Wissen · Toleranzen

Toleranzen & Konstruktionsregeln

Welche Toleranzen lassen sich beim chemischen Ätzen wirtschaftlich erreichen — und wie sollten Bauteile konstruktiv ausgelegt werden? Hier sind die wichtigsten Faustregeln und Richtwerte.

Wichtigste Faustregel: Die meisten Toleranzen skalieren mit der Materialdicke. Die wirtschaftliche Konturtoleranz liegt bei ± 10 % der Materialdicke, mindestens jedoch ± 0,02 mm.

Konturtoleranzen

Materialdicke	Typische Konturtoleranz
0,05 mm	± 0,02 mm
0,1 mm	± 0,02 mm
0,2 mm	± 0,02 mm
0,3 mm	± 0,03 mm
0,5 mm	± 0,05 mm
1,0 mm	± 0,1 mm
1,5 mm	± 0,15 mm
2,0 mm	± 0,2 mm

Minimale Innenkonturen

Minimum-Bohrungs-Ø: ≥ 1,0 × Materialdicke
Minimum-Schlitzbreite: ≥ 1,1 × Materialdicke
Minimum-Innenradius: ≥ 0,2 × Materialdicke (technisch oft sogar kleiner möglich)

Minimale Stegbreite

Material zwischen zwei Durchbrüchen muss eine Mindeststärke haben, damit es beim Ätzen nicht unterätzt wird. Faustregel:

Minimum-Steg: ≥ 0,8 × Materialdicke
Bei 0,3 mm Material also Steg ≥ 0,24 mm
Schmälere Stege sind technisch möglich, aber mit erhöhtem Ausschussrisiko

Bohrungs-/Loch-Geometrie

Da das Ätzen beidseitig läuft und das Material auch seitlich angegriffen wird (Unterätzung), entsteht eine charakteristische "Fass-Form" der Bohrung:

Der nominal definierte Durchmesser bezieht sich auf die Mitte der Materialdicke
An den Außenseiten ist die Bohrung etwas größer als nominal
Bei Präzisions-Anforderungen wird die Maskengeometrie entsprechend kompensiert

Ätztiefe und Halbätzen

Standard ist das Durch-Ätzen (Bauteil wird aus dem Blech gelöst). Halbätzen erlaubt definierte Tiefenstrukturen:

Typische Halbätz-Tiefe: 30–60 % der Materialdicke
Toleranz der Halbätz-Tiefe: ca. ± 10–20 % der nominalen Tiefe
Anwendung: Sollbruchstellen, Prägungen, Markierungen, Tiefenstrukturen

Oberflächenrauheit

Typische Werte: Ra ≈ 0,4 – 1,2 µm
Materialabhängig (Edelstahl glatter, Kupfer etwas rauer)
Nach Bedarf kann poliert oder geschliffen werden

Maßhaltigkeit der Außenkontur

Die Außenkontur eines Bauteils wird i. d. R. mit folgenden Toleranzen erreicht:

Bauteile bis 100 mm Größe: ± 0,05 mm
Bauteile bis 300 mm Größe: ± 0,1 mm
Bauteile > 300 mm: prozessabhängig, in Rücksprache mit dem Anbieter

Konstruktions-Checkliste

Materialdicke gewählt? — bestimmt minimale Strukturgrößen.
Werkstoff inkl. Werkstoffnummer angegeben?
Toleranzen nur dort spezifiziert, wo sie funktional nötig sind? (Engere Toleranzen = höhere Stückkosten.)
Bohrungen und Schlitze ≥ Materialdicke?
Stegbreiten ≥ 0,8 × Materialdicke?
Halbätz-Bereiche markiert und mit Solltiefe versehen?
Datenformat: bevorzugt DXF, DWG oder STEP.

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