Waarom gietstukken eigen toleranties nodig hebben
De uiteindelijke grootte van een gietruwe maat is het resultaat van de krimp van de was, het gedrag van de schaal, de krimp van de legering en eventuele vervorming bij afkoelen en warmtebehandeling. De spreiding neemt toe met de nominale maat en hangt ervan af of de vorm vrij kan krimpen of door de schaal wordt tegengehouden. Giettolerantienormen koppelen de tolerantie daarom aan de grootte van de maat en aan een klasse die proces en inspanning weerspiegelt.
ISO 8062: het internationale kader
De reeks ISO 8062 behandelt maat- en geometrische toleranties voor gevormde delen.
- ISO 8062-1 legt de woordenlijst vast.
- ISO/TS 8062-2 geeft regels voor aanduidingen op tekeningen.
- ISO 8062-3:2023 specificeert algemene maat- en geometrische toleranties en klassen voor bewerkingstoeslag voor gietstukken die met plus-mintoleranties op aangegeven maten worden getolereerd. De norm definieert maattolerantieklassen (DCTG), geometrische tolerantieklassen (GCTG) voor rechtheid, vlakheid, rondheid, evenwijdigheid, haaksheid, symmetrie en coaxialiteit, en klassen voor vereiste bewerkingstoeslag (RMAG). De uitgave van 2023 heeft die van 2007 vervangen.
- ISO 8062-4 beschrijft een alternatief concept met algemene profieltoleranties in een referentiesysteem, geschikt voor onderdelen die met 3D-modellen zijn gedefinieerd.
De haalbare klasse hangt af van het gietproces, de legering, de afmeting en het productieaantal. Een informatieve bijlage van de norm geeft typische klassen per proces; voor precisiegieten worden klassen rond DCTG 4 tot 6 vaak genoemd, terwijl fijnere klassen afspraak en extra inspanning vragen. Een algemene tolerantie wordt van toepassing verklaard met een vermelding op de tekening in de door de norm voorgeschreven vorm.
| Nominale maat (mm) | DCTG 4 | DCTG 5 | DCTG 6 | DCTG 7 | DCTG 8 |
|---|---|---|---|---|---|
| > 0 – 10 | 0.26 | 0.36 | 0.52 | 0.74 | 1.00 |
| > 10 – 16 | 0.28 | 0.38 | 0.54 | 0.78 | 1.10 |
| > 16 – 25 | 0.30 | 0.42 | 0.58 | 0.82 | 1.20 |
| > 25 – 40 | 0.32 | 0.46 | 0.64 | 0.90 | 1.30 |
| > 40 – 63 | 0.36 | 0.50 | 0.70 | 1.00 | 1.40 |
| > 63 – 100 | 0.40 | 0.56 | 0.78 | 1.10 | 1.60 |
| > 100 – 160 | 0.44 | 0.62 | 0.88 | 1.20 | 1.80 |
| > 160 – 250 | 0.50 | 0.70 | 1.00 | 1.40 | 2.00 |
| > 250 – 400 | 0.56 | 0.78 | 1.10 | 1.60 | 2.20 |
Totale lineaire maatgiettolerantie (DCT) in mm voor de graden DCTG 4 tot 8 en nominale maten tot 400 mm, zoals getabelleerd in ISO 8062-3. Het tolerantieveld ligt normaal symmetrisch rond de nominale maat. Uittreksel ter oriëntatie; de norm zelf is leidend en bevat meer graden, maten, wanddikteregels en geometrische toleranties.
Het hulpmiddel tolerantiereferentie zoekt in deze tabel de waarde voor een opgegeven maat op.
VDG P 690
De Duitse richtlijn BDG/VDG P 690 (uitgave 2010-07) is specifiek voor precisiegietstukken geschreven en wordt op Europese tekeningen veel gebruikt. Ze definieert nauwkeurigheidsgraden D1, D2 en D3 voor lineaire maten, afzonderlijk per materiaalgroep, en behandelt ook vorm en plaats, oppervlaktegesteldheid en bewerkingstoeslagen. D1 is de algemene graad; D2 en D3 zijn nauwer en worden op geselecteerde maten toegepast, waarbij D3 doorgaans overleg met de gieterij vraagt. De richtlijn is een ander document dan ISO 8062, en de twee systemen horen niet op één tekening te worden gemengd zonder aan te geven welk voor welke maat geldt.
Geometrische toleranties en referenties
Afzonderlijke geometrische eisen worden vastgelegd met de symbolen van ISO 1101: vlakheid, rechtheid, rondheid, cilindriciteit, evenwijdigheid, haaksheid, plaats, coaxialiteit, symmetrie, slag en profiel. Voor gietstukken zijn de volgende punten belangrijk:
- Referentiesysteem (ISO 5459). Een gietruw onderdeel hoort te worden opgenomen op referentiepunten, doorgaans zes punten op drie vlakken, geplaatst op stabiele oppervlakken. Dezelfde punten dienen voor de eerste verspanende bewerking.
- Onafhankelijkheid (ISO 8015). Maat- en geometrische toleranties gelden onafhankelijk van elkaar, tenzij anders vermeld; een maattolerantie beheerst op zichzelf de vorm niet.
- Maten en andere afmetingen (ISO 14405). Alleen maatelementen, zoals diameters en breedten, worden door plus-mintoleranties eenduidig beheerst. Traphoogten, hartafstanden en posities worden beter met geometrische toleranties beheerst.
- Profieltoleranties ten opzichte van een referentiesysteem zijn een doeltreffende manier om complexe gegoten oppervlakken te beheersen die met een 3D-model zijn gedefinieerd.
- Cilindriciteit, slag en nauwe plaatstoleranties op functionele elementen vragen doorgaans verspaning.
ISO 2768 en ISO 22081
ISO 2768-1 geeft algemene toleranties voor lineaire maten en hoekmaten van onderdelen die door verspanen of plaatomvormen zijn gemaakt; de norm past bij de verspaande elementen van een gietstuk, niet bij de gietruwe maten. ISO 2768-2 (algemene geometrische toleranties) is in 2021 ingetrokken en vervangen door ISO 22081, die vastlegt hoe algemene geometrische specificaties en maatspecificaties worden aangegeven. Tekeningen die alleen een ISO 2768-vermelding dragen, moeten worden beoordeeld voordat een gietstuk wordt geoffreerd.
Hoeken, krimp en vervorming
Hoektoleranties vallen niet onder de algemene toleranties van ISO 8062-3 en worden afzonderlijk afgesproken. De krimptoeslag van het model is de verantwoordelijkheid van de gieterij en wordt op eerste monsters verfijnd. Vervorming van lange, dunne of asymmetrische stukken is een hoofdoorzaak van geometrie buiten tolerantie; richten, opspannen tijdens de warmtebehandeling of ruimere toleranties zijn de opties.
Praktische aanbevelingen
- Vermeld één giettolerantienorm en -klasse als algemene tolerantie.
- Tolereer functionele elementen afzonderlijk en plan verspaning voor wat buiten het bereik van het gieten ligt.
- Leg referentiepunten op de tekening vast.
- Spreek de aansnijdingsrest, de deelnaadaftekening en de toestand (gietruw, warmtebehandeld, gestraald) af waarin de toleranties gelden.
De hier genoemde normen staan met hun status in de normenbibliotheek.