DIN EN ISO 9013 - die Genauigkeitsnorm für Zuschnittbetriebe leicht verständlich erklärt

Die DIN EN ISO 9013 besitzt für die Beurteilung eines thermischen Schnittes hohe Aussagekraft. Manche Anwender bemängeln jedoch, dass einige in ihr genannte Fakten nicht so klar zu verstehen seien, wie es noch in der alten DIN 2310 der Fall war. Daher haben wir uns vorgenommen, bestimmte Aspekte daraus zu erklären und praxisgerecht zu beschreiben. Im Forum können Sie uns Ihre eigenen Erfahrungen posten oder sich an anderen Themen beteiligen - kostenlos. Die hier zusammengestellten Informationen spiegeln unsere Meinung wider und orientieren sich an der Praxis.

Wir freuen uns über Ihre Kommentare, Rückmeldungen, Fragen und Erfahrungen.


Wir bedanken uns beim Beuth-Verlag, der uns diese auszugsweise Veröffentlichung der Tabellen gestattet hat. Die Original-Normtexte sind direkt beim Beuth-Verlag beziehbar, hier der Link zum Beuth-Verlag ...

 


Hinweis:

Wir weisen darauf hin, dass hier in dieser auszugsweisen Erklärung die alte Norm DIN EN ISO 9013:2003 als Basis zugrunde lag. Diese Norm wurde durch die aktuelle Norm DIN EN ISO 9013:2017 abgelöst.

Änderungen in der neuen Norm DIN EN ISO 9013:2017 gegenüber der alten Norm DIN EN ISO 9013:2003:

  • Der Anwendungsbereich beim Plasmaschneiden wurde von 0,5 mm bis 150 mm Materialdicke erweitert,
  • der Anwendungsbereich beim Laserschneiden wurde im unteren Bereich auf 0,5 mm erweitert und im oberen Bereich bis 32 mm angehoben,
  • die Tabellen für die Grenzabmaße wurden um zwei weitere Spalten ergänzt: "4.000 mm - 6.000 mm" und "6.000 mm - 8.000 mm",
  • einige Fachbegriffe, wie Scheiden, Schnitt, Schnittgeschwindigkeit etc. wurden überarbeitet,
  • es erfolgte eine redaktionelle Überarbeitung und Anpassung der Bilder an den aktuellen Stand der Technik,
  • die Toleranzen der Genauigkeitstabellen wurden zum Teil geändert und verfeinert.

Wir empfehlen daher, den Bezug der kompletten und aktuellen Norm über den Beuth-Verlag.

 

DIN EN ISO 9013 - Schnellzugriff mit Erklärungen für Praktiker:

Anwendungsbereich der DIN EN ISO 9013:2017

  • Für autogenes Brennschneiden im Materialdickenbereich von 3 mm bis 300 mm
  • Für Plasmaschneiden im Materialdickenbereich von 0,5 mm bis 150 mm
  • Für Laserschneiden im Materialdickenbereich von 0,5 mm bis 32 mm
  • Gilt für den Einsatz von typischen Materialien, die in den jeweiligen Schneidprozessen üblicherweise zum Einsatz kommen.

Schritt 1: Welche Bedeutung hat die offizielle Schreibweise, wenn ein Zuschnitt gemäß folgender Symbolik angefordert wird?

 

Synonym für spanende Bearbeitung

 

 

Allgemeine Definition: Erklärung:

  • ① = Angabe der Hauptnummer der Norm, in unserem Fall ISO 9013
  • ② = Angabe der Rechtwinkligkeits- oder Neigungstoleranz u
  • ③ = Angabe der gemittelten Rautiefe Rz5
  • ④ = Angabe der Toleranzklasse

 

Zum Beispiel: ISO 9013-231

Synonym für spanende Bearbeitung ISO 9013

 

Diese Bezeichnung besagt:

  • Das Schneidteil ist gemäß ISO9013 zu liefern und hat dabei folgende Kriterien zu erfüllen:
  • Die erste Zahl - hier Beispiel "2" - steht für die Rechtwinkligkeits- und Neigungstolernaz u
  • Die zweite Zahl - hier Beispiel "3" - steht für die gemittelte Rautiefe Rz5
  • Die dritte Zahl - hier Beispiel "1" - steht für die Toleranzklasse

 

Bedeutung des Beispiels:

Hier wird ein Schnitt gemäß ISO9013 verlangt, der eine Rechtwinkligkeitstoleranz gemäß Klasse 2, eine gemittelten Rautiefe gemäß Klasse 3 und eine Genauigkeit gemäß Klasse 1 besitzen soll.

