{"id":20301,"date":"2024-05-28T14:02:55","date_gmt":"2024-05-28T06:02:55","guid":{"rendered":"https:\/\/firstmold.com\/?p=20301"},"modified":"2025-08-11T17:06:33","modified_gmt":"2025-08-11T09:06:33","slug":"fillets-and-chamfers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/firstmold.com\/de\/tips\/fillets-and-chamfers\/","title":{"rendered":"Fasen im Produktdesign | Serie Produktdesign"},"content":{"rendered":"

Beim Produktdesign entscheiden oft Details \u00fcber den Erfolg oder Misserfolg eines Produkts. Die Ver\u00e4nderung von Ecken, ein scheinbar kleines Designelement, spielt tats\u00e4chlich eine entscheidende Rolle. Die am h\u00e4ufigsten verwendeten Eckenmodifikationen werden in Verrundung und Abschr\u00e4gung unterteilt.<\/p>\n\n\n\n

Das Entwerfen von Verrundungen und Fasen ist eine der wichtigsten F\u00e4higkeiten f\u00fcr Produktdesigner. Im Vergleich zu scharfen Ecken sind Verrundungen und Fasen benutzerfreundlicher, optisch glatter und k\u00f6nnen die Einfachheit und Sch\u00f6nheit eines Produkts besser zur Geltung bringen. Dar\u00fcber hinaus kann der kreative Einsatz von Verrundungen und Fasen Ihr Produkt von anderen abheben.<\/p>\n\n\n\n

\"Vergleich<\/figure>\n\n\n\n
\"Anwendung<\/figure>\n\n\n\n

Heute geht es um Verrundungen und Fasen in der Produktgestaltung, mit vielen Verrundungsbildern am Ende des Artikels.<\/p>\n\n\n\n

Was sind Filets und Fasen?<\/h2>\n\n\n\n

Unter Verrundung versteht man die Verbindung zweier gekr\u00fcmmter Fl\u00e4chen eines Teils mit einer tangentialen Kreisfl\u00e4che. Die Standardverrundung wird in der Regel durch einen Radiuswert R dargestellt, um ihre Gr\u00f6\u00dfe anzugeben.<\/p>\n\n\n\n

Unter Fasen versteht man das Verbinden zweier gekr\u00fcmmter Fl\u00e4chen eines Teils mit einer gewinkelten Fl\u00e4che. Die Standardfase wird normalerweise durch einen Abstandswert C dargestellt, um ihre Gr\u00f6\u00dfe anzugeben, wobei der Standardwinkel 45\u00b0 betr\u00e4gt.<\/p>\n\n\n\n

\"Verrunden<\/figure>\n\n\n\n

Im Produktdesign ist beides der Prozess des Schneidens einer abgeschr\u00e4gten Kante an den Ecken oder Kanten eines Objekts. Dieser abgeschr\u00e4gte \u00dcbergang kann entweder gerade oder gekr\u00fcmmt sein, je nach den Designanforderungen und funktionalen Zwecken.<\/p>\n\n\n\n

\"Was<\/figure>\n\n\n\n

Funktionen von Fasen und Hohlkehlen in Produkten<\/h2>\n\n\n\n

Sicherheit:<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Fasen und Verrundungen k\u00f6nnen die Sch\u00e4rfe von Produktkanten verringern und so verhindern, dass sich Benutzer bei der Benutzung verletzen. Dies ist besonders wichtig bei der Gestaltung von Handger\u00e4ten oder Kinderspielzeug.<\/p>\n\n\n\n

\"Eine<\/figure>\n\n\n\n

\u00c4sthetik:<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Das richtige Anfasen oder Abrunden kann das Aussehen des Produkts verbessern und seine Linien glatter machen.<\/p>\n\n\n\n

\"das<\/figure>\n\n\n\n

Ergonomie:<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Bei der Gestaltung von Handger\u00e4ten oder Werkzeugen k\u00f6nnen Abschr\u00e4gungen oder Verrundungen die Griffigkeit verbessern, so dass das Produkt leichter zu handhaben ist und die Benutzerfreundlichkeit erh\u00f6ht wird.<\/p>\n\n\n\n

\"Fase<\/figure>\n\n\n\n

Langlebigkeit:<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Fasen und Verrundungen tragen dazu bei, die Spannungskonzentration zu verringern, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Materialbr\u00fcchen in diesen Bereichen sinkt und die Lebensdauer des Produkts verl\u00e4ngert wird.<\/p>\n\n\n\n

