Toleranzen in Bezug auf Material und Fertigung

Das zugrundeliegende Verb „tolerieren“ wurde im 16. Jahrhundert aus dem lateinischen tolerare („erdulden“) entlehnt. (1)

Daraus ableiten lässt sich der Begriff GEDULD. Geduld ist es, was man braucht, um Toleranzen bei Kunststoffen zu bewerten.
Das Material fertigen wir nicht selbst. Es kommt aus diversen internationalen Fabriken. Mit den unterschiedlichsten Maschinen hergestellt, erfüllt es am Ende unterschiedlichste Bedingungen in Bezug auf Optik, Haptik und Verarbeitung.

Stichwort – Längenausdehnungskoeffizent: Aus dem Physikunterricht wissen wir, dass sich mit der Wärme die Stoffe ausdehnen. Kunststoffe sind dabei noch schneller und ausgiebiger als zum Beispiel Metall, Glas oder Steine.

Materialtoleranzen
Wir verarbeiten Platten und Profilhalbzeuge. Nur selten ist es wichtig, ob das Material in seinen verfügbaren Längenmaßen irgendwelche Toleranzen erfüllt. Diese Werte sind erst bei der Verarbeitung ausschlaggebend. Viel bedeutsamer ist es zu wissen, welche Grunddicken erfüllt werden. Toleranzen im 1/10 Bereich sind groß und müssen im Einzelfall diskutiert werden.

Extrudierte Platten – bei den durch einen Extruder auf Dicke und Größe gebrachten Platten ist die Maßhaltigkeit über die Fläche am Gleichmäßigsten und Genauesten.
Gegossene Platten – gegossene Platten sind in erster Linie im Gefüge homogen und von daher weniger spannungsbehaftet. Sie entfalten ihre volle Stärke beim Formen oder Leimen.
Gepresste Platten – gibt es im Bereich der technischen Kunststoff (zum Beispiel  PVC). Hier werden mehrere Grundplatten zu einer dicken Schicht verpresst.

Fertigungstoleranzen

• Sägen - als Maßstab gelten hier die Plattenaufteilanlangen (z.B. von Homag) hier schafft man aus dem Stand heraus Toleranzen im Bereich von +/- 0,3 mm.
• Fräsen – die von uns verwendeten CNC Fräsen leisten in der Theorie im 1/100. Die Praxis liefert aber eher im +/- 1/10 mm Bereich
• Kleben – das Fügen zweier Kannten liefert im +/- 0,5 mm Bereich und hängt stark von den Dickentoleranzen der verwendeten Platten ab.
• Leimen – vgl. Kleben
• Drehen — die von uns verwendeten Drehbänke liefern im 1/100 Bereich
• Biegen – hier unterscheiden wir Kantenlängen und Biegeradien.

1. Kantenlänge – eine Platte zu einem „U“ gebogen hat zwei offene und einen geschlossenen Teil. Die beiden offenen Enden kann man unter Umständen nach dem Biegevorgang auf Längen nacharbeiten – hier gelten die Toleranzen wie beim Sägen. Der geschlossenen Teil, sprich der Teil zwischen den offenen Schenkeln ist nach der Formgebung über ein Abstandsmaß fix und unveränderlich. Minus oder Pluswerte im Millimeterbereich können entstehen und sind zu diskutieren. Da aber meist das lichte offene Maß der offenen Schenkel entscheidend ist, darf man nicht außer Acht lassen, dass Kunststoff durch seine Flexibilität das Soll am Ende doch erfüllt.
2. Biegeradien – die häufigste Form der Biegung ist die über einen Heizdraht gefertigte. Über eine Länge wird eine Wärmezone im x Zentimeterbereich erzeugt und dann, sobald der Bereich plastisch verformbar ist der gewünschte Winkel eingestellt. Kosten/Nutzen sind die entscheidenden Parameter. Logisch, man könnte einen Wissenschaft daraus machen und ähnlich einer Herzlungen-Maschinen alle möglichen Parameter überwachen um das gewünschte Ziel zu erreichen, aber bezahlen will und kann man es dann nicht mehr.
3. Daher gilt. Ein 50 cm langer L-Winkel aus einem 5 mm Material mit zwei freien Schenkeln 100 auf 100 mm mit einem 90° Winkel und einem Innenradius von 5 mm kann folgende Werte haben. L = 500 mm +/- 0,3 mm — Schenkel 1 und 2 = 100 +/- 0,3 mm — Winkel = 90° +/- 1-2° — Radius = 5 mm +/- 1-5 mm. Das wird am Ende dem Einsatzzweck genügen und ist auch noch bezahlbar. Alles andere ist möglich muss aber diskutiert und bewertet werden.

• Lasern – nicht alles was ein Festkörper ist, kann gelasert werden. Am häufigsten ist es Acrylglas. Hier liefert die Maschine theoretisch mehr als sie es tatsächlich kann. Da beim Lasern Material verdampft wird, ist die Frage „wo“. Auf der Schnittlinie, oder rechts oder links davon. Bei Wechselkonturen, bei denen man die Sollmaße mal innen mal Außen erfüllen muss kann es schon mal eng oder weit werden. Im Mittel liefert die Maschine im +/- 1/10 mm Bereich.

Alle hier genannten Daten und Angaben beruhen auf durchschnittlichen Beobachtungen bzw. und/oder Herstellerangaben; eine Haftung für die Richtigkeit dieser Daten und Angaben wird von der Tabrizi Kunststoffverarbeitung nicht übernommen.