberflächenanalyse bei minimalen Aufwand und maximaler Geschwindigkeit die für derartige Fälle erforderlichen Daten liefern können.

Für viele Anwendungsfälle ist es typsicherweise bevorzugt, dass die erfindungsgemäßen Vorrichtungen mindestens zwei Messvorrichtungen aufweisen. Zwar steigt hierdurch der Auf wand der Bereitstellung der Vorrichtung, jedoch zeigte sich überaschenderweise, dass dieser Mehraufwand durch beispiels weise die erhöhte Geschwindigkeit bei synchronen Messungen auf verschiedenen Seiten des Bauteils mehr als kompensiert wird. Beispielsweise zeigte sich überaschenderweise, dass der erzielte Zeitgewinn für das erfindungsgemäße Verfahren beson ders relevant ist, da hierdurch der Zeitverlust durch die zweiteilige Oberflächenanalyse ausgeglichen werden kann und die Gesamteffizienz des Verfahrens signifikant erhöht wird. Auch der Einsatz unterschiedlicher Messvorrichtungen hat sich als überraschend vorteilhaft für das erfindungsgemäße Verfah ren erwiesen. In weiteren Ausführungsformen weist die Vorrichtung eine be wegliche Messvorrichtung auf, wobei die bewegliche Messvor richtung einen Roboterarm aufweist. Dies hat sich beispiels weise als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn komplexe For men an Bauteilen, wie beispielsweise Schaufeln, insbesondere Leitschaufein und Laufschaufeln, vermessen werden sollen.

Auch kann hierbei eine hochpräzise Analyseeinheit besonders einfach angewinkelt oder an das Bauteil, welches vermessen werden soll, herangeführt werden. Typischerweise ist es be vorzugt, dass die Messvorrichtung zur Bestimmung der dreidi mensionalen Form der mindestens einen Kühlfluidöffnungen be weglich ist.

In weiteren Ausführungsformen weist die Vorrichtung eine be wegliche Messvorrichtung auf und die bewegliche Messvorrich tung kann um mindestens 10°, mehr bevorzugt mindestens 20°, noch mehr bevorzugt mindestens 25°, gekippt werden. Es zeigte sich, dass bereits durch die Möglichkeit die Analyseeinheit um derart geringe Winkel zu kippen eine deutlich flexiblere und genauere Analyse ermöglichte. Insbesondere kann hierbei in Anbetracht beispielsweise der Ausrichtung der Kühlfluidka näle, welche sich an die Kühlfluidöffnung anschließen, eine bessere Ausrichtung der Analyseeinheit erhalten werden, so- dass die Messergebnisse einen bedeutend höheren Genauigkeits grad aufweisen. Beispielsweise kann die Messvorrichtung zu mindest teilweise in Richtung des Kühlfluidkanals gekippt werden, um auch einen größeren Teil des Anfangsbereichs des Kühlfluidkanals zu erfassen.

In weiteren Ausführungsformen stellt die Vorrichtung unter schiedliche Messvorrichtungen für die beiden Teile der Ober flächenanalyse bereit. Die Bereitstellung verschiedener Mess vorrichtungen, welche an die jeweilige Messung auch insbeson dere durch die Verwendung unterschiedlicher Messverfahren an gepasst sind, hat sich insbesondere für zur Bereitstellung qualitativ hochwertigerer Daten als vorteilhaft erwiesen. In weiteren Ausführungsformen stellt die Vorrichtung mindes tens eine Messvorrichtung bereit, die in unterschiedlichen Modi betrieben werden kann und geeignet ist beide Teile des Oberflächenscans nacheinander durchzuführen. Dies erlaubt beispielsweise die Bereitstellung besonders einfach konstru ierter und kostengünstiger erfindungsgemäßer Vorrichtungen.

