Toleranzen

Allgemein

Toleranzen sind ein wichtiges Hilfsmittel um die Qualität eines Bauteils oder einer Baugruppe bewerten zu können. Sie bezeichnen eine Abweichung einer bestimmten Größe vom Normzustand (Normmaß), bei dem die Funktion eines Systems gerade noch sichergestellt wird. Aus diesem Grund sind fast für alle Anwendungszwecke und technische Bereiche Toleranzen festgelegt worden, um im Gesamten technisch funktionierende Systeme zu ermöglichen. Grundsätzlich sind sie immer symmetrisch, wenn nicht anders beschrieben, bezüglich der Nenngröße zu sehen.

Allgemeintoleranzen

Allgemeintoleranzen sind immer der erste Anhaltspunkt, um die Qualität oder die Funktionstüchtigkeit eines einzelnen Bauteils oder eines Systems aus mehreren Bauteilen beurteilen zu können. Für die Allgemeintoleranzen nach DIN ISO 2768 Teil 1 und 2 ziehen wir zunächst als Basis die Toleranzklassen „m“ und „K“ (mittel) bei der Fertigung heran. In Teil 1 werden Längen- und Winkelmaße toleriert und in Teil 2 sämtliche Form- und Lagetoleranzen. Das bedeutet für die einzelnen Toleranzgruppen folgendes:

Allgemeintoleranzen für Längenmaße DIN ISO 2768-1
Toleranzklasse Grenzabmaße [mm] für Nennmaßbereiche
0,5 > 3 > 6 > 30 > 120 > 400 > 1000 > 2000
≤ 3 ≤ 6 ≤ 30 ≤ 120 ≤ 400 ≤ 1000 ≤ 2000 ≤ 4000
m (mittel) ± 0,1 ± 0,1 ± 0,2 ± 0,3 ± 0,5 ± 0,8 ± 1,2 ± 2,0
Allgemeintoleranzen für gebrochene Kanten DIN ISO 2768-1
Toleranzklasse Grenzabmaße [mm] für Nennmaßbereiche
0,5 > 3 > 6 > 30 > 120
≤ 3 ≤ 6 ≤ 30 ≤ 120 ≤ 400
m (mittel) ± 0,2 ± 0,5 ± 1,0 ± 2,0 ± 4,0
Allgemeintoleranzen für Winkelmaße DIN ISO 2768-1
Toleranzklasse Grenzabmaße [°, '] für Nennmaßbereiche (kürzerer Winkelschenkel)
bis 10 > 10 > 50 > 120 > 400
  ≤ 50 ≤ 120 ≤ 400  
m (mittel) ± 1° ± 0°30' ± 0°20' ± 0°10' ± 0°5'
Allgemeintoleranzen für Geradheit & Ebenheit DIN ISO 2768-2
Toleranzklasse Nennmaßbereiche [mm]
≤ 10 > 10 > 30 > 100 > 300 > 1000
  ≤ 30 ≤ 100 ≤ 300 ≤ 1000 ≤ 3000
K (mittel) 0,05 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8
Allgemeintoleranzen für Rechtwinkligkeit DIN ISO 2768-2
Toleranzklasse Nennmaßbereiche [mm] (kürzerer Winkelschenkel)
≤ 100 > 100 > 300 > 1000
  ≤ 300 ≤ 1000 ≤ 3000
K (mittel) 0,4 0,6 0,8 1,0
Allgemeintoleranzen für Symmetrie & Lauf DIN ISO 2768-2
Toleranzklasse Nennmaßbereiche [mm] (kürzeres Formelement) Lauf
≤ 100 > 100 > 300 > 1000
  ≤ 300 ≤ 1000 ≤ 3000
K (mittel) 0,6 0,8 1,0 0,2

Für Schweißkonstruktionen werden die Allgemeintoleranzen nach DIN EN ISO 13920 herangezogen.

Allgemeintoleranzen für Schweißkonstruktionen DIN EN ISO 13920
Toleranzklasse zulässige Abweichungen
für Längenmaße Δl [mm] Nennmaßbereich l für Winkelmaße Δα [°,'] Nennmaßbereich l
≤ 30 > 30 > 120 > 400 > 1000 > 2000 ≤ 400 > 400 > 1000
  ≤ 120 ≤ 400 ≤ 1000 ≤ 2000 ≤ 4000   ≤ 1000  
B (mittel) ± 1 ± 2 ± 2 ± 3 ± 4 ± 6 ± 45' ± 30' ± 20'
C (grob) ± 1 ± 3 ± 4 ± 6 ± 8 ± 11 ± 1° ± 45' ± 30'

Verfahrensspezifische Toleranzen

Verfahrensspezische Toleranzen geben die Möglichkeit einzuschätzen, welche Abweichungen bei der Herstellung von Bauteilen durch bestimmte Fertigungsverfahren zu erwarten sind. Das lässt zudem die Aussage zu, ob ein bestimmtes Fertigungsverfahren zur Herstellung eines Teils überhaupt geeignet ist. Aus diesem Grund sind verfahrensspezische Toleranzen über den Allgemeintoleranzen angesiedelt. Nachfolgend wird auf die Toleranzen eingegangen, die durch unseren Maschinenpark spezifiziert sind.

