Welche typische Reduzierung der Oberflächenrauheit ist mit HIP erreichbar?
Welche typische Reduzierung der Oberflächenrauheit ist mit HIP erreichbar?
Überblick
Heißisostatisches Pressen (HIP) dient dazu, die innere Dichte und die mechanische Leistung von 3D-gedruckten Metallteilen zu verbessern, indem Porosität beseitigt und unter der Oberfläche liegende Defekte geheilt werden. HIP ist jedoch kein Oberflächenpoliturprozess und reduziert nicht direkt die durch schichtbasierte Fertigung oder Pulverpartikelhaftung verursachte Oberflächenrauheit (Ra).
Oberflächenrauheit vor und nach HIP
Fertigungsbedingte Oberflächenrauheit
Typische fertigungsbedingte Oberflächenrauheitswerte (Ra) aus Pulverbettverfahren wie SLM oder DMLS liegen im Bereich von:
Ra 8–15 µm auf vertikalen und überhängenden Oberflächen
Ra 4–7 µm auf nach oben gerichteten ebenen Oberflächen
Oberflächenrauheit nach HIP
Nach HIP:
Die Oberflächenrauheit bleibt typischerweise innerhalb von ±0,5 µm des fertigungsbedingten Wertes
Die äußere Textur, Pulverhaftungsmarkierungen und Schichtlinien werden nicht entfernt
HIP reduziert Ra nicht signifikant, es sei denn, es folgen zusätzliche Nachbearbeitungsschritte
Daher ist die typische Reduzierung der Oberflächenrauheit durch HIP allein vernachlässigbar
Warum HIP für die Oberflächenintegrität dennoch wertvoll ist
Während HIP die äußere Oberfläche nicht sichtbar glättet, verbessert es die Qualität unter der Oberfläche erheblich, was indirekt verbessert:
Die Widerstandsfähigkeit gegen Rissbildung aus Oberflächendefekten
Die Oberflächenstabilität während des Polierens oder der Bearbeitung
Die Gleichmäßigkeit für nachfolgende Behandlungen wie Elektropolieren oder PVD-Beschichtung
Erreichen der endgültigen Oberflächenqualität
Um die Oberflächenrauheit auf Ra ≤ 0,2 µm für Anwendungen wie medizinische Implantate oder Dichtungsflächen zu reduzieren, muss HIP gefolgt werden von:
Zusammenfassungstabelle
Prozessstufe | Typische Oberflächenrauheit (Ra) |
|---|---|
Fertigungsbedingt (SLM/DMLS) | 8–15 µm |
Nach HIP | 7,5–15 µm |
Nach Bearbeitung | 0,8–3,2 µm |
Nach Elektropolieren | 0,1–0,3 µm |
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