In weiteren Ausführungsformen wird die Position der Kühlflu idöffnungen und die dreidimensionale Form der mindestens ei nen Kühlfluidöffnungen mit der gleichen Messvorrichtung be stimmt werden. Zwar kann es für viele Anwendung vorteilhaft sein verschiedene Messvorrichtung einzusetzen, um die beiden Messungen durchzuführen, da hierbei typischerweise genauere Daten erhalten werden. Zur Bereitstellung einer besonders einfach konstruierten Vorrichtung kann das jedoch bevorzugt sein dieselbe Messverfahren für beide Messungen einzusetzen. Beispielsweise kann hierdurch der Platzbedarf der Vorrichtung erinnert werden oder bei gleichem Platzbedarf Platz bereitge stellt werden innerhalb der Vorrichtung, um weitere Funktio nen zu integrieren. Es zeigte sich überraschenderweise, dass auf diese Weise typischerweise ausreichend Messdaten erhalten werden, um die Kühlfluidöffnungen mit hinreichender Genauig keit wiederherstellen zu können.

In weiteren Ausführungsformen ist die mindestens eine Befes tigung der Vorrichtung beweglich und die bewegliche Befesti gung ist geeignet eine Rotation des Bauteils um mindestens 270° bereitzustellen.

Diese Vorrichtung erwiesen sich typischerweise als besonders vorteilhaft, da bereits mit geringer Bewegungsmöglichkeit der Sensoreinheit eine vollständige Vermessung des Bauteils er folgen kann. Beispielsweise kann auch bei Bereitstellung ei ner Rotation um mindestens 360° theoretisch auf eine Beweg lichkeit der Analyseeinheit zur Bestimmung der Positionen der Kühlfluidöffnungen zumindest in 2 Achsen oder gänzlich ver zichtet werden. Beispielsweise kann es dann in diesen Fällen ausreichend sein eine Beweglichkeit der Analyseeinheit ent- lang einer Schiene zu ermöglichen, an denen die Analyseein heit auf und ab bewegt wird, während vor ihr das Bauteil ge dreht wird. Insbesondere bei empfindlichen Analyseeinheiten, bei denen unnötige Bewegungen vermieden werden sollen, hat sich dies als besonders vorteilhaft erwiesen.

Die erfindungsgemäße Verwendung der Daten, die in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurden, zur Erzeu gung eines korrigierten Modells basierend auf vorliegenden Konstruktionsdaten. Dies ermöglicht beispielsweise ein Modell des reell vorliegenden Bauteils zu erhalten, wobei Produkti onsschwankungen und Abweichungen infolge von Fehlertoleranzen durch die Messung korrigiert werden. Dies ist beispielsweise von Vorteil für Simulationen, bei denen basierend auf dem Mo dell beispielsweise die Lebensdauer des Bauteils unter ver schiedenen Bedingungen simuliert wird.

Ferner ist dies beispielsweise vorteilhaft für eine Eingangs kontrolle vorgefertigte Bauteile oder zur optimierten automa tisierten Bearbeitung und/oder Wartung entsprechender Bautei le. Aufgrund von Produktionsfehlern und/oder Fehlertoleranzen weichen reale Bauteile typischerweise zumindest minimal von den theoretischen Konstruktionsdaten ab. Aufgrund der in den letzten Jahren gestiegenen Anforderungen sind geringfügige Abweichungen insbesondere für nachfolgende Wartungsarbeiten oder optimierte Simulationsprozesse, bei denen hochgenau bei spielsweise die Lebensdauer eines Bauteils vorhergesagt wird, stetig gewachsen. Da mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einfachen Mitteln hochrelevante Informationen zur realen Be schaffenheit des Bauteils erhalten werden, aus denen wiederum auch weitere Merkmal abgeleitet werden können, hat sich dies als besonders vorteilhaft erwiesen.

Vorzugsweise ist das korrigierte Modell geeignet, um ein au tomatisiertes Öffnen der Kühlfluidöffnungen nach einer Be schichtung des Bauteils zu ermöglichen. Hierzu kann bei- spielsweise eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt wer den .