Bei thermischen Trennverfahren wird als Qualitätsmaßstab zur Beurteilung der geschnittenen Blechteile die DIN EN ISO 9013 für Längenmaßabweichungen herangezogen. Wir, als Dienstleister für Laserzuschnitte, sind nach Toleranzklasse 1 der DIN EN ISO 9013 zertifiziert. Aus diesem Grund gelten für uns folgende Grenzabmaße bei lasergeschnittenen Teilen:

Längentoleranzen für thermisches Schneiden DIN EN ISO 9013 - Toleranzklasse 1
Blechdicke t [mm] Nennmaße [mm]
> 0 ≥ 3 ≥ 10 ≥ 35 ≥ 125 ≥ 315 ≥ 1000 ≥ 2000
< 3 < 10 < 35 < 125 < 315 < 1000 < 2000 < 4000
Grenzabmaße [mm]
> 0 ≤ 1 ± 0,075 ± 0,1 ± 0,1 ± 0,2 ± 0,2 ± 0,3 ± 0,4 ± 0,65
> 1 ≤ 3,15 ± 0,1 ± 0,15 ± 0,2 ± 0,25 ± 0,25 ± 0,35 ± 0,4 ± 0,65
> 3,15 ≤ 6,3 ± 0,2 ± 0,2 ± 0,25 ± 0,25 ± 0,3 ± 0,4 ± 0,45 ± 0,7
> 6,3 ≤ 10   ± 0,25 ± 0,3 ± 0,3 ± 0,35 ± 0,45 ± 0,55 ± 0,75
> 10 ≤ 15   ± 0,3 ± 0,35 ± 0,4 ± 0,45 ± 0,55 ± 0,65 ± 0,85
> 15 ≤ 20   ± 0,4 ± 0,4 ± 0,45 ± 0,55 ± 0,75 ± 0,85 ± 1,2
> 20 ≤ 25   ± 0,45 ± 0,5 ± 0,6 ± 0,7 ± 0,9 ± 1,1 ± 1,6
> 25 ≤ 32     ± 0,7 ± 0,7 ± 0,8 ± 1 ± 1,6 ± 2,25
> 32 ≤ 50     ± 0,7 ± 0,7 ± 0,8 ± 1 ± 1,6 ± 2,5

Die DIN ISO 2768 geht im Allgemeinen immer von fertig bearbeiten Bauteilmerkmalen aus. So wird in Teil 2 die Ebenheit stets auf eine endbearbeitete Fläche bezogen. Da Bleche jedoch nach dem Walzen unbearbeitet Ober- und Unterseiten besitzen und diese in der Regel auch unbearbeitet bleiben, greift hier die DIN EN 10029. Des Weiteren resultieren durch das Walzen und der entsprechenden Legierungszusammensetzung des Bleches ungleichmäßige Eigenspannungsverteilungen und -ausprägungen, wodurch sich das Verformungsverhalten durch den Wärmeeintrag des Laserstrahl im Vorhinein nicht exakt bestimmen lässt. Deswegen werden In dieser Norm gewalzte Bleche zunächst in zwei Festigkeitsklassen mit der Grenzfestigkeit von 460MPa eingeteilt. Diesen beiden Klassen sind dann die Ebenheitstoleranzen für eine Messlänge (Messlatte) von 1000mm und 2000mm zugeordnet.

Ebenheitstoleranzen nach DIN EN 10029
Blechdicke t [mm] Stähle Re ≤ 460MPa Stähle Re > 460MPa + Alu.
zul. Abweichung auf Messlätte [mm]
1000 2000 1000 2000
3 < 5 9 14 12 17
5 < 8 8 12 11 15
8 < 15 7 11 10 14
15 < 25 7 10 10 13
25 < 40 6 9 9 12

Aufbauend auf die DIN ISO 2768-1 werden für Biegeteile die Längentoleranzen der DIN 6930-2 aus der Toleranzklasse „mittel“ herangezogen.

Längentoleranzen für Biegeteile nach DIN 6930-3 mittel
Nennmaßbereich [mm] Grenzabmaße für Dickenbereich [mm]
≤ 1 > 1 > 3 > 6 > 10
  ≤ 3 ≤ 6 ≤ 10  
≤ 6 ± 0,10 ± 0,15 ± 0,20 ± 0,30 ± 0,40
> 6 ≤ 10 ± 0,15 ± 0,20 ± 0,25 ± 0,40 ± 0,40
> 10 ≤ 25 ± 0,20 ± 0,25 ± 0,30 ± 0,40 ± 0,60
> 25 ≤ 63 ± 0,25 ± 0,30 ± 0,40 ± 0,50 ± 0,60
> 63 ≤ 160 ± 0,30 ± 0,40 ± 0,50 ± 0,60 ± 0,80
> 160 ≤ 400 ± 0,50 ± 0,60 ± 0,60 ± 0,80 ± 1,00
> 400 ≤ 1000 ± 0,80 ± 0,80 ± 1,00 ± 1,00 ± 1,50
> 1000 ≤ 6300 ± 1,20 ± 1,50 ± 1,50 ± 2,00 ± 4,00

Angelehnt an die DIN ISO 2768-1 tolerieren wir die Biegewinkel bei Kantteilen wie folgt:

-   kürzere Schenkellänge ≤ 50 mm ➔ ± 1,0°
-   kürzere Schenkellänge > 50 mm ➔ ± 0,5°