Toleranties en passingen bij FDM: wat je kunt verwachten

Als indicatie kun je bij kleine maten rond ±0,2 mm afwijking verwachten. Dat is een gemiddelde ervaring en geen garantie: het hangt af van het materiaal, de geometrie, de stand op het printbed en de plek van de maat in het onderdeel.

Bij grotere maten speelt krimp een rol die meegroeit met de lengte. Een afwijking van een paar tienden procent is bij een maat van twintig millimeter verwaarloosbaar, maar bij driehonderd millimeter loopt het op tot ongeveer een millimeter. Voor lange onderdelen met een vast gatenpatroon is dat iets om bij stil te staan.

In de bouwrichting is de maat bovendien gebonden aan de laagdikte. Bij een laagdikte van 0,20 mm valt een hoogte altijd op een veelvoud daarvan. Een kraag van 3,1 mm wordt 3,0 of 3,2.

Krimp. Gesmolten kunststof krimpt bij het afkoelen. ABS en ASA krimpen het meest, PLA het minst. De vezelversterkte materialen krimpen minder dan hun basis, en daarom zijn PETG-CF en ASA-CF voor maatvaste onderdelen een goede keuze.

Binnencontouren. Een gat wordt gevormd door de binnenkant van een rups, en die rups wordt in de bocht iets ingedrukt. Gaten komen daardoor kleiner uit dan getekend, en hoe kleiner het gat, hoe groter de afwijking naar verhouding.

De eerste laag. Die wordt tegen het printbed gedrukt voor een goede hechting en loopt daardoor iets uit. Een onderdeel is aan de onderkant vaak een fractie breder. Een kleine afschuining van een halve millimeter onder aan het onderdeel vangt dat op.

Vocht. PA6-CF neemt na het printen vocht op en kan een fractie in maat veranderen. Voor krappe passingen in een omgeving met wisselende luchtvochtigheid is ASA-CF stabieler.

De onderstaande waarden zijn een startpunt voor de speling op de diameter, dus het totale verschil tussen gat en as. Ze gelden voor een verticaal geprint gat bij een gangbare maat. Test bij twijfel eerst met een proefstuk.

Klempassing, bijvoorbeeld een pen die vast moet blijven zitten: 0 tot 0,1 mm. Vaak werkt het beter om het gat iets kleiner te tekenen en de pen met kracht in te drukken of in te lijmen.

Schuifpassing, voor delen die met de hand in elkaar en weer uit elkaar moeten: 0,2 tot 0,3 mm.

Loopspeling, voor een as die moet draaien of een deel dat moet schuiven: 0,3 tot 0,5 mm. Moeten twee geprinte vlakken langs elkaar glijden, neem dan de ruimere waarde; de laaglijnen werken als een fijne rasp.

Voor gekochte onderdelen zoals lagers, magneten en buis: meet ze zelf met een schuifmaat. De nominale maat uit de catalogus wijkt vaak een paar honderdsten af, en dat telt mee.

Bij een passing die echt moet werken, is een klein proefstuk goedkoper dan een tweede ronde van het hele onderdeel. Teken een strip met dezelfde passing in een paar varianten, bijvoorbeeld gaten van 9,8, 9,9, 10,0 en 10,1 mm, en laat die printen in hetzelfde materiaal en dezelfde stand als het echte onderdeel. Je ziet dan meteen welke maat past en kunt die in het definitieve model overnemen.

Gebruik voor het proefstuk wel hetzelfde materiaal. Een passing die in PLA klopt, kan in ASA te krap zijn door de grotere krimp.

Moet een maat nauwkeuriger zijn dan FDM haalt, teken dan dat ene vlak of gat met overmaat en bewerk het na. Een gat dat je een paar tienden kleiner tekent en daarna ruimt of boort, is nauwkeuriger en ronder dan elk geprint gat. Een referentievlak dat je met overmaat tekent, kun je vlakfrezen of vlakschuren.

Voor boorbussen en lagerzittingen in een mal of fixture werkt inpersen of inlijmen van een metalen bus goed. Het geprinte onderdeel zorgt dan voor de positie, het metaal voor de nauwkeurigheid en de slijtvastheid.

Schroefdraad die vaak gebruikt wordt, maak je met een metalen inzetstuk. Fijne draad tap je na in een gat op kernboormaat.

Wij printen wat in het model staat. Staan er maten in die belangrijker zijn dan de rest, vermeld die dan in je aanvraag of bestelling, met de passing die je nodig hebt. Dan kiezen we de stand op het printbed zo dat die maten in het vlak liggen waar FDM het nauwkeurigst is. Met de ontwerpcheck kijken we bovendien vooraf mee naar de spelingen in je model.

Is een tolerantie van een paar honderdsten nodig op een vlak dat je niet wilt nabewerken, dan is FDM niet de juiste techniek. Dat zeggen we liever vooraf dan dat je het bij de montage merkt.