Toleranzen im Tiefziehen
PrĂ€zise, reproduzierbar und wirtschaftlich: So legen Sie die richtigen Toleranzen fĂŒr Ihr Kunststoff Tiefziehteil fest
Warum sind Toleranzen im Tiefziehen von Kunststoff so wichtig?
Bei der Herstellung von Tiefziehteilen kann es aufgrund der einseitigen WerkzeugberĂŒhrung, Materialdickenschwankungen der Halbzeuge und internen Spannungen im Material selbst zu geringen MaĂabweichungen kommen. Die maximal möglichen Toleranzen fĂŒr die Herstellung zu beachten, ist vor allem fĂŒr technische Tiefziehteile und Automatisierungstrays das A und O.
Funktionsorientiertes Toleranzdesign im Thermoforming
Als Faustregel gilt: Je enger die notwendigen Toleranzen, desto teurer werden Werkzeug und die Fertigungskosten.
âčïž Wir setzen bei unserer Datenerstellung Ihrer Tiefziehteile auf funktionsorientiertes Toleranzdesign: Aus Ihren im Konfigurator eingereichten Anforderungen leiten wir die Funktionen des Tiefziehteils ab. Die Funktionen werden mit den notwendigen BezĂŒgen und Toleranzen auf der Zeichnung beschrieben. Nach Ihrer PrĂŒfung und Freigabe folgt der Fertigungsprozess.
Einflussfaktoren bei Toleranzen im Tiefziehen
Werkstoff Kunststoff
Kunststoffteile haben durch die fehlende Steifigkeit und die groĂe Verformbarkeit gröĂere MaĂstreuungen als metallische Werkstoffe.
- Trotz hochentwickelter Fertigungstechnik wird die Verarbeitung oft empirisch betrieben
- MaĂrelevante Eigenschaften: Steifigkeit, HĂ€rte, Verarbeitungsschwindung
- Verzug kann zu Form-, Lage- und Winkelabweichungen fĂŒhren, die Normung erschweren
- Schwankungen zwischen den Molmassen einzelner Materialchargen haben Einfluss auf FlieĂverhalten und Verarbeitungsschwindung â bei verarbeiteter âIndustriequalitĂ€tâ sind die Schwankungen teils sehr groĂ
- Deformations- und FlieĂverhalten
Fertigungsbedingte MaĂĂ€nderungen
Anwendungsbedingte MaĂĂ€nderungen können auftreten durch:
- Unterschiedliche Verarbeitungsschwindung
- Falscher Werkzeugschwund
- Unterschiedliches RĂŒckverformungsverhalten
- Deformationen am Werkzeug und VerschleiĂ: WZ hat sonst StahlmaĂe von +/- 0,01mm
Anwendungsbedingte MaĂĂ€nderungen
Fertigungsbedingte LĂ€ngenmaĂabweichungen können auftreten durch:
- Klimaeinwirkungen
- Mechanische Deformationen: Ă€uĂere KrĂ€fte, Relaxation innerer Spannungen
- Nutzungsbedingte Energieeinwirkungen: WĂ€rme im Motorraum
- Diffusionskontakt: DĂ€mpfe, FlĂŒssigkeiten
- Werkstoffabtrag: Reibung
- Molekulare Stoffstrukturumwandlung
Allgemeine Toleranzen
GrenzmaĂe fĂŒr LĂ€ngenmaĂe
DIN ISO 2768-c
| Toleranzklasse | GrenzabmaĂe in mm fuÌr NennmaĂbereich in mm (immer +/-) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DIN ISO | 0,5 - 3 | >3 - 6 | >6 - 30 | >30 - 120 | >120 - 400 | >400 - 1.000 | >1.000 - 2.000 | >2.000 - 4.000 | >4.000 - 8.000 |
| 2768-c | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
Alle LĂ€ngenmaĂe unterliegen DIN IS 2768. Normale Tiefziehteile fallen in die Toleranzklasse 2768-c (s. Tabelle):
DIN ISO 2768-m
| Toleranzklasse | GrenzabmaĂe in mm fuÌr NennmaĂbereich in mm (immer +/-) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DIN ISO | 0,5 - 3 | >3 - 6 | >6 - 30 | >30 - 120 | >120 - 400 | >400 - 1.000 | >1.000 - 2.000 | >2.000 - 4.000 | >4.000 - 8.000 |
| 2768-m | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 3,0 |
Alle LĂ€ngenmaĂe unterliegen DIN IS 2768-1. Auf Wunsch können Tiefziehteile nach Toleranzklasse 2768-m gefertigt werden (s. Tabelle). HierfĂŒr mĂŒssen wir allerdings erst alle Toleranzbereiche auf tiefziehbare Herstellung prĂŒfen und freigeben.
