Was ist Rollformen und was kann das Produktionsverfahren?

Kennen Sie noch diese altmodischen handbetriebenen Mangeln aus Holz, wo Wäsche zwischen zwei Holzwalzen durchgezogen wird, um sie zu glätten? So in etwa sieht ein Walzenpaar beim Rollformen aus. Nur, dass anstelle von Holzwalzen geformte und gehärtete Stahlwalzen zum Einsatz kommen. Und jetzt stellen Sie sich noch vor, dass Sie gleich mehrere dutzend dieser Walzenpaare hintereinander stellen und ein sehr langes Blechband durchführen, dass an jedem Walzenpaar ein bisschen mehr geformt wird, bis ganz zum Schluss die gewünschte Querschnittsform herauskommt. Man spricht hierbei vom “Rollformen” oder "Rollprofilieren", einem Herstellungsverfahren, das bei Raumtemperatur geschieht.  

Das lange, perfekt geformte Stahlprofil von bis zu 27 Metern Länge kann am Ende noch in handliche Stücke geschnitten werden, sodass es problemlos transportiert und je nach Profildesign sogar direkt nach der Anlieferung montiert werden kann, beispielsweise an einer Autokarosserie. Wie genau das moderne Produktionsverfahren “Rollformen” funktioniert, welche Potenziale es hat und wo seine Grenzen liegen, erfahren Sie im Folgenden.  

Was Rollformen ist 

Rollformen ist ein Verfahren zur Umformung von Metallen, wie Stahl, Edelstahl und festen Nichteisen-Metallen, z.B. Nickel, Titan und Kupfer. Bekannt ist es auch unter den synonymen Bezeichnungen Rollprofilieren, Kaltwalzen oder Walzprofilieren. Ausgangsmaterial sind flache Blechbänder, die zu einem Coil aufgewickelt sind und durch modular gereihte Walzen geführt werden, um sehr präzise, komplexe Querschnitte zu erzeugen.  

Diese Sonderprofile können in großen Längen und bei gleichbleibend hoher Qualität (re-)produziert werden. Da sich außerdem Funktionen wie Löcher, Schlitze oder Prägungen leicht hinzufügen lassen, gilt Rollformen als eine sehr kosteneffiziente Methode, um robuste, multifunktionale Formen in großer Stückzahl herzustellen. Walzprofilieren ist eine beliebte Alternative zum Strangpressen mit Aluminium, wenn  die Materialeigenschaften von Stahl, multifunktionale Spezialprofile oder ökonomisch attraktive Stückzahlen benötigt werden. 

Wie Rollformen funktioniert 

Beim Rollformen wird ein langes, in unterschiedlichen Breiten verfügbares Metallband abgewickelt und durch mehrere Walzenpaare geführt, die linear hintereinander angeordnet sind. Das Rollprofilierverfahren wird bei Raumtemperatur durchgeführt, weswegen man auch von ‘Kaltwalzen’ spricht. Der große Vorteil: durch die Verarbeitung bei Raumtemperatur bleiben die Eigenschaften des Ausgangsmaterials erhalten, wenn das Profil nicht beim Schweißprozess erhitzt wird. 

Jedes Walzenpaar fügt dem Band eine kleine zusätzliche Umformung hinzu, so dass es am Ende der Linie in die gewünschte Querschnittsform gebracht wird, um sie schließlich in der passenden Länge abzuschneiden. Je komplexer die Profilform, desto mehr Rollenpaare werden benötigt. Die fertige Form wird im Allgemeinen als Rollprofil, rollgeformtes (Sonder-)Profil, Spezialprofil, Stahlprofil, Querschnitt oder auch nur als Stahlrohr bezeichnet. 

Neben offenen Profilen lassen sich beim Rollformen auch geschlossene Querschnitte herstellen. Mit Fügetechnologien, wie Laserschweißen und HF-Schweißen, werden die Metallbandkanten zusammengeführt und geschlossen verschweißt. Dies geschieht als integraler Bestandteil des Walzprofilierens, so dass Stahlrohre mit komplexen geschlossenen Querschnitten sehr kosteneffizient hergestellt werden können.    

