Was ist Rotationsformen?
Rotationsformen ist ein spezialisiertes Formverfahren zur Herstellung von einteiligen Hohlkörpern. Das Verfahren nutzt die Prinzipien der Zentrifugalkraft, um geschmolzenes Material gegen die Innenflächen einer rotierenden Form zu bewegen und den zentralen Teil hohl zu lassen. Beim Rotationsformen werden Gegenstände wie Leitkegel, Öl- und Wassertanks, Gipsstatuen und Pralinen hergestellt. Es gibt verschiedene Arten von Rotationsformmaschinen im allgemeinen Gebrauch, einschließlich Mehrschalen-, Pendel- und Karussellmaschinen, die, obwohl sie sich in ihren spezifischen Konstruktionsmerkmalen unterscheiden, alle nach dem gleichen Prinzip arbeiten. Rotationsformen, wie es auch bekannt ist, ist aufgrund des langen Prozesszyklus nicht für Großserien geeignet, eignet sich aber ideal für die Herstellung von Kleinstserien.
Das Rotationsformverfahren wurde erstmals 1855 in Großbritannien als Metallformverfahren zur Herstellung von Gegenständen wie Artilleriegeschossen eingesetzt. Der Prozess formte verschiedene Materialien, einschließlich Gips und Wachs in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts, als Kunststoffe in den frühen 1950er Jahren zum ersten Mal durch Rotationsformen geformt wurden. Das Grundprinzip, das dem Rotationsformen zugrunde liegt, kann durch das alte Experiment des Schwingens eines wassergefüllten Eimers in einem Bogen auf Waffenlänge demonstriert werden. Selbst wenn der Eimer über Kopf geschwenkt wird, tritt kein Wasser aus, da das Wasser durch die Zentrifugalkraft von der Mitte des Bogens zum Boden des Eimers gedrückt wird. Wenn sich die Formeinheit der Rotationsformmaschine dreht, drückt das gleiche Phänomen das geschmolzene Material zur Außenseite des Formhohlraums, wodurch ein hohles Formteil gebildet wird.
Das Verfahren beinhaltet typischerweise das Befüllen einer vorgewärmten Form mit den anwendbaren Rohmaterialien. Die Form wird dann gedreht, wodurch das schmelzende Material wandert und an den Innenwänden des Formhohlraums haftet. Die Form wird während der Schmelz- und Abkühlzeit konstant gedreht, um ein Durchhängen und Verformen zu verhindern und eine gleichmäßige Dicke des Formteils zu erhalten. Die Drehung der Form erfolgt im allgemeinen entlang zweier senkrechter Achsen, die die notwendige Zentrifugalkraft verleihen, ohne daß die Form zu schnell gedreht wird. Sobald die Form abgekühlt ist, kann sie geteilt und das Teil zur Endbearbeitung entfernt werden.
Dieses Formverfahren eignet sich ideal zur Herstellung von einteiligen Hohlkörpern wie Kajaks, Wasser- und Öltanks, Mülleimern, Spielzeug, Leitkegeln, Bällen und sogar der allgegenwärtigen Kunststoff-Flamingo-Rasenverzierung. Rotationsformen bietet die größte Flexibilität des Spritzgießens, da eine Vielzahl von Rohstoffen verwendet werden kann, Additive wie Flammschutzmittel und UV-Schutzmittel zugesetzt werden können und der Werkstoff vor dem Formen gefärbt werden kann. Für das Rotationsformen stehen verschiedene Maschinen zur Verfügung, z. B. die Varianten Clamshell, Up and Over, Karussell und Shuttle. Obwohl sie sich in Bezug auf bestimmte Designmerkmale unterscheiden, arbeiten alle nach denselben Prinzipien.
Rotationsformen ist ein langsamer Prozess mit längeren Zykluszeiten und wird im Allgemeinen für hohe Produktionsmengen als nicht realisierbar angesehen. Es ist jedoch ideal für die Herstellung von Kleinauflagen wie Lagertanks, Boots- und Kajakrümpfen sowie Müllcontainern. Jüngste Entwicklungen beim Rotationsformen haben dazu geführt, dass natürliche Materialien wie Steinschlag- und Sandsteinverbundwerkstoffe dem regelmäßig rotationsgeformten Materialangebot hinzugefügt wurden. Andere bekannte Gegenstände, die aus Rotationsformen stammen, umfassen Gipsstatuetten und hohle Schokoladen.