Toleranzen fĂŒr Bohrungen und Ăffnungen:
- Formteil: 0,5mm
- Bohrlochdurchmesser: 0,13mm fĂŒr Löcher kleiner als 25mm
- Bohrlochdurchmesser: 0,25mm fĂŒr Löcher zwischen 25 und 125mm
- Schlitze: 0,25mm fĂŒr Löcher kleiner als 25mm
- Schlitze: 0,5mm fĂŒr Löcher zwischen 25 und 125mm
- FrĂ€sen: 0,5mm fĂŒr Löcher auch gröĂer als 125mm
Tiefziehbare Besonderheiten, auf die Sie achten sollten
Kunststoff Tiefziehen ist ein komplexer Prozess mit vielen Variablen, welche die Toleranzen beeinflussen können. Durch Beachtung dieser Regeln lassen sich Fehler im CAD-Design und im Endprodukt vermeiden.
Eck- und Kantenradien im Tiefziehen
Wir mĂŒssen Ihr Tiefziehteil immer mit einem Mindestradius von 1,5mm fertigen. GrundsĂ€tzlich sollte das Teil mit möglichst groĂen Radien ausgestattet werden, um das Streckverhalten zu begĂŒnstigen.
âčïž Bei speziellen Vorgaben können Sie diese im Konfigurator tĂ€tigen.
WandschrÀgen & Entformung
Damit Tiefziehteile sich sauber aus dem Werkzeug lösen, sind WandschrÀgen erforderlich:
â Negativwerkzeug: 1,5-2°
â Positivwerkzeug: 4-6°
Diese Werte gelten als Industriestandard fĂŒr maĂhaltiges Tiefziehen von Kunststoffteilen.
UmformverhÀltnis
Die Wanddicken entlang eines Tiefziehteils sind nie gleich dick. Das liegt an der Materialverstreckung beim Formprozess. Die resultierenden Wanddicken lassen sich allerdings ĂŒber eine Formel ĂŒberschlagen.
âčïž Sie können die resultierende WandstĂ€rke aus der eingesetzten MaterialstĂ€rke schon im Vorfeld selbst berechnen.
WeiterfĂŒhrende Infos zu Konstruktion & Toleranzen im Tiefziehen
Gestaltungsregeln fĂŒr Kunststoff Tiefziehteile
Lesen Sie in unserem Beitrag, welche Konstruktionsregeln Sie bei der Herstellung von Kunststoff Tiefziehteilen beachten sollten, um tiefziehfÀhige Toleranzen zu garantieren.
Design-Guide fĂŒr Kunststoff Tiefziehteile
In unserem Thermoforming Design-Guide finden Sie neben Gestaltungsregeln fĂŒr tiefziehgerechte Bauteile auch Infos zum Tiefziehverfahren, Materialien und mehr.
DfM-Analyse fĂŒr Kunststoff Tiefziehteile
Sie haben bereits eine CAD-Datei eines Tiefziehteils? Laden Sie einfach Ihre CAD-Datei hoch und unser DfM-Tool prĂŒft Ihr Teil automatisch auf Tiefziehbarkeit. Jetzt Demo buchen!
HĂ€ufige Fragen zu Toleranzen beim Tiefziehen von Kunststoff
Kunststoffe dehnen sich stĂ€rker aus und reagieren auf Temperatur und Feuchtigkeit, daher sind Toleranzen beim Tiefziehen gröĂer als bei Metallteilen.