Für diese Branchen ist Rollformen geeignet  

Ohne Anspruch auf Vollständigkeit angesichts eines vielseitig einsetzbaren Produktionsverfahrens, profitieren bestimmte Branchen bereits seit vielen Jahren von passgenauen Rollprofilen: 

• Automobil- und Fahrzeugbau, z.B. PKWs, LKWs, Landmaschinen, Baumaschinen, Waggonbau 
• Energiebranche, z.B. Solarenergie, Umwelttechnik, Stromversorgung 
• Bauwesen, z.B. Tür- und Fensterbau, Baugerüste, Glasfassaden 
• Möbelbranche, z.B. verstellbare Tischbeine 
• Agrartechnik, z.B. Tierhaltung, Pflanzenanbau 
• Haus- und Industrietechnik, z.B. Aufzüge, Schaltschränke, Klimakästen 

Chancen & Vorteile beim Rollformen 

Dass wir bei Welser Profile von unserem Verfahren überzeugt und begeistert sind, liegt auf der Hand. Aber worin liegen Ihre Chancen und Vorteile beim Rollprofilieren? Einige Antworten auf diese Frage habe ich für Sie zusammengefasst:

• Maßgeschneiderte Innovationen umsetzen: 
  Wir leben in einer Zeit, in der Entwicklungen rasend schnell passieren und eine innovative Idee der nächsten folgt. Bei der Herstellung von rollgeformten Sonderprofilen werden erste Designentwürfe verfeinert, sodass sie zum Rollformen passen, und dann in maßgeschneiderten Lösungen unter ökonomisch sinnvollen Bedingungen realisiert. 
   
• Multifunktionale Bauteile herstellen: 
  Rollformen ist eine fantastische Möglichkeit, um auf wirtschaftliche Weise Funktionen entlang des Längsprofils hinzuzufügen, was etwa beim Strangpressen nicht möglich wäre. So können Schlitze, Löcher, Prägungen oder sogar Stanzmuttern hinzugefügt werden, bevor oder nachdem das Blechband durch die Walzenpaare läuft und geformt wird. Mit dem Vorteil, dass das Profil selbst gleich mehrere Funktionen erfüllen kann und höchst präzise und qualitativ hochwertig verarbeitet ist. Konstrukteure und Produktentwickler haben hier die Chance,  mehrere Bauteile zu einem Bauteil zu kombinieren und so noch nachhaltigere Produktentwicklungsprozesse zu etablieren. 
   

• Verkettete Verfahrenskompetenz nutzen: 
  Die Vielfalt an Prozessschritten (Stanzen, Biegen, Schneiden, Formen u.m.), die beim Rollformen möglich sind, sorgt dafür, dass sich eine individualisierbare und somit zeit- und ressourcenschonende Verfahrenskette aufbauen lässt. Dies ermöglicht die direkte Auslieferung des Halbfertigteils bzw. des fertig von der Anlage fallenden Bauteils an den Auftraggeber, wo sie direkt verbaut werden können.  
  
  

• Produktionskosten senken: 
  Da sich in einer Linie mehrere Prozessschritte verketten und gleichzeitig mehrere Funktionen in ein und demselben Profil integrieren lassen, steigt automatisch die Wirtschaftlichkeit des gesamten Herstellungsverfahrens. Denn einerseits lassen sich finale Prozesse, wie etwa Löcher stanzen, samt der Kosten für etwaige Zwischenlager sparen. Andererseits kann ein einzelnes multifunktionales Sonderprofil den Verbund mehrerer Baugruppen ersetzen. In Zeiten von Rohstoffknappheit stellen außerdem nachhaltige Lieferketten und Schrottverwertung einen Kostenfaktor dar, der mit einem verantwortungsbewussten Anbieter durchaus ins Gewicht fällt. 
   
