Abschlussbericht GITBlow - Kunststofftechnik Paderborn ...

3 Pi Consulting & Management GmbH 

Abschlussbericht zum BMBF- 

Forschungsprojekt 

März 2010 

Einführung und Weiterentwicklung eines neuentwickelten 

Kunststoffformgebungsverfahrens (GITBlow) zur 

ressourcenschonenden Herstellung von komplexen 

dünnwandigen Kunststoffformteilen 

Autoren: Elmar Moritzer, Martin Schäfers, Thorsten Plugge 

Universität Paderborn, Kunststofftechnik Paderborn, Deutschland 

3 Pi Consulting & Management GmbH, Deutschland 

Laufzeit des Vorhabens: 01.10.2006 bis 31.12.2009 

Berichtszeitraum: 01.10.2006 bis 31.12.2009 

Förderkennzeichen: 01RI05175; Institut für Kunststofftechnik/ Universität Paderborn 

Förderkennzeichen: 01RI05174; 3 Pi Consulting und Management GmbH

Inhaltsverzeichnis 

1 Aufgabenstellung ....................................................................................................... 1 

2 Voraussetzungen, unter denen das FE-Vorhaben durchgeführt wurde ..................... 1 

3 Planung und Ablauf des Vorhabens .......................................................................... 2 

4 Wissenschaftlicher und technischer Stand, an den angeknüpft wurde ...................... 3 

5 Zusammenarbeit mit anderen Stellen ........................................................................ 4 

6 Erzielte Projektergebnisse ......................................................................................... 4 

6.1 Technologiebewertung und Konzipierung von Lösungsansätzen ................................. 5 

6.2 Konzipierung und Bau jeweils eines Versuchswerkzeuges für die unterschiedlichen 

Verfahrensvarianten mit anschließenden experimentellen Untersuchungen und deren 

Auswertung sowie Bewertung ................................................................................................ 10 

6.2.1 Bauteil und Werkzeugauslegung für das 1-Stufen Verfahren ............................. 12 

6.2.2 Experimentelle Untersuchungen zum GITBlow 1 Stufenverfahren .................... 14 

6.2.3 Betrachtung des thermischen Haushalts in der GITBlow 1-Stufen 

Preformgeometrie 1 ............................................................................................................ 17 

6.2.4 Bauteil und Werkzeugauslegung für das 2-Stufen Verfahren ............................. 23 

6.2.5 Experimentelle Untersuchung und Betrachtung des thermischen Haushalts für 

das 2 Stufen Verfahren ....................................................................................................... 26 

6.3 Konzipierung und Bau eines seriennahen Versuchswerkzeuges für die jeweiligen 

Verfahrensvarianten mit anschließenden experimentellen Untersuchungen und deren 

Auswertung sowie Bewertung ................................................................................................ 39 

6.3.1 Seriennahe Bauteil- und Werkzeugauslegung für das 1-Stufen Verfahren ........ 40 


6.3.3 Seriennahe Bauteil- und Werkzeugauslegung für das 2-Stufen Verfahren ........ 45 


7 Voraussichtlicher Nutzen, insbesondere die Verwertbarkeit der Projektergebnisse56 

8 Fortschritt auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen .............................. 57 

9 Erfolgte und geplante Veröffentlichung der Forschungsergebnisse ....................... 57

Abschlussbericht zum Vorhaben 01RI05174 (3 Pi) und 01RI05175 (KTP) 1 

1 Aufgabenstellung 

Die Aufgabenstellung im Rahmen des Vorhabens bestand darin, das neu entwickelte 

Kunststoffformgebungsverfahren “Gasinjektionsaufblasverfahren (GITBlow)“ weiter zu 

entwickeln und Grundlagen für den Praxiseinsatzes zu erarbeiten. 

Für die erfolgreiche Anwendung des Verfahrens sollten deshalb 

• die Möglichkeiten, 

• die Voraussetzungen, 

• die Prozessstabilität, 

• die möglichen Zykluszeiten und 

• die Grenzen 

der Prozesstechnik erarbeitet werden. 

2 Voraussetzungen, unter denen das FE-Vorhaben durchgeführt 

wurde 

Da es sich bei dem Gasinjektionsaufblasverfahren um eine in dieser Form neue 

Herstellungstechnologie handelte, lagen zu Beginn des Projektes ausschließlich erste 

Machbarkeitsstudien anhand einer sehr einfachen Grundgeometrie mit einer 

Materialtype vor. 

