Machbarkeitseinschätzung der 3D-Druck-Konstruktionen
Die Toleranzen im 3D-Druck sind ein Aspekt, der bei der Planung von 3D-Druck-Projekten immer wieder Thema wird. Die wichtigste Frage in diesem Kontext: Welche Maße und Toleranzen sind wirklich notwendig? Viele Zeichnungen, die für die Planung von 3D-Druck-Projekten genutzt werden, sind noch an der herkömmlichen Fertigung ausgerichtet.
Natürlich sind die Toleranzen von der spezifischen 3D-Drucktechnologie abhängig, für die man sich entscheidet, grundsätzlich sind die Toleranzen der Druckoptionen auf unserer 3D-Druckplattform jedoch an die DIN ISO 2768 -m angelehnt.
Längenmaße
Grenzabmaße in mm für Nennmaßbereich in mm
Bei Abmessungen < 0,5 mm sind die Toleranzen direkt am Nennmaßbereich anzugeben.
In Zeichnungen sollte man zunächst einen Blick auf die Maße werfen. Wenn hinter den Maßen ein großer oder kleiner Buchstabe zu finden ist, handelt es sich dabei meist um Passmaße. Diese können im 3D-Druck allerdings nicht direkt hergestellt werden, sondern sollten mit etwas Aufmaß vorgedruckt werden, sodass das Passmaß im Nachgang noch hergestellt werden kann. Auch bei sehr kleinen Toleranzen im Hundertstel-Bereich sollte man genauer hinschauen, da diese oft nicht direkt in der Form gedruckt werden können.
Ein weiterer Aspekt, den es zu berücksichtigen gilt, ist das Dateiformat, genauer die Dateikonvertierung. Eine STP-Datei ist ein Volumenmodell, bei dem genau das dargestellt wird, was auch konstruiert wurde, sodass an ausgefüllten Körpern das gesamte Volumen erkennbar ist. Eine STL-Datei hingegen wird für den direkten Druck verwendet und ist eine Flächendatei, bei der nur die äußeren Flächen, die für den Druck relevant sind, dargestellt werden. Diese Flächen werden näherungsweise durch gleich große Dreiecke angelegt, sodass die Größe der Dreiecke der Auflösung der STL-Datei entspricht und für die Qualität des Druckergebnisses entscheidend ist. Dies zeigt sich insbesondere bei gewölbten Flächen. Entscheidend ist deshalb die gewählte Auflösung bei der Konvertierung in eine STL-Datei.
Darüber hinaus sollte ein besonderes Augenmerk auf die Konstruktion von Gewinden gelegt werden. Diese dürfen nicht nur angedeutet werden, sondern müssen physisch in der Datei hinterlegt sein. Grundsätzlich ist der 3D-Druck von Gewinden allerdings mit technischer Prüfung ab M5 möglich, ab M8 funktioniert dies auch problemlos. Der 3D-Druck ermöglicht somit die Fertigung von Bauteilen mit Gewinden, dennoch sind geschnittene Gewinde aus der herkömmlichen Fertigung heute noch genauer.
Folgende Alternativen für den 3D-Druck von Gewinden können in Betracht gezogen werden:
| Vordrucken des Kernlochs und händisches Gewindeschneiden
| Direkteinschrauben metrischer Gewindeschraube mit definiertem Kernlochdurchmesser
| Tasche für Stahlmutter
| Einpresshülse/ Einschmelzhülse
| ENSAT/Helicoil-Einsatz
Vorgehensweise bei der Machbarkeitseinschätzung hinsichtlich Toleranzen:
| Zeichnung sichten
| Kritische Maße betrachten / Abgleich ISO
| Hinterfragen:
Welche Toleranzen sind möglich?
Welche Maße sind wirklich relevant?
Welche Maße können höher toleriert werden?
