Toleranzen & Passungen im FDM-3D-Druck

FDM ist anisotrop: In XY sind Maße meist genauer als in Z. Bohrungen fallen oft etwas zu klein aus, Außenmaße eher minimal zu groß. Hier findest du praxisnahe Startwerte für Spiel-, Gleit- und Presspassungen, plus Hinweise zu Materialeinfluss, Ausrichtung und Nacharbeit. Ergänzend: Konstruktion FDM-gerecht, Düsen & Düsen-Ø, Material-Vergleich.

Grundlagen – was beeinflusst das Maß?

  • Orientierung: XY genauer als Z (Layerstufen, Schrumpf vertikal).
  • Düse/Layer: Dünnere Layer & kleine Düsen verbessern Maß/Innenkonturen.
  • Material: PLA maßhaltig; PETG/PCTG neigen zu „Auftrag“ (Innenloch kleiner); ASA/PC benötigen oft mehr Spiel; PA arbeitet bei Feuchte.
  • Kalibrierung: Steps/mm, Fluss (Flow), Temperatur & Lüfter beeinflussen Toleranz.

Startwerte für Passungen (0,4 mm Düse, 0,20 mm Layer)

Richtwerte für sichtbare Prototypen/Funktionsmuster. Für Serien/Präzision bitte nacharbeiten (bohren/reiben/schleifen) und Messlehren verwenden.

PassungsartXY (liegt flach)Z (hochkant)Geeignete MaterialienHinweise
Spielpassung (steckbar)+0,20…+0,35 mm+0,30…+0,50 mmPLA, PCTG/PETG, ASAFür Zapfen/Boss zu Platte; Kanten leicht fasen
Gleitpassung (leicht beweglich)+0,10…+0,20 mm+0,20…+0,35 mmPLA (glatt), PCTG, PAReibung reduziert durch Politur/Graphit/PTFE-Spray
Presspassung (handfest)−0,05…−0,15 mm−0,10…−0,20 mmPCTG/PETG, PA, ASAMontage erwärmen/abkühlen; Kerbwirkung vermeiden
Sehr stramm / Einpressmutter−0,15…−0,25 mm−0,20…−0,30 mmPCTG/PETG, PA-CFNur mit ausreichend Wandstärke/Boss und Radien

Bohrungen & Zapfen – wie modellieren?

  • Innenlöcher fallen oft zu klein aus: im CAD +0,20…+0,40 mm größer modellieren (Materialabhängig).
  • Zapfen/Außenmaße ggf. −0,05…−0,15 mm kleiner modellieren.
  • Nacharbeit: präzise Bohrungen immer reiben/bohren (Übermaß im Druck 0,2–0,5 mm).
  • Teardrop-Löcher (45–55°) erlauben supportfrei zu drucken; für Lager/Präzision danach rund nacharbeiten.

Materialeinfluss (Kurzüberblick)

MaterialTendenzEmpfehlung
PLAsehr maßhaltigkleine Spiele möglich; spröde → Pressung vorsichtig
PCTG/PETG„Auftrag“ innenBohrungen größer anlegen; gute Pressungen
ASAstabil, leichtes WarpingSpiele eher ↑; Ausrichtung beachten
PChart, warmNacharbeit fast immer einplanen
PAnimmt Feuchte aufaus Drybox drucken; Maß ändert sich mit Feuchte

Inserts, Gewinde & Montagesicherheit

  • Heat-Set-Inserts: Loch nach Herstellermaß +0,1…+0,2 mm; Details im Insert-Guide.
  • Selbstformende Schrauben (z. B. für PLA/PETG): Vorbohrungen nach Datenblatt, Boss-Ø ≈ 2–2,5× Schrauben-Ø.
  • Montage-Radien und Fasen (0,3–0,5 mm) vermeiden Einhaken/Abtrag.

Praxis-Workflow

  1. Orientierung wählen: kritische Maße möglichst in XY.
  2. CAD-Übermaß nach Tabelle modellieren (Bohrung ↑, Zapfen ↓).
  3. Testlehre drucken (Loch-/Zapfenreihe, z. B. 6–10 mm in 0,05 mm-Schritten).
  4. Profil notieren: Material, Düse, Layer, Temp, Lüfter → Wiederholbarkeit.
  5. Für Präzision: Nacharbeit (bohren/reiben, leicht schleifen).

Fehlerbilder & Abhilfe

ProblemUrsacheLösung
Zapfen passt nichtAußenmaß zu groß, Fluss zu hochZapfen −0,1 mm, Flow −2 %, leichte Fase
Loch zu klein/ovalInnenauftrag, Schichten in ZLoch +0,2…+0,4 mm, nachreiben, Teardrop nutzen
Presspassung reißtKerbe am Fuß, Material sprödeFußradius ≥0,6 mm, zäheres Material (PCTG/PA)

FAQ

Warum sind Bohrungen im Druck kleiner?
Die Schmelze „legt“ innen Material an und kühlt anders ab. Darum CAD-Übermaß oder Nacharbeit einplanen.
Welche Layerhöhe ist für Passungen sinnvoll?
0,16–0,20 mm liefert saubere Innenkonturen ohne enorme Druckzeit.
Wie gehe ich bei Gleitpassungen vor?
XY orientieren, Spiel 0,1–0,2 mm, leichte Politur; bei PA/TPU Reibungstest machen.

Weiterführende Themen

Mit passenden Über-/Untermaßen, richtiger Orientierung und kurzer Nacharbeit werden FDM-Passungen zuverlässig und wiederholbar.