\"Verbessert<\/figure>\n\n\n\n

Vereinfachung der Montage:<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Wenn verschiedene Teile eines Produkts zusammenpassen m\u00fcssen, k\u00f6nnen Fasen und Verrundungen als F\u00fchrungen dienen, um die Teile korrekt auszurichten, den Montageprozess zu vereinfachen und die Produktionseffizienz zu steigern.<\/p>\n\n\n\n

\"Anfasen
Anfasen vereinfacht die Montage<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Konsistenz in der Designsprache:<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

Fasen und Verrundungen k\u00f6nnen Teil der Designelemente sein und einen einheitlichen Stil mit anderen Merkmalen wie abgerundeten Ecken und Rundungen schaffen, was den Wiedererkennungswert des Produkts erh\u00f6ht.<\/p>\n\n\n\n

\"Verbessern<\/figure>\n\n\n\n

Unterschiede zwischen Hohlkehlen und Fasen<\/h2>\n\n\n\n

Sowohl Verrundungen als auch Fasen k\u00f6nnen verwendet werden, um scharfe Kanten abzustumpfen oder einen allm\u00e4hlichen \u00dcbergang zwischen zwei aneinander grenzenden Fl\u00e4chen zu schaffen. In dieser Hinsicht sind sie austauschbar. Bei vielen Anwendungen gibt es jedoch deutliche Unterschiede zwischen Verrundungen und Fasen.<\/p>\n\n\n\n

1. Verarbeitungsmethoden<\/h3>\n\n\n\n

Bei der Standardbearbeitung k\u00f6nnen vertikale Innen- und Au\u00dfenverrundungen leicht bearbeitet werden, Innenfasen hingegen nicht. F\u00fcr Verrundungen sind spezielle Werkzeuge erforderlich, um verschiedene Radien zu erzielen (es ist sinnvoll, den Radius der Verrundung gr\u00f6\u00dfer zu w\u00e4hlen als den Radius des Werkzeugs). Im Gegensatz dazu sind f\u00fcr Fasen keine speziellen Werkzeuge erforderlich; Fasen unterschiedlicher Gr\u00f6\u00dfe k\u00f6nnen durch Steuerung der Schnitttiefe hergestellt werden.<\/p>\n\n\n\n

\"CNC-Bearbeitung<\/figure>\n\n\n\n

Horizontale Innen- und Au\u00dfenverrundungen erfordern mehr Bearbeitungszeit (es sei denn, es werden spezielle Verrundungswerkzeuge verwendet), w\u00e4hrend das Anfasen viel weniger Zeit in Anspruch nimmt.<\/p>\n\n\n\n

\"Bearbeitung<\/figure>\n\n\n\n

Es ist wichtig zu beachten, dass f\u00fcr CNC-Bearbeitung<\/strong><\/a>ist die Bearbeitungszeit f\u00fcr Filets und Fasen vergleichbar.<\/p>\n\n\n\n

2. Funktionsweise<\/h3>\n\n\n\n

Sowohl Verrundungen als auch Abschr\u00e4gungen k\u00f6nnen die Spannungskonzentration verringern und den Fluss optimieren. Allerdings bieten Verrundungen einen kontinuierlichen \u00dcbergang, w\u00e4hrend Fasen einen linearen \u00dcbergang bieten, bei dem nach dem Abschr\u00e4gen eine Kante verbleibt. Im Vergleich zu Fasen bieten Verrundungen eine geringere Spannungskonzentration und einen geringeren Flie\u00dfwiderstand, weshalb sie bei Kunststoffteilen vorzuziehen sind, sofern die Kanten der Fase nicht weiter verrundet werden.<\/p>\n\n\n\n

Wenn Ihr Entwurf jedoch Schraubenl\u00f6cher, Fixierl\u00f6cher oder Fixierstifte enth\u00e4lt, sind Verrundungen keine gute Wahl. Im Vergleich zu Verrundungen k\u00f6nnen Fasen mit kleineren, sch\u00e4rferen Kanten dazu beitragen, dass die Bohrung reibungsloser verl\u00e4uft, was die Montage erleichtert.<\/p>\n\n\n\n

Au\u00dferdem k\u00f6nnen Fasen Folgendes bewirken Kegelsenkungen<\/strong><\/a>was bei Filets nicht der Fall ist.<\/p>\n\n\n\n

