Toleranzen im 3D-Druck richtig spezifizieren
Bei der additiven Fertigung stellt sich regelmäßig die Frage: Welche Toleranznorm eignet sich für 3D-gedruckte Bauteile? Die zwei relevantesten Normen im FDM-Bereich sind ISO 2768-1 Klasse M (mittlere Toleranzklasse) und die neuere ISO 20457:2021-06 TG4 (speziell für additive Fertigung). Dieser Artikel vergleicht beide Ansätze.
ISO 2768-1 Klasse M — Der Klassiker
Die ISO 2768-1 definiert Allgemeintoleranzen für Längenmaße und Winkelmaße. Klasse M (mittel) ist die in der Fertigungstechnik am häufigsten referenzierte Klasse.
Toleranzwerte Klasse M (Auszug)
| Nennmaßbereich | Toleranz |
|---|---|
| 0,5–3 mm | ±0,1 mm |
| 3–6 mm | ±0,1 mm |
| 6–30 mm | ±0,2 mm |
| 30–120 mm | ±0,3 mm |
| 120–400 mm | ±0,5 mm |
| 400–1000 mm | ±0,8 mm |
Stärken
- Universell bekannt und in der Industrie etabliert
- Kompatibel mit konventionellen Fertigungsverfahren
- Einfach in Zeichnungen zu referenzieren
Einschränkungen im 3D-Druck
- Nicht für additive Verfahren entwickelt
- Berücksichtigt keine verfahrensspezifischen Effekte wie Schrumpfung, Warping oder Anisotropie
- Eng tolerierte Maße (unter 6 mm) sind im FDM-Druck schwer zuverlässig einzuhalten
ISO 20457:2021-06 TG4 — Die Norm für Additive Fertigung
Die ISO 20457 wurde speziell für die additive Fertigung entwickelt und berücksichtigt die verfahrenstypischen Besonderheiten. TG4 ist eine der definierten Toleranzgruppen.
Besonderheiten
- Prozessgerecht — Toleranzen basieren auf dem tatsächlichen Leistungsvermögen additiver Verfahren
- Richtungsabhängig — Berücksichtigt die Anisotropie (unterschiedliche Genauigkeit in X/Y vs. Z)
- Materialspezifisch — Unterschiedliche Toleranzen je nach Werkstoff und Verfahren
- Praxisnah — Toleranzwerte spiegeln realistische Fertigungsergebnisse wider
Toleranzwerte TG4 (typisch für FDM)
| Nennmaßbereich | Toleranz |
|---|---|
| 0–30 mm | ±0,3 mm |
| 30–120 mm | ±0,5 mm |
| 120–400 mm | ±0,8 mm |
| 400–1000 mm | ±1,2 mm |
Direktvergleich
| Kriterium | ISO 2768-1 Klasse M | ISO 20457 TG4 |
|---|---|---|
| Zielverfahren | Konventionell | Additiv |
| Genauigkeit kleine Maße | ±0,1 mm | ±0,3 mm |
| Genauigkeit große Maße | ±0,8 mm | ±1,2 mm |
| Anisotropie berücksichtigt | Nein | Ja |
| Industrieakzeptanz | Sehr hoch | Wachsend |
| Praxistauglichkeit FDM | Eingeschränkt | Hoch |
Unsere Empfehlung
Für FDM-3D-Druck empfehlen wir die ISO 20457 TG4 als Referenz, da sie die tatsächlichen Möglichkeiten des Verfahrens realistisch abbildet. Wird ISO 2768-1 Klasse M vom Kunden gefordert, prüfen wir vorab, welche Maße diese Toleranz erfordern, und optimieren Druckausrichtung und Parameter entsprechend.
Grundsätzlich gilt: Je enger die Toleranz, desto wichtiger wird die Abstimmung zwischen Konstruktion und Fertigung. Sprechen Sie uns frühzeitig an — wir beraten Sie gerne zur optimalen Tolerierung Ihrer 3D-Druck-Bauteile.
Kontakt: info@reents3d.de oder +49 40 56118777.
