Es gibt zahlreiche Methoden zur Herstellung von Hohlkörpern aus Kunststoff, und das Rotationsformen (oder Rotationsgießen) ist möglicherweise eines der wirtschaftlichsten und effizientesten Verfahren, die uns zur Verfügung stehen. Dieser informative Leitfaden behandelt weitere Einsatzmöglichkeiten dieser Technologie, ihre wichtigsten Vorteile und andere nützliche Informationen.
Was ist Rotationsformen?
Rotationsformen (Rotationsformen) ist eine Fertigungstechnologie. In den letzten 20 Jahren wurde diese Technologie deutlich weiterentwickelt und immer mehr Unternehmen nutzen täglich dieses vielseitige Verfahren. Kunststoffpulver wird in eine schalenförmige Form gegeben und dabei gedreht und erhitzt, um hohle Teile herzustellen. Bei diesem Prozess schmilzt das Pulver zu einer blasenfreien Flüssigkeitsschicht und bildet die Innenfläche der Form. Anschließend wird das Objekt abgekühlt und der Hohlteil entfernt. Dieses Verfahren wird häufig zur Herstellung von Behältern eingesetzt (siehe Bild unten), kann aber auch zur Herstellung komplexer medizinischer Produkte, Spielzeuge, Freizeitartikel und mehr eingesetzt werden.
Der im Rotationsgussverfahren hergestellte Abfallbehälterdeckel weist eine bessere Qualität auf.
Funktionsprinzip des Rotationsformens
Zunächst wird pulverförmiges Polymer (hauptsächlich Polyethylen) in eine Metallform gefüllt. Alternativ können Metallteile in die Form eingelegt und zur endgültigen Form zusammengefügt werden.
Anschließend wird die Form in einen Ofen gestellt und um zwei Achsen gedreht. Abhängig vom verwendeten Material kann die Temperatur zwischen 500 Grad F und 680 Grad F (260 Grad und 370 Grad) gehalten werden. Während dieses Vorgangs bleibt das geschmolzene Material an der Innenfläche der Form haften.
Nachdem das geschmolzene Material ein Objekt gebildet hat, wird es abgekühlt und entfernt. Anschließend wird die Form wieder aufgefüllt und der Vorgang bei Bedarf wiederholt.
Trimmen Sie die Form, um sie zu trennen (die Linien oder Grate, die an den Trennpunkten der Form erscheinen). In dieser Phase können Sie weitere Kleinteile wie Löcher, Schrauben und Schlitze hinzufügen.
- Geben Sie Material in die Form
- Schmelzen Sie das Material in der Form
- Kühlform
- Nachbearbeitung-
Ausrüstung zum Rotationsformen
Zu den Rotationsformgeräten gehören ein Ofen, eine Kühlkammer und eine Formspindel. Die Form wird typischerweise aus einer Aluminiumlegierung durch CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) oder Metallguss hergestellt. Diese Art von Teil ist viel dicker als ähnliche Teile aus Edelstahl. Je nach Größe und Komplexität des Teils kann die Form auch aus geschweißten Stahlplatten bestehen.
Materialien, die für das Rotationsformen verwendet werden
Die meisten beim Rotationsformen verwendeten Materialien stammen aus Polyethylen-Typen (etwa 80 %), darunter die häufigsten:
- Vernetztes-Polyethylen (PEX)
- Polyethylen niedriger -Dichte (LDPE)
- Lineares Polyethylen niedriger -Dichte (LLDPE)
- Polyethylen hoher-Dichte (HDPE)
Diese Materialien enthalten auch andere Komponenten wie Polyvinylchlorid (PVC), Plastisol, Nylon und Polypropylen. Die wesentlichen Anforderungen an die Materialien sind:
- Hohe thermische Stabilität
- Ausreichende antioxidative Eigenschaften
- Duktilität (leichtes Fließen durch alle Räume der Form)
Die Anwendung des Rotationsformens
Rotationsformen wird hauptsächlich zur Herstellung industrieller Lagertanks und Behälter eingesetzt. Darüber hinaus findet es Anwendungen in verschiedenen anderen Bereichen, darunter:
- Klärgrube
- Lagertank für Chemikalien
- Öltank
- Kraftstofftank
- Wasseraufbereitungstank
- Transporttank
- Verkehrszeichen
- Container
- Spielzeug und Freizeitprodukte
- Materialhandhabung
- Marineindustrie
Rotationsformen oder Spritzgießen?