Nachfolgend soll die Erfindung anhand einzelner Abbildungen im Detail näher beschrieben werden. Hierbei ist darauf hinzu weisen, dass die Abbildungen lediglich schematisch zu verste hen sind, und daraus keine mangelnde Ausführbarkeit der Er findung ableitbar ist. Insbesondere sind sie nicht als Ein schränkung der Erfindung zu verstehen, deren Umfang lediglich durch die Ansprüche spezifiziert wird.

Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass die nachfolgend darge stellten technischen Merkmale in beliebiger Kombination mit einander beansprucht werden sollen, soweit diese Kombination eine Lösung der Erfindungsaufgabe erreichen kann.

Abbildung 1 zeigt schematisch die Außenseite einer Turbinen schaufel 1 als Beispiel des Bauteils umfassend eine Vielzahl von Kühlfluidöffnungen 2, die sich an die Kühlkanäle der Tur binenschaufel 1 anschließen. Im Verlaufe eines Reparaturver fahrens wird die vorhandene Beschichtung der Turbinenschaufel 1 entfernt, Schäden repariert und die Turbinenschaufel 1 er neut beschichtet. Im Verlaufe eines Herstellprozesses ent fällt naturgemäß die Entfernung einer vorhandenen Beschich tung, sofern das Bauteil nicht infolge einer fehlerhaften Be arbeitung erneut dem Prozess unterzogen werden muss.

Die Beschichtung wird typischerweise auf dem Bereich oberhalb der Plattform 3 aufgebracht, da dieser Bereich während des Betriebs beispielsweise einer Gasturbine dem Fluidstrom aus gesetzt ist. Der Teil unterhalb der Plattform 3 ist nicht dem Fluidstrom ausgesetzt und kann daher ohne die zusätzliche Schutzbeschichtung eingesetzt werden. Die Ausformung des un teren Teils erlaubt die verlässliche Fixierung des Bauteils beispielsweise am Rotor einer Gasturbine. Aufgrund der unzu reichenden Standfläche, muss das Bauteil während der Bearbei tungsschritte fixiert werden. Dies kann beispielsweise durch eine mobile Halterung erfolgen, welche den Bereich der Turbi- nenschaufel 1 unterhalb der Plattform 3 mechanisch greift und selbst an einer Befestigung in der erfindungsgemäßen Vorrich tung befestigt wird.

Abbildung 2 zeigt einen hochauflösenden Scan einer Kühlfluid öffnung 2, die sich an einen Kühlfluidkanal der in Abbildung 1 dargestellten Turbinenschaufel 1 anschließt. Hierbei ist gut die dreidimensionale Form der Kühlfluidöffnung 2, an wel che sich der Anfangsbereich 4 des Kühlfluidkanals anschließt, ersichtlich, wobei auch der sich hieran anschließende Kühl fluidkanal ausreichend genau interpoliert werden kann.

Die hierbei beobachtbaren Unregelmäßigkeiten der Oberfläche resultierend aus Messungenauigkeiten und/oder Beschädigungen der Oberfläche einer Kühlfluidöffnung 2 können beispielsweise mittels Fitverfahren entfernt werden.

Abbildung 3 zeigt ein Fließschema des erfindungsgemäßen Ver fahrens .

In S1 wird das Bauteil, wie beispielsweise die in Abbildung 1 dargestellte Turbinenschaufel 1, gemäß Schritt a) des erfin dungsgemäßen Verfahrens in eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingebracht .

Hierzu umfasst die Vorrichtung mindestens eine Messvorrich tung und mindestens eine Befestigung. An der Befestigung kann beispielsweise eine Halterung befestigt werden, welche wiede rum den unteren Teil der in Abbildung 1 dargestellten Turbi nenschaufel 1 klammert. Hiermit wird die Turbinenschaufel 1 während des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Vorrichtung indirekt, lösbar fixiert.