• Das meiste aus Stahl, Edelstahl & (hoch)festen Nichteisen-Metallen herausholen: 
  Die Verarbeitung der Metalle findet bei Raumtemperatur statt, so dass ihre Eigenschaften weitgehend erhalten bleiben. So lassen sich alle Qualitätsmerkmale des Materials nutzen, etwa die hohe Festigkeit und Duktilität von Stahl, während es zugleich höchst präzise und fein verarbeitet werden kann. So ist es immer wieder kosteneffizienter, ein passgenaues Sonderprofil herzustellen, statt ein Standardprofil mit mehreren Finalisierungsschritten zu bearbeiten. 
   
• Maßanfertigung in großen Mengen ökonomisieren: 
  Beim Rollformen sind Millionen von Laufmetern maßgeschneiderter Sonderprofile das Ziel. Je höher die Stückzahl, desto höher die Wirtschaftlichkeit.  
   

• Grenzenlose Produktionsmengen bei gleichbleibender Qualität erhalten: 
  Die uneingeschränkte Wiederholbarkeit und das außergewöhnliche Qualitätsmanagement sind nur zwei der wichtigsten Qualitätsmerkmale von rollgeformten Stahlprofilen. Das führt zu durchgängig präzise verarbeiteten Rollprofilen, unabhängig von der Stückzahl und  zur problemlosen Reproduzierbarkeit von Neuauflagen.  

Grenzen beim Rollformen 

Letztlich geht es darum, für jede Anforderung die beste Lösung zu finden. Daher möchte ich Ihnen auch die Grenzen und Nachteile des Produktionsverfahrens Rollformen nicht verschweigen:

• Kleine Stückzahlen lohnen sich selten: 
  Voraussetzung beim qualitativ hochwertigen Rollprofilieren sind die hochwertig hergestellten und teilweise designspezifischen Werkzeuge, die für jeden Kunden individuell hergestellt werden können. Zwar ein Vorteil im Wettbewerb, da diese Werkzeuge dann kundenspezifisch und unter strenger Geheimhaltung gefertigt werden, aber doch ein nicht zu unterschätzender Kostenfaktor. Wirtschaftlich attraktiv wird das Rollprofilierverfahren daher meist erst ab einer Stückzahl von 3.000-5.000 Laufmetern. 
   
• Prototypen müssen selbst oder extern hergestellt werden: 
  Zwar können wir bei Welser Profile grundsätzlich Prototypen von ca. 10 Laufmeter herstellen, doch ist dies ein Kostenpunkt, der eine anschließende Produktion in großen Mengen schon sehr stark voraussetzen sollte. In den meisten Fällen macht es mehr Sinn, Modelldesigns selbst oder mit einem externen Partner (z.B. einem lokalen Handwerker) herzustellen. Zur Veranschaulichung von Funktionalitäten und Formen verwenden wir Prototypen aus Kunststoff aus dem 3D Drucker. 
   
• Rollformen ist “nur” für Bauteile aus Metall geeignet: 
  Mit diesem Umformverfahren lassen sich Profilquerschnitte aus Stahl, Edelstahl und Nichteisen-Metallen von hoher Festigkeit herstellen. Weniger gut geeignet ist es etwa für Aluminium, das bei höheren Temperaturen als bei  Raumtemperatur geformt werden muss. Da wie immer Ausnahmen die Regel bestätigen, sind bestimmte Aluminiumlegierungen aber durchaus für das Kaltwalzen geeignet.  
   
• Alles hat seine Grenzen: 
  Beim Rollformen lassen sich Profile mit einer Banddicke von 0,3 bis 8,2 Millimeter, mit einer Bandbreite bis 1.000 Millimeter, mit einer Profillänge bis 27.000 Millimeter - hier sind eher logistische als produktionstechnische Beschränkungen ausschlaggebend - und mit einer Profilhöhe bis 320 Millimeter herstellen.  
   