Aus diesem Grunde mussten zunächst die Anwendungsfelder für die neue 

Verfahrenstechnik erarbeitet und entsprechende Demonstratoren entwickelt werden, um 

die Möglichkeiten des neuen Verfahrens sichtbar machen zu können. Für die 

experimentellen Untersuchungen mussten die Abläufe zweier Verfahrensvarianten (ein- 

und zweistufiger Prozess, siehe Abschnitt 6.1) und die Prozesstechnik genau definiert 

und eine entsprechende Fertigungszelle inklusive der Peripherie aufgebaut werden. Die 

Umsetzung der Fertigungszelle erfolgte am Institut für Kunststofftechnik der 

Universität Paderborn, an der somit die Infrastruktur für die Kunststoffverarbeitung


sowie die vorhandene Analysemethodik im Bereich der Kunststofftechnologie genutzt 

werden konnte. 

Die Bauteilentwicklung sowie die Entwicklung der Werkzeugtechnik inklusive der 

erforderlichen Lastenhefte wurden unter der Berücksichtigung der Anforderungen der 

einzelnen Branchen durch 3 Pi durchgeführt, die Ihr Know-how im Bereich der 

Produktanalyse und -entwicklung sowie im Bereich Prozessentwicklung und – 

optimierung in das Projekt einbrachte. 

3 Planung und Ablauf des Vorhabens 

Der Arbeitsplan zur Realisierung der Aufgabenstellung im Rahmen des 

Forschungsvorhabens gliederte sich in 3 übergeordnete Arbeitsabschnitte: 

1. Technologiebewertung und Konzipierung von Lösungsansätzen 

2. Konzipierung und Bau jeweils eines Versuchswerkzeuges für die 

unterschiedlichen Verfahrensvarianten mit anschließenden experimentellen 

Untersuchungen und deren Auswertung sowie Bewertung 

3. Konzipierung und Bau eines seriennahen Versuchswerkzeuges für die 

jeweiligen Verfahrensvarianten mit anschließenden experimentellen 


Arbeitsabschnittsübergreifend wurden die im Folgenden aufgeführten Tätigkeiten 

anteilig vom Institut für Kunststofftechnik (KTP) und der 3 Pi Consulting und 

Management GmbH durchgeführt. 

1. Konzipierung von Lösungsansätzen 

2. Konzipierung und Herstellung von Versuchswerkzeugen 

3. Versuchsplanung und experimentelle Untersuchungen 

4. Auswertung der Ergebnisse 

5. Bewertung der Ergebnisse 

6. Konzipierung und Umsetzung seriennaher Versuchswerkzeuge 

7. Experimentelle Untersuchungen 

8. Auswerten der Ergebnisse


9. Bewerten der Ergebnisse 

10. Projektkoordination, Projektmanagement, Berichterstellung, Koordination der 

Arbeitsgruppen 

Im Rahmen der einzelnen Arbeitsschritte bildeten die Definition der 

Bauteilanforderungen, die Festlegung der Probengeometrien und die dazu erforderliche 

Werkzeugauslegung inkl. Lastenhefte sowie die Bestimmung und Beurteilung der 

branchenüblichen Qualitätsmerkmale das Hauptaufgabenfeld der 3 Pi Consulting und 

Management GmbH. Die Umsetzung der Prozessabläufe mit der erforderlichen 

Maschinentechnik und Peripherie, die Materialcharakterisierung sowie die 

Durchführung und Auswertung der experimentellen Untersuchungen bildete das 

Hauptaufgabenfeld des Instituts für Kunststofftechnik. 

4 Wissenschaftlicher und technischer Stand, an den angeknüpft 

wurde 

Das im Rahmen des Projektes zu entwickelnde Verfahren zielt darauf ab, großvolumige 

Funktionshohlkörper mit geringen Wanddicken und angebundenen filigranen 

Bauteilbereichen in Spritzgießbauteilen zu integrieren. Grundsätzlich konnte man zu 

Beginn des Projektes mit vier unterschiedlichen Techniken Funktionshohlkörper in 

Bauteilen erzeugen. 

1. Gas-/ Wasserinjektionstechnik beim Spritzgießen 

2. Spritzgießen von Halbzeugen mit anschließendem Fügeprozess 

3. Extrusionsblasformen 

4. Spritzgießen und anschließendes Streckblasen 

All diese Verfahren gehörten zum Projektstart bereits zum Stand der Technik, auf denen 

teilweise aufgebaut werden konnte, die jedoch alle ihre verfahrenstechnischen 

Limitationen aufweisen. 

Bei dem Verfahren GITBlow handelt es sich um eine neue Verfahrensentwicklung bzw. 

Verfahrenskombination, die sich aus einem Gasinjektionstechnikprozess mit einem


anschließenden Blasprozess zusammensetzt. Mit der neuen Verfahrenstechnik ist es nun 

erstmalig möglich, extrem große Hohlraumquerschnitte mit dünnwandigen 

Restwanddicken bei gleichzeitiger Anbindung von filigranen Formteilbereichen in 

einem Spritzgießzyklus zu realisieren. 

