Allgemeintoleranzen der drei Verfahren
Ohne abweichende Vereinbarung gelten bei uns für Längenmaße folgende Werte, bezogen auf das Nennmaß. Es gilt jeweils der größere der beiden Werte:
| Verfahren | Prozentual | Mindestens | Beispiel 100 mm | Beispiel 20 mm |
|---|---|---|---|---|
| FDM | ± 0,5 % | ± 0,5 mm | ± 0,5 mm | ± 0,5 mm |
| SLA | ± 0,3 % | ± 0,15 mm | ± 0,3 mm | ± 0,15 mm |
| SLS | ± 0,3 % | ± 0,3 mm | ± 0,3 mm | ± 0,3 mm |
Die Werte gelten für den Zustand nach der verfahrensüblichen Nachbehandlung und vor jeder weiteren Nachbearbeitung. Sie entsprechen dem, was der Markt für industrielle Anlagen nennt, und sie sind Zusagen, keine Bestwerte. Häufig liegt ein Bauteil deutlich innerhalb dieser Spanne; verlassen sollten Sie sich darauf nur bei Maßen, die wir gemessen haben.
Warum das größere Maß gilt
Ein Prozentwert allein wäre bei kleinen Maßen unrealistisch eng: 0,3 % von 10 mm sind 0,03 mm, das erreicht kein Pulverbett zuverlässig. Deshalb gibt es den Mindestwert. Bei großen Maßen greift umgekehrt der Prozentwert, weil Schrumpf und Verzug mit der Länge wachsen. Für ein 300 mm langes SLS-Teil bedeutet das ± 0,9 mm über die Gesamtlänge, für eine 8 mm breite Nut im selben Teil ± 0,3 mm.
Woher die Streuung kommt
- Schrumpf. Kunststoff zieht sich beim Abkühlen zusammen. Der Schrumpf ist vorgehalten, aber er hängt von Geometrie, Wandstärke und Lage im Bauraum ab.
- Aufbaurichtung. Maße in Aufbaurichtung folgen der Schichtstärke; Maße in der Ebene der Bahnbreite beziehungsweise der Belichtungsauflösung. Ein Maß ist deshalb je nach Orientierung unterschiedlich genau.
- Wärme. Dünne, lange oder unsymmetrische Bauteile verziehen beim Abkühlen; bei FDM zusätzlich bei ungleichmäßiger Wandstärke.
- Feuchte. Polyamide nehmen Umgebungsfeuchte auf und wachsen dabei geringfügig. Maße an Polyamidteilen gelten für den Zustand bei Auslieferung.
- Nachhärtung. Photopolymere schrumpfen bei der UV-Nachhärtung noch einmal leicht; Kennwerte und Maße gelten für den nachgehärteten Zustand.
- Stützstrukturen. An Ansatzstellen bleibt die Fläche rauer und minimal erhaben; Sichtflächen und Passflächen legen wir deshalb nicht auf die Stützseite.
Bohrungen und Passungen
Die Allgemeintoleranzen gelten nicht für Bohrungen. Gedruckte Bohrungen fallen tendenziell kleiner aus als das Nennmaß, bei FDM werden liegende Bohrungen durch die Schichtstufen zusätzlich leicht unrund. Als Mindestdurchmesser gelten bei FDM 2 mm, bei SLA 0,8 mm und bei SLS 1 mm; kleinere Bohrungen werden nur angedeutet und nachträglich aufgebohrt. Passbohrungen und Passflächen arbeiten wir spanend nach. Bei liegenden FDM-Bohrungen hilft es, sie 0,1 bis 0,75 mm größer auszulegen oder das Bauteil so zu orientieren, dass die Bohrung steht.
Passungen, Form- und Lagetoleranzen und Rauheitsanforderungen gelten nur, wenn sie in der Zeichnung angegeben und in der Auftragsbestätigung aufgenommen sind. Dann gehören sie zum Prüfplan.
Verzug bei großen und dünnen Teilen
Ab etwa 180 mm Kantenlänge, bei dünnen Wänden und bei flächigen Geometrien kann ein Bauteil verfahrensbedingt verziehen. Für Ebenheit und Geradheit solcher Teile gelten die Allgemeintoleranzen nur, wenn die Geometrie es zulässt; andernfalls sprechen wir es im Angebot an und schlagen Rippen, gleichmäßigere Wandstärken oder eine andere Orientierung vor. Wie man das in der Konstruktion vermeidet, steht unter Wandstärken und Konstruktionsregeln.
Messen: wann und wie
Gemessen wird bei 20 °C nach Abschluss der verfahrensüblichen Nachbehandlung, also nach Abkühlen, Entpulvern, Reinigen oder Nachhärten, und nach Temperierung des Bauteils auf Raumklima. Die Maße, die Sie in der Zeichnung kennzeichnen, werden zum Prüfplan; Erstmuster werden danach gemessen, das Maßprotokoll erhalten Sie auf Wunsch. Ungekennzeichnete Maße prüfen wir stichprobenartig und im Rahmen der Sichtprüfung, die zu jedem Auftrag gehört.
Wenn es enger sein muss
Allgemeintoleranzen aus Zeichnungsköpfen, wie sie für gefräste oder gespritzte Teile üblich sind, erreicht ein additiv gefertigtes Bauteil nicht ohne weiteres; sie gelten bei uns nur, wenn sie ausdrücklich vereinbart wurden. Engere Toleranzen an einzelnen Maßen erreichen wir in der Regel durch spanende Nachbearbeitung: Passflächen fräsen, Bohrungen reiben, Gewinde schneiden. Das ist gesondert zu beauftragen und im Angebot ausgewiesen. Die wirtschaftliche Lösung ist fast immer, nur die Maße eng zu tolerieren, die eine Funktion haben, und diese in der Zeichnung zu kennzeichnen.
Alle Werte gelten so, wie sie in unserer Fertigungsrichtlinie stehen; sie ist Bestandteil jedes Angebots.