In Schritt S2 erfolgt die Bereitstellung von Daten hinsicht lich der Position der Kühlfluidöffnungen 2 an der Oberfläche des Bauteils als auch der dreidimensionalen Form von mindes tens einer Kühlfluidöffnung. Die Bestimmung der Daten kann hierbei mittels derselben Messvorrichtung oder mittels ver- schiedener Messvorrichtung erfolgen. Der Einsatz verschiede ner Messvorrichtung erlaubt beispielsweise die parallele Be stimmung der Daten hinsichtlich der Position der Kühlfluid öffnungen, wie auch der der dreidimensionalen Form der min destens einen Kühlfluidöffnung. Eine der beiden Messvorrich tungen ist hierbei geeignet eine großflächige Oberflächenana lyse durchzuführen, wobei die Positionen der Kühlfluidöffnun gen 2 bestimmt werden. Beispielsweise kann hierbei eine Mess vorrichtung eingesetzt werden, die mittels Rotations- Lasertriangulation arbeitet. Die andere der beiden Messvor richtungen ist geeignet die dreidimensionale Form der Kühl fluidöffnungen 2 zu erfassen. Beispielsweise kann hierzu eine auf Interferometrie beruhende Messvorrichtung eingesetzt wer den. Hierbei kann die Messvorrichtung zur Bestimmung der dreidimensionalen Form der mindestens einen Kühlfluidöffnung 2 beispielsweise an einem Roboterarm befestigt sein, der eine hohe Beweglichkeit der Messvorrichtung bereitstellt . Zur Ver besserung der Daten der dreidimensionalen Form der mindestens einen Kühlfluidöffnung 2 kann hierbei beispielsweise die ent sprechende Messvorrichtung zumindest teilweise in Richtung des jeweilig sich anschließenden Kühlfluidkanals ausgerichtet werden, um mehr relevante Daten zu erhalten.

Alternativ hierzu kann auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung genutzt werden, die dieselbe Messvorrichtung für beide Teile der Oberflächenanalyse verwendet. Beispielsweise wird zu nächst eine schnelle Messung mit niedriger Auflösung zur Be stimmung der Positionen der Kühlfluidöffnungen 2 durchge führt, bevor mit hoher Auflösung die dreidimensionale Form der mindestens einen Kühlfluidöffnung 2 bestimmt wird. Dies ermöglicht einen deutlich einfacheren Aufbau der Vorrichtung, jedoch werden typischerweise weniger detaillierte Informatio nen erhalten.

Da der Zeitbedarf der beiden Teile des Oberflächenscans typi scherweise unterschiedlich ist, kann es zur Bereitstellung eines allgemein anwendbaren Prozesses bevorzugt sein, dass die beiden Teile getrennt voneinander ausgeführt werden. Bei- spielsweise wird zunächst eine schnelle Rotation des Bauteils unter Bestimmung der Position Kühlfluidöffnungen 2 durchge führt. Nachfolgend wird bei einer weiteren Rotation des Bau teils die exakte dreidimensionale Form der mindestens einen Kühlfluidöffnung 2 bestimmt.

Optional ist die Messvorrichtung zur genauen Vermessung der Kühlfluidöffnungen 2 hierbei an einem Roboterarm befestigt. Dies erlaubt eine optimale Positionierung dieser Messvorrich tung, um besonders hochqualitative Messdaten der Kühlfluid öffnungen 2 zu erhalten. Ferner kann durch eine Synchronbewe gung entsprechend der Rotation des Bauteils insbesondere in einem synchronisierten Messprozess verschiedener Messvorrich tung eine weitere Verbesserung erzielt werden.

Typischerweise ist es zumindest bevorzugt, dass die Messvor richtung zur exakten Vermessung der mindestens einen Kühlflu idöffnung 2 die Möglichkeit bietet zumindest um 10° gekippt zu werden. Dies erlaubt eine Anpassung der Ausrichtung der Messvorrichtung, um beispielsweise einen größeren Teil des sich an die Kühlfluidöffnung 2 anschließenden Kühlfluidkanals zu erlauben.

