Toleranzen im 3D-Druck
Die 3D-Drucker drucken immer nur das, was konstruiert wurde. Was einfach klingt kann schwerwiegende Folgen haben, wenn es nicht berücksichtigt wird. Bei der Konstruktion für konventionelle Fertigungsverfahren wird grundsätzlich auf Nennmass konstruiert. Die Toleranzangaben werden dann meist auf einer Zeichnung vermerkt. Da die konventionellen Verfahren subtraktiv sind (Material wird abgetragen), wird dann bei der Fertigung jeweils zugestellt, bis die Toleranzen eingehalten sind. Dies funktioniert im 3D-Druck anders.
Im 3D-Druck wird mit einem „Slicer“ (Software zur Druckvorbereitung) die 3D-Datei in Maschinencode umgewandelt. Dieser Code enthält alle Befehle für den Drucker, wie die Mechanik angesteuert werden muss, damit schlussendlich das gewünschte Bauteil entsteht. Dabei können grundsätzlich nicht, wie mit einer Zeichnung, Toleranzen an den Drucker mitgegeben werden.
Soll also ein Würfel mit einer Kantenlänge von 10mm gedruckt werden, fährt der Druckkopf z.B bei der äussersten Kontur genau auf 10mm. Grund dafür ist, dass die 3D-Datei des Würfels genau mit 10mm konstruiert ist. Da der Drucker an sich jedoch eine gewisse Ungenauigkeit/Toleranz besitzt, wird die Kantenlänge des gedruckten Würfels z.B nicht genau 10mm, sondern 10.1mm. Wenn dieser Würfel nun in eine Öffnung von genau 10mm passen soll, funktioniert das nicht. Deshalb müssen bereits bei der Konstruktion die Toleranzen berücksichtigt werden.
Zwar gibt es in der konventionellen Konstruktion auch die weniger verbreitete Toleranzmittenkonstruktion. Dieser Ansatz funktioniert im 3D-Druck jedoch auch nicht. Vielmehr müssen die Bauteile so gezeichnet werden, dass am gedruckten Bauteil das gewünschte Mass eingehalten ist, trotz der Ungenauigkeit/Toleranz des Druckers.
Am Beispiel des Würfels bedeutet dies folgendes:
- Gewünschte Kantenlänge des gedruckten Würfels soll genau 10mm sein
- Die Ungenauigkeit/Toleranz des Druckers ist +0.1mm
⇒ Die 3D-Datei muss mit einer Kantenlänge von 9.9mm gezeichnet werden.
Als Faustregel kann man sagen:
- Wenn ein gedrucktes Bauteil in etwas passen soll, muss das Aussenmass des Druckteils um die Toleranz der Drucktechnologie kleiner konstruiert werden.
- Wenn ein anderes Bauteil in ein gedrucktes Bauteil passen soll, muss das Innenmass des Druckteils um die Toleranz der Drucktechnologie grösser konstruiert werden.
Für die Drucktechnologien, die wir anbieten gelten folgende Allgemeintoleranzen:
- FDM: ±0.3%, min. ±0.3mm
- SLS, SAF und MJF: ±0.3%, min. ±0.2mm (DIN 16742-TG6)
- SLM: DIN ISO2768-1m
- SLA und DLP: ±0.2%, min. ±0.2mm
- Binder Jetting: ±0.5%, min. ±0.7 (DIN ISO2768-m)
Bitte berücksichtigen Sie, dass es sich hierbei wirklich nur um Allgemeintoleranzen handelt. Wenn Sie unsicher sind oder eine höhere Genauigkeit benötigen, können Sie uns jederzeit anfragen. Wir können Sie konkret zu Ihrer Anwendung beraten und somit die optimale Lösung finden.