Rotationsgießen vs. Spritzgießen

Es gibt viele Möglichkeiten, Hohlkörper aus Kunststoff herzustellen, und das Rotationsgießen (oder Rotationsformen) ist wahrscheinlich eine der kostengünstigsten und effizientesten Methoden, die uns zur Verfügung stehen. In diesem informativen Leitfaden erfahren Sie, wofür diese Technologie sonst noch verwendet wird, was ihre Hauptvorteile sind und andere nützliche Informationen.

• Was ist Rotationsgießen?
• Wie funktioniert Rotationsgießen
• Ausrüstung für Rotationsgießen
• Materialien, die für Rotationsgießen verwendet werden
• Wofür wird Rotationsgießen verwendet
• Rotationsgießen oder Spritzgießen?
• Abschluss

Was ist Rotationsgießen?

Rotationsgießen (oder Rotomolding) ist eine Fertigungstechnologie, die sich in den letzten 20 Jahren erheblich verbessert hat, und immer mehr Unternehmen nutzen dieses multifunktionale Verfahren. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Hohlkörpern verwendet, indem Kunststoffpulver in eine schalenförmige Form gegeben wird, die dann gedreht und gleichzeitig erhitzt wird. Während dieses Prozesses verschmilzt das Pulver zu einer blasenfreien Flüssigkeitsschicht, die die Form der inneren Formoberfläche annimmt. Anschließend wird die Masse abgekühlt und das hohle Teil entnommen. Dieses Verfahren wird häufig für die Herstellung von Tanks verwendet (siehe Abbildung unten), kann aber auch für die Herstellung komplexer medizinischer Produkte, Spielzeuge, Freizeitboote und vieles mehr verwendet werden.

Tanks und Behälter, die im Rotationsgussverfahren hergestellt werden, haben eine Wandstärke von 0,5 bis 20 mm. Ihr Fassungsvermögen kann bis zu 13.000 Gallonen betragen.

Wie das Rotationsgießen funktioniert

Das Verfahren beginnt mit dem Beladen einer Metallform mit einem pulverförmigen Polymer (meist Polyethylen). Es können auch Metallteile in die Form gelegt und in die endgültige Form eingearbeitet werden.

Die Form wird in eine Ofenkammer gestellt und um zwei Achsen gedreht. Die Temperatur wird bei 500°F – 680°F (260°C – 370°C) gehalten, je nach verwendetem Material. Während dieses Vorgangs haftet das geschmolzene Material an der Innenfläche der Form.

Nachdem das geschmolzene Material das Objekt geformt hat, wird es abgekühlt und entfernt. Die Form wird dann neu bestückt, und der Vorgang wird so oft wie nötig wiederholt.

Der Formriss (Linie oder Grat, der an der Stelle entsteht, an der die Form getrennt wird) wird durch Beschneiden entfernt. Einige Elemente wie Öffnungen, Löcher, Schrauben und Schlitze können in dieser Phase hinzugefügt werden.

1. Einfüllen des Materials in die Form
2. Schmelzen des Materials in der Form
3. Abkühlen der Form
4. Nachbearbeitung

Rotationsgießmaschinen

Rotationsgießmaschinen umfassen einen Ofen, eine Kühlkammer und Formspindeln. Die Formen werden normalerweise aus einer Aluminiumlegierung durch CNC-Bearbeitung oder Metallguss hergestellt. Solche Teile sind viel dicker als ein Gegenstück aus rostfreiem Stahl. Je nach Größe und Komplexität des Teils können die Formen auch aus geschweißtem Stahlblech hergestellt werden.

Materialien, die für das Rotationsgießen verwendet werden

Die meisten Materialien, die beim Rotationsgießen verwendet werden, gehören zur Gruppe der Polyethylene (ca. 80 %), wobei die häufigsten unter ihnen sind:

• Vernetztes Polyethylen (PEX)
• Polyethylen niedriger Dichte (LDPE)
• Lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE)
• Polyethylen hoher Dichte (HDPE)

Diese Materialien enthalten auch andere Komponenten, wie PVC-Plastisole, Nylons und Polypropylen. Die wichtigsten Anforderungen an diese Materialien sind:

• Hohe thermische Stabilität
• Ausreichende Oxidationsbeständigkeit
• Duktilität (leichtes Fließen durch alle Hohlräume der Form)

Wofür das Rotationsformen verwendet wird

Das Rotationsformen wird hauptsächlich zur Herstellung von industriellen Tanks und Behältern verwendet. Eine vollständige Liste weiterer Anwendungen finden Sie weiter unten:

• Abwassertanks
• Chemielagertanks
• Öltanks
• Kraftstofftanks
• Wasseraufbereitungstanks
• Schifftanks
• Verkehrs Schilder
• Behälter
• Spielzeug und Freizeit
• Materialhandhabung
• Schifffahrtsindustrie

Rotomolding oder Spritzgießen?