\"Fasen<\/figure>\n\n\n\n

3. \u00c4sthetik<\/h4>\n\n\n\n

Aus \u00e4sthetischer Sicht werden Leisten im Industriedesign aufgrund ihrer optisch ansprechenden Eigenschaften h\u00e4ufig bevorzugt. Rundungen sind weich und bequem und vermitteln ein Gef\u00fchl von Sicherheit und N\u00e4he. Im Gegensatz dazu vermitteln Fasen ein scharfes, aggressives Gef\u00fchl. Bei Konsumg\u00fctern werden selten gro\u00dfe Fasen verwendet, aber Fasen k\u00f6nnen bei bestimmten Details ein einzigartiges Aussehen erzeugen und den letzten Schliff geben.<\/p>\n\n\n\n

\"Der<\/figure>\n\n\n\n

Je nach den Konstruktionsanforderungen k\u00f6nnen Sie an Au\u00dfenkanten sowohl Verrundungen als auch Fasen verwenden. Wenn das Aussehen nicht wichtig ist, wie z. B. bei bearbeiteten Metallteilen, k\u00f6nnen Sie sich f\u00fcr einfache Fasen entscheiden, um scharfe Kanten abzustumpfen und so die Teilekosten zu senken. <\/p>\n\n\n\n

Ist hingegen die \u00c4sthetik wichtig und sind Verrundungen erforderlich, m\u00fcssen Sie die Gr\u00f6\u00dfe des Radius der Innenverrundung ber\u00fccksichtigen. Ist der Radius zu klein, ben\u00f6tigen Sie m\u00f6glicherweise teurere und zeitaufw\u00e4ndigere Verfahren wie EDM<\/strong><\/a> oder Drahtschneiden<\/a><\/strong>. Gr\u00f6\u00dfere Radien sind leichter zu bearbeiten (es k\u00f6nnen gr\u00f6\u00dfere Werkzeuge verwendet werden, was die Bearbeitungszeit reduziert und die Bearbeitungstiefe erh\u00f6ht).<\/p>\n\n\n\n

Faktoren, die bei der Wahl zwischen Filets und Fasen zu ber\u00fccksichtigen sind<\/h2>\n\n\n\n

Bauingenieure sind oft unsicher, wenn sie entscheiden m\u00fcssen, ob sie in ihren Entw\u00fcrfen Verrundungen oder Fasen verwenden sollen. Um diese Verwirrung zu vermeiden, sollten die folgenden Punkte ber\u00fccksichtigt werden:<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr bearbeitete Teile<\/h3>\n\n\n\n

Bearbeitungszeit und Kosten <\/h4>\n\n\n\n

Wenn das Ziel lediglich darin besteht, scharfe Kanten abzustumpfen, um Verletzungen zu vermeiden, sind Fasen die bessere Wahl, da sie weniger Zeit ben\u00f6tigen und kosteng\u00fcnstiger sind. Wird jedoch die CNC-Bearbeitung anstelle des herk\u00f6mmlichen Fr\u00e4sens eingesetzt, gibt es keinen nennenswerten Zeitunterschied zwischen Verrundungen und Fasen; der einzige Zeitunterschied entsteht durch den Werkzeugwechsel.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr solche Kanten (konkave Verrundungen) ist es besonders schwierig, sie mit CNC-Maschinen herzustellen, da sie spezielle Werkzeuge wie Kugelkopffr\u00e4ser erfordern, die empfindlich sind und mit niedrigeren Geschwindigkeiten arbeiten. Dies erh\u00f6ht die Herstellungskosten, daher ist es am besten, Verrundungen an solchen Kanten zu vermeiden. Wenn Verrundungen erforderlich sind, sollten sie so gro\u00df wie m\u00f6glich sein.<\/p>\n\n\n\n

\"Innen-<\/figure>\n\n\n\n

Deckung der Beschichtung<\/h4>\n\n\n\n

Verrundungen lassen sich leichter mit Beschichtungen \u00fcberziehen als Fasen. Dies liegt daran, dass Verrundungen sanft und tangential zu den angrenzenden Oberfl\u00e4chen \u00fcbergehen, wodurch die Teile im Vergleich zu den Kanten von Fasen an dickeren, gleichm\u00e4\u00dfigeren Beschichtungen haften k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

\"Deckung<\/figure>\n\n\n\n

Stress-Konzentration<\/h4>\n\n\n\n

Wenn das Ziel der Konstruktion darin besteht, die Spannungskonzentration zu verringern, sind Verrundungen die bessere Wahl. Verglichen mit Fasen gleicher Gr\u00f6\u00dfe verteilen sich die Spannungen bei Verrundungen auf eine gr\u00f6\u00dfere Fl\u00e4che.<\/p>\n\n\n\n

