Quality & Post-Processing W3D-TG-30 ISO/ASTM 52900 Validiert

Surface Finishing: Vibratory Grinding, Electropolishing & Hirtising

Technical guide for metal AM surface finishing: vibratory tumbling, electro-chemical polishing, Hirtising, and abrasive flow machining down to Ra < 0.2 µm.

Stand: 2026-03-22 Lesezeit: 8 min Fachredaktion Additive Fertigung
Executive Summary & Key Engineering Takeaways Normative Status: Validated

As-built metal AM components exhibit inherent surface roughness (Ra 5 to 15 microns for LPBF, Ra 30 to 200 microns for DED). Partially fused powder particles and staircase steps compromise fatigue life and promote crevice corrosion. A synergy of vibratory finishing, abrasive flow machining (AFM), and chemical/electrochemical processes (Hirtising) refines surfaces to Ra < 0.2 µm.

  • As-Built Rauheit (Ra 10 µm) halbiert die Wechselfestigkeit gegenüber glatten Schmiedeteilen.
  • Elektropolieren und Hirtisieren glätten auch schwer zugängliche interne Kühlkanäle chemisch.
  • Kugelstrahlen (Shot Peening) induziert lebensdauerverlängernde Druckeigenspannungen in die Randschicht.
As-Built Rauheit Ra
5 - 15 µm (LPBF)
Ziel-Rauheit poliert
Ra < 0,2 µm
Ermüdungssteigerung
+ 40 % bis + 100 %
Kanalglättung
AFM & Hirtisieren

Technical Specifications & Comparison Matrix

ISO/ASTM 52900
Verfahren Erreichbare Rauheit Ra Zugänglichkeit Innenkonturen Materialabtrag / Maßänderung
Gleitschleifen (Trowalisieren) Ra 0,4 bis 0,8 µm Nur außen und große Öffnungen 10 bis 30 µm an Kanten
Elektropolieren Ra 0,1 bis 0,4 µm Bedingt (Kathodengeometrie nötig) Gleichmäßig 10 bis 25 µm
Hirtisieren (dynamisch chemisch) Ra 0,2 bis 0,5 µm Hervorragend (durchströmt Kanäle) Präzise steuerbar 10 bis 50 µm
Strömungsschleifen (AFM) Ra 0,05 bis 0,2 µm Perfekt für lineare Durchgangskanäle Partiell an Engstellen hoch
01

Notch Sensitivity and Fatigue Degradation

Jedes anhaftende Pulverkorn und jedes Schichttal (Staircase Effect) wirkt unter dynamischer Last als mikroskopische Kerbe mit massiven Spannungskonzentrationen. Ermüdungsrisse initiieren fast immer an der Oberfläche. Durch Entfernen der rauen Randschicht um 20 bis 40 µm steigt die Wöhler-Dauerschwingfestigkeit von Titan- und Nickelbauteilen um bis zu 80 %.

02

Hirtising and Abrasive Flow for Conformal Cooling

Mechanische Schleifkörper können gekrümmte Kühlkanäle von 2 mm Durchmesser nicht erreichen. Beim Hirtisieren wird das Bauteil in drei aufeinanderfolgende Elektrolytbäder getaucht: Das Medium durchströmt die Kavitäten, löst anhaftende Pulverpartikel elektromechanisch ab, egalisiert Spitzen und passiviert die Wandung ohne Wasserstoffversprödung.

AM Decision Engine: Process Matching

Evaluate in 5 structured steps which metal AM process suits your exact part envelope, alloy selection, and annual volume.

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Frequently Asked Questions (FAQ)

Muss der Materialabtrag beim Design berücksichtigt werden?
Ja. Wenn durch Elektropolieren oder chemisches Glätten 20 µm Material abgetragen werden, müssen kritische Wandstärken und Passungsaufmaße im CAD-Modell mit entsprechendem Offset konstruiert werden.

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