Das Rotationsgießen hat wie jede andere Fertigungstechnologie sowohl Vor- als auch Nachteile. Es wird oft mit dem Spritzgießen (IM) verglichen. Rotationsgießen und Spritzgießen sind zwei beliebte Technologien, die in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Sie haben viele Gemeinsamkeiten und sind manchmal sogar austauschbar, aber in der Regel werden diese beiden Verfahren für unterschiedliche Fälle eingesetzt.

Nachteile des Rotationsgießens im Vergleich zum Spritzgießen

• weniger ausgefeiltes Design für die Formen
• geringere Toleranzen

Vorteile des Rotationsgießens

Auch wenn das Rotationsgießen als eine weniger präzise Technologie als das Spritzgießen gilt und längere Zykluszeiten hat (1-2 Zyklen pro Stunde im Vergleich zu einigen Sekunden beim Spritzgießen), hat es dennoch einige deutliche Vorteile, die es unersetzlich machen.

• Vielfältige Variationen von Oberflächen und Farben
• Relative Freiheit bei der Gestaltung
• Gleichmäßige Wandstärke
• Haltbarkeit
• Stress-Produkte
• Stabiles und gleichzeitig leichtes Gießen
• Fast kein Materialabfall
• Erschwingliche Kosten für die Werkzeugausrüstung
• Stabile Wände

Warum jede Industrie das Rotationsgießen nutzen sollte

Wir haben die Hauptmerkmale des Rotationsgießens zusammengefasst, die es zu einem Werkzeug machen, das in jedem Produktionsunternehmen vorhanden sein sollte.

Fazit

Im Gegensatz zu anderen Kunststoffspritzgusstechnologien kann das Rotationsgießen wesentlich stabilere und flexiblere Teile mit glatter Oberfläche und gleichmäßiger Wanddichte herstellen. Rotationsgeformte Teile haben mehr Kunststoff in den äußeren Ecken und an den Seiten der Form. Außerdem wird das fertige Objekt nicht so stark belastet und ist aufgrund der Eigenschaften des Rotationsformens viel stabiler und gleichzeitig flexibler. Außerdem wird das Risiko von Brüchen im Endprodukt verringert. Erfahren Sie mehr über die Spritzgusstechnik in unserem Fertigungsleitfaden.

• Kosten.

  Die Werkzeugkosten betragen weniger als 1/5 der Kosten für Blas- und Spritzgussverfahren, was einen niedrigeren Preis für kleine und mittlere Produktionsserien bedeutet – bei kaum einem Kompromiss bei der Qualität.

• Qualität.

  Die Genauigkeit, Konsistenz, das Aussehen und die Haptik von rotationsgeformten Kunststoffteilen sind beeindruckend. Die Qualität ist genauso gut wie bei Teilen, die mit anderen Verfahren hergestellt werden. Stabile Wände, die besser sind als
  IM.

• Flexibilität.

  Mit dem Verfahren können hochkomplexe Formen geformt werden, und sogar die Wandstärke kann im Gegensatz zu Verfahren wie dem Spritzgießen ohne erneutes Umrüsten geändert werden.

• Schnelligkeit.

  Die Durchlaufzeit für die Herstellung von Bauteilen im Rotationsgussverfahren von der Konzeption bis zur Fertigung ist kürzer als bei den meisten anderen Verfahren.

• Verschiedene Oberflächen.

  Rotationsgießen kann eine Reihe von glatten oder strukturierten Oberflächen bieten, um das Endprodukt zu relativ niedrigen Kosten zu verbessern.

• Vielseitigkeit.

  Eine wirklich vielseitige Kunststoffformtechnik; das Verfahren kann zur Herstellung einer Vielzahl von Produkten für eine breite Palette von Marktsektoren verwendet werden.