Rollformen als Alternative zum Strangpressen 

In fast jedem Produktentwicklungsprozess für Sonderprofile stellt sich irgendwann einmal die Frage: Stahl oder Alu? Dabei geht es natürlich nicht nur um die Materialeigenschaften, sondern auch um das Verfahren an sich. Rollformen (Stahl, Edelstahl, Nichteisenmetalle) anstelle von Strangpressen (Aluminium) wird dann eingesetzt,  

• … wenn das benötigte Metall nicht stranggepresst werden kann. 

• … wenn es unwirtschaftlich ist, die Funktionen entlang des Längsschnitts in ein Strangpressprofil einzufügen. 
• … wenn ein Strangpressprofil nicht präzise genug herstellbar ist, d.h. bessere Toleranzen beim Rollprofilieren erreicht werden können. 

Was einen guten Rollprofilierer und Profilhändler ausmacht 

Es gibt immer wieder Vorbehalte, die gegen den Einsatz von Sonderprofilen sprechen. Der Grund dafür ist aber in den meisten Fällen nicht das Verfahren selbst, sondern unerfahrene Anbieter, die Projekte ineffizient umsetzen. Einen guten Hersteller und Händler von Rollprofilen erkennen Sie an folgenden Merkmalen:

• Klare Trennung zwischen Spezialprofilen und Stangenware: 
  Wenn Sie ein Standardprofil benötigen, das gar nicht mehr oder wenig bearbeitet werden muss, dann wählen Sie einen Anbieter mit einem ausgewählten Sortiment. Wenn Ihr Profil ganz individuelle und sogar mehrere Funktionen erfüllen soll, dann wenden Sie sich an einen Rollprofilierer, der sich auf Sonderprofile spezialisiert hat. 
   
• Vielfältiges Lösungsangebot: 
  Eine breite Palette an Lösungen und Use Cases aus unterschiedlichsten Branchen zeigt die kreative Problemlösungskompetenz und Flexibilität eines erfahrenen Herstellers von rollgeformten Sonderprofilen.  
   
• Design Support: 
  Ein guter Profilhersteller wird Sie mit Ihrem Design nicht alleine lassen, sondern bereits im frühen Stadium der Produktentwicklung mit Rat und Tat zur Seite stehen. Denn die Möglichkeiten beim Rollformen sind so vielfältig, dass man sie gar nicht alle kennen kann.  
   
• Eigene Werkzeugproduktion: 
  Ihr Profilhändler sollte im besten Fall alle Roll-Werkzeuge und Stanz-Werkzeuge selbst herstellen sowie für jeden Kunden vertrauensvoll individualisieren. 
   

• Kurze Lieferzeiten & Lagermöglichkeiten: 
  Wer weiter als bis zu den Toren der Produktionshallen denkt, ist ein verlässlicher Partner, der auch bei Lieferzeiten, Logistik, Montagemöglichkeiten u.v.m. mitdenkt. 
   

• ISO-Zertifikate: 
  Ein verlässlicher Anbieter von rollgeformten Sonderprofilen in großen Mengen gewährleistet ein hohes und professionelles Qualitätsversprechen über die gesamte Supply Chain hinweg. Hierzu zählen u.a. ISO-Zertifikate wie ISO 9001, ISO 45001, ISO 14001 und ISO 50001. 

Fazit: Rollformen kann mehr als man vermuten würde 

Das Verfahren mit den vielen Namen (Rollformen, Rollprofilieren, Walzprofilieren, Kaltwalzen) bringt passgenaue Sonderprofile aus Stahl, Edelstahl und festen Nichteisen-Metallen hervor. So weit so gut. Denn, was es auch zum Leben erweckt, sind Innovationen, von denen man gestern vielleicht noch gar nicht wusste, dass sie morgen entstehen werden. Denn die Profile mit ihren Ecken und Kanten können vielfältige Funktionen vereinen, passgenaue Toleranzen aufweisen und durchschlagende Produktentwicklungen ermöglichen.