L\u00f6cher oder Stifte<\/h4>\n\n\n\n

Bei Schraubenl\u00f6chern, Fixierl\u00f6chern oder Fixierstiften ist das Anfasen der Kanten die bessere Wahl.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr Kunststoffteile<\/h3>\n\n\n\n

Kunststoffteile werden anders geformt als maschinell gefertigte Teile, und ihr Design bevorzugt Verrundungen mit Fasen, die f\u00fcr bestimmte Zwecke verwendet werden (z. B. f\u00fcr \u00e4sthetische Details oder zur Strukturf\u00fchrung). Zu den Vorteilen von Verrundungen bei Kunststoffteilen geh\u00f6ren:<\/p>\n\n\n\n

Flie\u00dff\u00e4higkeit<\/h4>\n\n\n\n

Beim Spritzgussverfahren ist die Flie\u00dff\u00e4higkeit des geschmolzenen Harzes entscheidend. Hohlkehlen bieten einen geringeren Flie\u00dfwiderstand, und gr\u00f6\u00dfere Hohlkehlen erleichtern das F\u00fcllen. Scharfe Ecken im urspr\u00fcnglichen Design k\u00f6nnen aufgrund von Wirbeln w\u00e4hrend des Einspritzens Lufteinschl\u00fcsse verursachen, die zu lokaler \u00dcberhitzung und verbranntem Aussehen f\u00fchren. Die Optimierung mit gr\u00f6\u00dferen Radien gew\u00e4hrleistet einen reibungslosen Fluss der Kunststoffschmelze. <\/p>\n\n\n\n

Festigkeit von Kunststoffteilen<\/h4>\n\n\n\n

Wenn geschmolzenes Polymer \u00fcber scharfe Kanten flie\u00dft, kommt es zu einer Scherung, die die Polymerketten bricht. K\u00fcrzere Polymerketten f\u00fchren zu einem geringeren durchschnittlichen Molekulargewicht, was die Festigkeit und Leistung des Kunststoffteils verringert. Das Hinzuf\u00fcgen selbst kleiner Radien erleichtert das Flie\u00dfen und verhindert das Abscheren.<\/p>\n\n\n\n

Stress-Konzentration<\/h4>\n\n\n\n

Erm\u00fcdungsversagen wird durch Rissausbreitung verursacht, vor allem an Spannungskonzentrationspunkten und an der Oberfl\u00e4che von Bauteilen. An Stellen, an denen sich die Querschnittsabmessungen abrupt \u00e4ndern, wie z. B. an Ecken, sollten ausreichend gro\u00dfe Verrundungen verwendet werden. Wie die zugeh\u00f6rige Kurve zeigt, nimmt der effektive Spannungskonzentrationsfaktor mit zunehmendem Radius schnell ab. Verrundungen tragen dazu bei, die Spannung \u00fcber eine gr\u00f6\u00dfere Fl\u00e4che zu verteilen, und verhindern so eine schnelle Verformung oder Rissbildung der belasteten Teile. Dies gilt insbesondere f\u00fcr Materialien wie Polycarbonat<\/strong><\/a>die bei unsachgem\u00e4\u00dfen Formbedingungen oder einer unangemessenen Bauteilstruktur zu Spannungsrissen neigen.<\/p>\n\n\n\n

Leichtere Verarbeitung der Formen und h\u00f6here Festigkeit der Formen<\/h4>\n\n\n\n

Die Gestaltung von Verrundungen in Kunststoffteilen erh\u00f6ht die Festigkeit der Form, da die entsprechenden Formteile ebenfalls Verrundungen aufweisen. Dies verhindert Risse aufgrund von Spannungskonzentrationen w\u00e4hrend des Abschreckens oder der Verwendung und erh\u00f6ht so die Festigkeit der Form.<\/p>\n\n\n\n

Reduzierte Elektrodenverschlei\u00dfrate<\/h4>\n\n\n\n

Bei der Bearbeitung von Formen werden f\u00fcr Bereiche wie tote Ecken (die von Werkzeugen nicht erreicht werden k\u00f6nnen) Funkenerosionsverfahren (EDM) eingesetzt, die Elektroden (allgemein als Kupferwerkzeuge bekannt) erfordern. Scharfe Ecken und Kanten an den Elektroden nutzen sich bei der Entladung schneller ab als flache Bereiche. Infolgedessen haben die tats\u00e4chlich bearbeiteten toten Ecken kleine Verrundungen (etwa 0,2), die vom Entwurf abweichen. Dies muss ber\u00fccksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Struktur nicht beeintr\u00e4chtigt wird. Wenn Kunststoffteile an den toten Ecken Verrundungen aufweisen, verringert sich der Elektrodenverschlei\u00df, und die fertig bearbeiteten Verrundungen entsprechen genau dem Entwurf.<\/p>\n\n\n\n

