Toleranser på støpegods — ISO 8062 og CT-klasser forklart

«Høy grad av nøyaktighet» er ikke en toleranse. Det er en følelse.

Skal to parter være enige om hva som er innenfor og hva som er utenfor, må det stå en klasse på tegningen — og den klassen må være riktig standard for riktig type mål.

To standarder, to bruksområder

NS-EN ISO 8062 gjelder mål som kommer direkte fra støpeprosessen. Den definerer DCTG-klasser for dimensjonstoleranser og RMA-verdier for anbefalt maskineringsmonn. Dette er standarden for alt som ikke skal bearbeides.

ISO 2768 gjelder generelle toleranser på maskinerte mål som ikke har egen toleranse på tegningen. Klassene for lineære mål er f (fin), m (middels), c (grov) og v (svært grov), med en andre bokstav — H, K eller L — for form- og posisjonstoleranser.

En støpt og delvis maskinert del trenger begge. Én klasse for det som er som støpt, én for det som er maskinert. Står bare én av dem på tegningen, gjetter leverandøren på resten.

En toleranseklasse er en tabell, ikke et tall

Dette overrasker flere enn man skulle tro.

Innenfor samme klasse tillates større avvik på store mål enn på små. Det er logisk: krymping og formslitasje virker prosentvis, ikke i absolutte millimeter. Et mål på 200 mm får derfor et videre toleransebånd enn et mål på 10 mm i samme klasse.

Praktisk konsekvens: du kan ikke lese av «klasse X gir ± 0,2 mm». Du må se hvilket målintervall det aktuelle målet faller i.

Hva som er oppnåelig, og hvorfor

Hvilken klasse som lar seg holde avhenger av prosessen. Som alminnelig bransjekunnskap ligger presstøping tettest, kokillestøping i midten og sandstøping løsest.

Grunnen er hvor mye som beveger seg. I presstøping fylles en stålform under trykk, med kontrollert kjøling og små toleranser i selve verktøyet. I sandstøping lages formen på nytt for hvert skudd, av et materiale som selv har toleranser.

Men prosessen alene avgjør ikke. Tre andre ting påvirker like mye:

Delens størrelse. Store deler krymper mer i absolutte tall, og krympingen er ikke perfekt jevn.

Geometrien. En del som er innspent av kjerner krymper ulikt i ulike retninger. Ujevn godstykkelse forsterker dette.

Hvor verktøyet er i sin levetid. En ny form gir tettere mål enn en som har gått mange hundre tusen skudd.

Delelinjen endrer alt

Dette er det enkeltpoenget som gir mest igjen for en konstruktør, og det står sjelden i lærebøkene.

Mål som ligger innenfor én formhalvdel er de tetteste du kan få. De bestemmes av ett stykke stål, bearbeidet i én oppspenning.

Mål som krysser delelinjen avhenger i tillegg av hvordan de to formhalvdelene stiller seg mot hverandre — og av hvor mye grader som har bygget seg opp i delelinjen etter hvert som verktøyet slites. De er alltid løsere.

Konsekvensen er praktisk: har du et kritisk mål som går over delelinjen, si fra tidlig. Ofte kan det flyttes, enten ved å endre geometrien litt eller ved å legge delelinjen et annet sted. Begge deler er gratis før verktøyet konstrueres, og umulig etterpå.

Maskineringsmonn er en del av toleransespørsmålet

Skal en flate maskineres, må den støpes med materiale å ta av. Det er det ISO 8062 kaller RMA — required machining allowance.

Monnet må være stort nok til at hele flaten renses opp selv når støpetoleransen slår ut i ugunstig retning. Det er hele resonnementet: monnet dimensjoneres mot toleransen, ikke mot en gjennomsnittsdel.

Samtidig skal det være lite nok til at du ikke betaler for metall og spontid du ikke trenger.

Praktisk råd: si i forespørselen hvilke flater som skal maskineres. Da legges monn nøyaktig der, og ikke andre steder.

De fire feilene som gjør en tegning dyr

1. Fin generell klasse i tittelfeltet «for sikkerhets skyld». Dette er den dyreste linjen på mange tegninger. Den gjør hele delen dyrere å produsere og å kontrollere, uten funksjonell gevinst. Sett en romslig generell klasse og angi tett toleranse eksplisitt der det trengs.

2. Samme toleranse på alt. En del har vanligvis fem til ti mål som faktisk avgjør funksjonen. Resten skal bare være omtrent riktige.

3. Referanser satt fra ytterkanten. En støpt del har slippvinkel på alle ytre flater. Et mål tatt derfra er tatt fra en flate som ikke er vinkelrett på noe, og som endrer seg med høyden. Sett referansene fra anleggsflaten — den flaten som faktisk møter kundens del.

4. Toleranse uten å si hvor den måles. På en flate med slipp er tykkelsen forskjellig i topp og bunn. Er tykkelsen kritisk, må tegningen si hvor målet gjelder.

Hva du bør be leverandøren om

1. Hvilken DCTG-klasse holdes som støpt for din del?
2. Hvilken ISO 2768-klasse gjelder på maskinerte mål?
3. Hvor mye maskineringsmonn legges på, og på hvilke flater?
4. Hvilke av dine kritiske mål krysser delelinjen, og kan de flyttes?
5. Hvordan verifiseres målene, og får du en måleprotokoll?

Vi oppgir toleranseklasse per del i tilbudet — både som støpt og etter maskinering — framfor å publisere ett generelt tall som uansett ville vært feil for halvparten av delene.

Toleranse er ikke det samme som overflate

En siste presisering, fordi de to blandes ofte sammen i en kravspesifikasjon.

Toleranse handler om mål: hvor mye et mål får avvike fra det nominelle.

Overflateruhet handler om tekstur, og oppgis som Ra i mikrometer. En del kan være innenfor toleranse på alle mål og likevel ha en overflate kunden ikke aksepterer.

Og Ra beskriver heller ikke utseende. En flate kan ha lav Ra og fortsatt vise flytemerker, delelinjer eller utstøtermerker. Skal en flate se pen ut, holder det ikke å angi en Ra-verdi — det må avtales en visuell referanse, typisk et godkjent prøvestykke.

Tre separate krav, altså: mål, ruhet og utseende. De må stå hver for seg på tegningen.

Send tegningen med de kritiske målene markert. Vi svarer på hva som er oppnåelig, hva som må maskineres, og hva som kan gjøres billigere ved å flytte et mål noen millimeter.