Wie andere Verfahren hat auch das Rotationsformen fertigungstechnische Vor- und Nachteile. Es wird oft mit Spritzguss (IM) verglichen. Rotationsformen und Spritzgießen sind zwei weit verbreitete Technologien in verschiedenen Branchen. Sie haben viele Gemeinsamkeiten und können manchmal austauschbar sein, aber im Allgemeinen eignen sich diese beiden Technologien für unterschiedliche Situationen.
Im Vergleich zum Spritzgießen hat das Rotationsgießen folgende Nachteile:
- Die Komplexität des Formenbaus ist relativ gering
- Geringe Toleranz
Vorteile des Rotationsformens:
Obwohl das Rotationsformen als weniger präzise gilt als das Spritzgießen und eine längere Zykluszeit hat (1–2 Zyklen pro Stunde im Vergleich zu nur wenigen Sekunden beim Spritzgießen), verfügt es dennoch über einige einzigartige Vorteile, die es unersetzlich machen.
- Erhebliche Veränderungen in der Oberflächenpolitur und Farbe
- Relativ freies Design
- gleichmäßige Wandstärke
- Haltbarkeit
- Stressfreies-Produkt
- Stabiles und leichtes Simultanformen
- Es entsteht nahezu kein Materialabfall
- Erschwingliche Kosten für die Formausrüstung
- Die Wand ist sehr stabil
Zusätzlich zu anderen Kunststoffformtechniken können mit der Rotationsformtechnik Produkte hergestellt werden, die stärker und flexibler sind, glatte Oberflächen haben und eine gleichmäßige Wanddichte aufweisen. Mit dieser Technik hergestellte Teile enthalten mehr Kunststoff in den äußeren Ecken und Seiten der Form. Darüber hinaus ist das Endprodukt aufgrund der Vorteile des Rotationsformens weniger belastet, stabiler und verfügt zudem über Flexibilität. Dadurch kann auch das Risiko von Rissen im Endprodukt verringert werden. Weitere Informationen zu Spritzgusstechniken finden Sie in unserem Herstellungsleitfaden.
- Kosten
Die Formkosten betragen weniger als 1/5 der Kosten für Blasformen und Spritzgießen, was mittel- und kurzfristig niedrigere Produktionskosten bei nahezu keiner Qualitätsänderung bedeutet.
- Qualität
Die Präzision, Konsistenz, Optik und Textur der durch Rotationsformen hergestellten Teile sind beeindruckend und ihre Qualität ist vergleichbar mit der von Teilen, die durch andere Verfahren hergestellt wurden, mit einem vergleichbaren Teilwandverhältnis
Spritzguss ist besser
- Flexibilität
Im Gegensatz zu Verfahren wie dem Spritzguss lassen sich mit diesem Verfahren hochkomplexe Formen herstellen und sogar Wandstärkenänderungen ohne Nachbearbeitung ermöglichen.
- Geschwindigkeit
Von der Idee bis zur Fertigung ist der Lieferzyklus für Bauteile, die im Rotationsgussverfahren hergestellt werden, kürzer als bei den meisten anderen Verfahren.
- Verschiedene Oberflächenbehandlungen
Durch Rotationsformen können eine Reihe glatter oder strukturierter Oberflächen bereitgestellt werden, wodurch die Qualität des Endprodukts bei relativ geringen Kosten verbessert wird.
- Mehrzweck-
Hierbei handelt es sich um eine wirklich vielseitige Kunststoffformtechnologie, die zur Herstellung einer breiten Palette von Produkten eingesetzt werden kann und für verschiedene Marktbranchen geeignet ist.