Prinzip des Filetierens<\/h2>\n\n\n\n

1. Sicherstellung einer gleichm\u00e4\u00dfigen Wandst\u00e4rke an den Ecken<\/h3>\n\n\n\n

Um eine gleichm\u00e4\u00dfige Wandst\u00e4rke zu erhalten, sollte der Au\u00dfenradius \ud835\udc45 an den Ecken gleich dem Innenradius \ud835\udc5f plus der Wandst\u00e4rke \ud835\udc61 sein. Es wird empfohlen, dass der minimale Innenradius nicht weniger als 0,5 mm betr\u00e4gt. Bei Fasen sollte die \u00e4u\u00dfere Fase um die Wanddicke \ud835\udc61 versetzt werden, um die innere Fase zu bilden, damit eine absolut gleichm\u00e4\u00dfige Wanddicke erhalten bleibt.<\/p>\n\n\n\n

\"Gleichm\u00e4\u00dfige<\/figure>\n\n\n\n

2. Erleichterung der Formbearbeitung mit Fillet Design<\/h3>\n\n\n\n

Verrundungen an Trennebenen erschweren die Formkonfiguration. An der Verrundung der Trennebene muss die Kavit\u00e4t auf die andere H\u00e4lfte der Form \u00fcbertragen werden, was die Bearbeitungskosten erh\u00f6ht und m\u00f6glicherweise Trennlinien erzeugt, die das Aussehen des Kunststoffteils beeintr\u00e4chtigen. Daher sollten Verrundungen an Trennebenen vermieden werden, sofern sie nicht notwendig sind.<\/p>\n\n\n\n

In der folgenden Abbildung erschwert die Trennfl\u00e4che des urspr\u00fcnglichen Designs mit kleinen Verrundungen die Bearbeitung und das anschlie\u00dfende Polieren. Bei dem optimierten Design werden die Trennfl\u00e4chenverrundungen entfernt. <\/p>\n\n\n\n

\"Erleichterung<\/figure>\n\n\n\n

Au\u00dferdem treten diese Probleme immer dann auf, wenn Formhohlr\u00e4ume und Kerne zusammentreffen, um L\u00f6cher oder andere Merkmale in Teilen zu bilden, und sollten bei der Konstruktion ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n

3. Vermeidung visueller Defekte in Kunststoffteilen mit Verrundungsdesign<\/h3>\n\n\n\n

Bei inneren Strukturmerkmalen wie Rippen, Schraubdomen und Druckkn\u00f6pfen, die mit den Hauptw\u00e4nden verbunden sind, sollten Verrundungen sorgf\u00e4ltig gepr\u00fcft werden. Verrundungen in diesen Bereichen k\u00f6nnen eine \u00f6rtliche Verdickung des Materials verursachen, was zu Einfallstellen an der Oberfl\u00e4che f\u00fchrt. Wenn Verrundungen aus Gr\u00fcnden der Festigkeit erforderlich sind, sollte das Material vor dem Verrunden zun\u00e4chst reduziert werden. Eine typische Methode zur Materialreduzierung in Schraubenk\u00f6pfen ist beispielsweise die Herstellung einer \"Kraterform\".<\/p>\n\n\n\n

\"Materialreduzierung<\/figure>\n\n\n\n

4. Software-Operationen f\u00fcr die Verrundungskonstruktion<\/h3>\n\n\n\n

1). Hinzuf\u00fcgung von Hohlkehlen als letztes in der strukturellen Konstruktion<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Beg\u00fcnstigung 1<\/strong>: Verbessert die Gesamtgeschwindigkeit der Modellierung in der Software.<\/li>\n\n\n\n
  • Nutzen 2<\/strong>: Erspart das m\u00fchsame Entfernen von Hohlkehlen bei der Erstellung von Schr\u00e4gwinkeln.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    2). Vermeiden Sie die Verwendung eines einzigen Befehls zur Erstellung aller Verrundungen. Gruppieren Sie Verrundungen nach Typ oder einheitlicher Gr\u00f6\u00dfe, um sp\u00e4tere \u00c4nderungen zu erleichtern. <\/p>\n\n\n\n

    \"Vermeiden<\/figure>\n\n\n\n

    3). Komplettes Filet\" flexibel nutzen<\/p>\n\n\n\n