 

Schritt 2: Welche Bedeutung haben die einzelnen Toleranzklassen?

Wir beginnen mit der Betrachtung der letzten Ziffer - der Angabe der Toleranzklasse.

Diese Kategorie unterteilt sich in lediglich zwei Arten, der Toleranzklasse 1 (Tabelle 1) und der Toleranzklasse 2 (Tabelle 2).

Eine Unterscheidung sollte dabei relativ einfach sein:

  • Klasse 1: "Höherwertige" Maschinen und Schneidprozesse, wie das Laserschneiden erfüllen in den meisten Fällen die Klasse 1 Anforderungen. Hinweis: Die ISO 9013 beschreibt nicht den Wasserstrahlschneidprozess.
  • Klasse 2: Gröbere Schneidverfahren, wie das autogene Brennschneiden oder das Plasmaschneiden zählt man zu den Klasse 2 Verfahren.

Darüber hinaus gibt es noch weitere Einschränkungen die kontur- und dickenabhängig sind.

Ist die Kontur größer als 8.000 mm (in der alten Norm DIN EN ISO 9013:2003 nur bis 4.000 mm), so ist sie laut Tabelle nicht mehr definiert. Ebenso fällt die Kontur aus der ISO 9013-Definition, wenn ihr Verhältnis aus Länge zu Breite den Wert 4 zu 1 übersteigt.

Die Norm geht bei einem Streifenschnitt davon aus, das dieser sich bei thermischen Trennverfahren aufgrund der eingebrachten Hitze schnell verziehen kann und dann leicht aus der Toleranz fällt. Deshalb greift in dem Fall, dass ein Teil viermal so lang wie es breit ist, die Norm nicht mehr. Kommt es in solch einem Fall zum Disput zwischen Lohnschneider und Endkunden so erfordert dies eine vorherige Abstimmung der Parteien über das zu erwartende Ergebnis. Die Norm geht davon aus, dass in Anlehnung an diese Tabellen sich die Vertragspartner einigen.

Praxis-Tipp zur Toleranzklasse:

Wenn Ihre Schneidanlage eine sehr gute Dynamik, ein geringes Schwingungsverhalten, ein stabiles Chassis und ein leistungsfähiges Antriebs- und Messsystem besitzt, testen Sie die Grenzwerte Ihres Systems aus. Schneiden Sie ein z.B. 400 mm großes Teil in 10 mm Materialdicke und korrigieren Sie die Schnittfugenkompensation passend - eventl. schafft Ihre Anlage sogar die Klasse 1 mit ±0,7 mm Genauigkeit mit einem Feinstrahlplasmaverfahren. Unserer Meinung nach, sollten einige der neueren Schneidanlagen im Markt dazu in der Lage sein. Fragen Sie Ihren Hersteller.

Aber Vorsicht: "Eine Schwalbe macht noch keinen Sommer!" Wenn Sie auch in der Lage sind, ein Teil nach Optimierung so exakt zu schneiden, dass Sie die Toleranzklasse 1 erreichen, bedeutet das noch lange nicht, dass die Maschine in der Lage ist, alle möglichen Teile in jeder beliebigen Menge kontinuierlich, so genau zu produzieren. Vergessen Sie nicht, wir reden hier von einem thermischen Schneidverfahren - Plasmaschneiden - Brennschneiden - dabei wird der Düsenabbrand mit jedem Schnittmeter größer, der Schnittspalt wächst, die Genauigkeit schmilzt dahin. Erschwerend bestimmt auch die Geometrie der Schnittkonturen die Genauigkeit: Durch Ausschnitte und Aussparungen wird viel thermische Energie in das Konturteil eingebracht, so dass wir eine thermische Ausdehnung erhalten, die mit einer simplen Schnittfugenkorrektur nicht einfach zu kompensieren ist.