Nach diesem Analyseschritt kann die Turbinenschaufel 1 aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung entnommen werden, um bei spielsweise optionalen Bearbeitungsschritte und/oder die Be schichtung aufzubringen. Sofern die erfindungsgemäße Vorrich tung dafür geeignet ist, können derartige Schritte naturgemäß auch in dieser erfolgen.

In Schritt S3 erfolgt die Aufbringung einer Beschichtung auf das Bauteil, wobei die Kühlfluidöffnung 2 zumindest teilweise verschlossen wird. Typischerweise werden vorzugsweise eine keramische Beschichtung aufgebracht, welche typischerweise besonders vorteilhaft die Temperaturbeständigkeit erhöht. Diese kann mittels bekannter Verfahren appliziert werden. In Schritt S4 erfolgt die Entfernung der Beschichtung im Be reich der Kühlfluidöffnung. Die Entfernung der Beschichtung kann beispielsweise unter Einsatz eines Bohrlasers oder ande rer geeigneter Bohrer erfolgen. Hierbei kann mittels der in Schritt S2 erhaltenen Daten eine exakte Entfernung der Be schichtung erfolgen, sodass die geplante Kühlung wiederherge stellt wird.

In einem optionalen Schritt S5 kann nach dem Entfernen der Beschichtung im Bereich der mindestens einen Kühlfluidöffnung 2 in Schritt S4 erneut eine Vermessung mittels der Erfindung gemessen Vorrichtung analog S2 erfolgen. Jedoch kann auch beispielsweise lediglich die dreidimensionale Form einer oder mehrerer spezifischer Kühlfluidöffnungen 2 bestimmt werden. Anhand dieser Daten kann automatisiert eine Qualitätskontrol le der Bearbeitung erfolgen und insbesondere Fehler und/oder Schäden der Beschichtung insbesondere im Bereich der Kühlflu idöffnung 2 detektiert werden.

Sollten die im optionalen Schritt S5 oder in einem anderen alternativen Prüfschritt erhaltenen Daten auf Fehler bei der Beschichtung oder der Entfernung des Beschichtungsmaterials im Bereich der Kühlfluidöffnungen 2 hindeuten, so kann nach folgend das Bauteil erneut dem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen werden. Beispielsweise nach einer Entfernung der Beschichtung außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann erneut das Verfahren ausgehend von S1 starten. Alternativ o- der zusätzlich kann beispielsweise eine Qualitätskontrolle auch anhand einer Transmissionsprüfung durchgeführt werden, um den ungestörten Fluss des Kühlmediums durch die Kühlfluid kanäle zu testen.

Alternativ oder ergänzend hinzu kann in Schritt S5 ein Ab gleich der erhaltenen Daten mit den Konstruktionsdaten wie beispielsweise CAD Daten des Bauteils erfolgen. Hierbei kön nen relevante Änderungen auch automatisiert erkannt werden und beispielsweise zur Überprüfung an einen Experten übermit telt werden. Alternativ oder ergänzend hierzu kann in Schritt S5 ein kor rigiertes Modell des Bauteils erzeugt werden. Hierbei wird basierend auf vorhandenen Konstruktionsdaten unter Abgleich mit den gemessenen Daten der mindestens einen Kühlfluidöff nung 2 sowie der daran sich anschließenden Kühlfluidkanäle ein korrigiertes Modell des realen Bauteils erzeugt. Dieses Modell kann auch dahingehend vereinfacht werden, dass bei spielsweise lediglich unbedingt erforderliche Daten, wie bei spielsweise die äußere Form oder markante Stellen der äußeren Form, sowie die relative Lage der mindestens einen Kühlfluid öffnung 2 sowie die dazu zugehörigen Informationen aufge zeichnet werden.

Die vorliegende Erfindung wurde zur Erläuterungszwecken an hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die Erfin dung soll jedoch nicht auf die konkrete Ausgestaltung dieser Ausführungsbeispiele beschränkt sein. Vielmehr soll der Schutzbereich der Erfindung lediglich durch die beigefügten Ansprüche beschränkt sein.