Das Problem "Genauigkeit" wird also wesentlich durch das Schneidverfahren bestimmt, wobei eine dynamische und schwingungsarme Maschine einen hohen Einfluss auf die Gesamtgenauigkeit besitzt. Und in diesem Fall sind die Verfahren Plasmaschneiden und Brennschneiden, wenn es um determinierte und nachhaltige Genauigkeit geht, eindeutig im Nachteil gegenüber dem Wasserstrahlschneiden und dem Laserschneiden.

Erklärungen zu den Toleranzklassen:

Als Nennmaß gilt das Zeichnungsmaß, wobei die Istmaße an den gesäuberten Schnittflächen zu messen sind. Die Grenzabmaße beinhalten nicht die Anteile, die durch Rechtwinkligkeits- und Neigungstoleranz verursacht werden. Als Grenzabmaße nach den hier vorgestellten Tabellen 1 und 2 gelten für Maße ohne Toleranzangaben, wenn auf Zeichnungen oder im Auftragstext auf diese Norm verwiesen wird.

Wichtige Einschränkung:

Die Tabellen gelten für Autogen- und Plasmazuschnitte, wenn deren Seitenverhältnis (Länge zu Breite) nicht größer als 4 zu 1 ist und für eine Schnittlänge im Umfang von mindestens 350 mm siehe Klasse 1: ISO 9013:2003 - Tabelle 1 (entspricht der alten DIN 2310 - Klasse A) siehe Klasse 2: ISO 9013:2003 - Tabelle 2 (entspricht der alten DIN 2310 - Klasse B). Außerhalb dieses Teileverhältnisses sind die erforderlichen Toleranzen im Vorfeld zwischen Kunde und Lieferant gesondert festzulegen.

Der Lieferant des Zuschnitts ist dafür verantwortlich, die Anzahl und die Lage der Messpunkte zu definieren. Dabei gibt die Norm vor, dass für die Erfassung der Rechtwinkligkeits- und Neigungstoleranz u zweimal je drei Messungen mit einem Abstand von 20mm je Meter Schnitt zu erfolgen haben. Für die Rauheit Rz5 ist eine Messung je Meter Schnitt erforderlich und soll 15mm nach Schnittbeginn in Vorschubrichtung gemessen werden. Auch die Lage der Messstellen gibt die Norm in Abhängigkeit der Schnittdicke vor.

Die dabei einzusetzenden Messgeräte werden nach ISO 4288 und ISO 3274 beschrieben. Für Schnittdicken kleiner 2mm gelten andere Regeln.

Der Lochstechpunkt beim Start und das Schnittende sind von der Messung ausgeschlossen.

Bei Mehrflankenschnitten ist jede Schnittkante gesondert zu betrachten.

Tabelle 1: DIN EN ISO 9013:2003 - Genauigkeitsklasse 1 für thermische Zuschnitte

Hinweis: Die aktuelle Norm DIN EN ISO 9013:2017 enthält zum Teil andere Toleranzangaben bei den Genauigkeitstabellen, als die hier aus der DIN EN ISO 9013:2003 verwendeten Angaben. Wer die aktuellen Werte benötigt, den verweisen wir auf den Beuth-Verlag.

Tabelle DIN EN ISO 9013:2003 - Genauigkeitsklasse 1 für thermische Zuschnitte
Tabelle für Genauigkeitsklasse 1 gemäß DIN EN ISO 9013:2003

Tabelle 2: DIN EN ISO 9013:2003 - Genauigkeitsklasse 2 für thermische Zuschnitte

Tabelle DIN EN ISO 9013:2003 - Genauigkeitsklasse 2 für thermische Zuschnitte
Tabelle für Genauigkeitsklasse 2 gemäß DIN EN ISO 9013:2003
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