Zu Beginn des Projektes lagen einfache Muster vor, die anhand eines einfachen 

Werkzeugs unter der Verwendung eines Kunststoffmaterials hergestellt wurden, mit 

denen die grundsätzliche Machbarkeit des Verfahrens demonstriert wurde. 

Weiterführende Informationen und Untersuchungen zu Anwendungsfeldern, zur 

Prozess- und Anlagentechnik, zu den zu verarbeitenden Materialien sowie seriennahe 

Demonstratoren mit dem man die Möglichkeiten des Verfahrens aufzeigen kann, lagen 

nicht vor. 

5 Zusammenarbeit mit anderen Stellen 

Im Rahmen des Projektes wurde nicht mit anderen Stellen als Kooperationspartner 

zusammen gearbeitet. 

6 Erzielte Projektergebnisse 

Die erzielten Projektergebnisse werden im Folgenden entsprechend der schon in Kap. 3 

aufgeführten 3 übergeordnete Arbeitsabschnitte 

1. Technologiebewertung und Konzipierung von Lösungsansätzen 

2. Konzipierung und Bau jeweils eines Versuchswerkzeuges für die 



3. Konzipierung und Bau eines seriennahen Versuchswerkzeuges für die 

vorgestellt. 

jeweiligen Verfahrensvarianten mit anschließenden experimentellen 

Untersuchungen und deren Auswertung sowie Bewertung


6.1 Technologiebewertung und Konzipierung von Lösungsansätzen 

Im Rahmen der Technologiebewertung und Konzipierung von Lösungsansätzen wurden 

die detaillierten Prozessabläufe zweier Verfahrensvarianten erarbeitet. Die Abbildung 1 

zeigt den schematischen Ablauf des einstufigen Prozesses. Nach dem Füllen der Kavität 

mit Schmelze (1) wird zunächst Stickstoff für den Vorformling injiziert (2). Im nächsten 

Schritt wird die Kavität vergrößert (3), bevor nochmals Gas injiziert wird, um das 

Formteil aufzublasen (4). Das Formteil wird dann wie beim Standardspritzguss entformt 

(5,6). 

Schmelzeinjektion 

Gasinjektion 

1 2 3 

4 5 6 

1. Schmelzefüllung 

2. Erste Gasphase 

3. Kavitätsvergrößerung 

4. Zweite Gasphase 

5. Werkzeug öffnen 

6. Auswerfen des Bauteil 

Abbildung 1: Schematische Darstellung mit Erklärungen zum einstufigen Prozessablauf 

des GITBlow Verfahrens 

Beim zweistufigen Prozess verfügt das Werkzeug auf der Düsen- und Auswerferseite 

über zwei Kavitäten (vgl. Abbildung 2). In Kavität 1 wird zunächst ein Standard-GIT- 

Formteil hergestellt (1), das dann mittels Drehteller in die zweite Kavität befördert wird 

(2). Bei noch geöffnetem Werkzeug kann das Formteil zur besseren Steuerung der 

Aufblasverhältnisse mit einem Heizstrahler gezielt temperiert werden (3), bevor das 

Werkzeug geschlossen wird (4). Durch eine zweite Gasinjektion wird das Formteil 

aufgeblasen (5) und nach dem nächsten Werkzeugöffnungshub entformt (6). 

Das Umsetzen von der ersten Kavität in die zweite Kavität erfolgt in dem dargestellten 

Fall über einen Drehteller (Skizze); Alternativen sind auch ein Schiebersystem, die


Würfeltechnik oder eine Indexplatte, wie sie aus der Mehrkomponenten- 

spritzgießtechnik bekannt sind. 

Gasinjektion 1 

Schmelzeinjektion 

1 2 3 

4 5 6 


1. GIT-Prozess 

2. Werkzeug Drehung 

3. Erwärmen des Preform (opt.) 

4. Werkzeug schließen 

5. Aufblasprozess 

6. Auswerfen des Bauteil 

Abbildung 2: Schematische Darstellung mit Erklärungen zum zweistufigen Prozessablauf 

des GITBlow Verfahrens 

Bei beiden Varianten traten Probleme bei der Realisierung der Verfahrensabläufe auf, 

die mit einer Standard-Maschinensteuerung nicht gelöst werden konnten. Beispielhaft 

lassen sich für das 1-Stufen Verfahren die Aktionen „Gasinjektion“ und „Kern ziehen“ 

nennen, die in einer anderen Reihenfolge und zusätzlich verschachtelt ablaufen. 

Auch beim Zweistufenverfahren stellten sich einige steuerungstechnische 

Schwierigkeiten dar. Für diese Variante sind zwei Gasregelmodule notwendig, je eines 

für den Vorformling und eines für das Fertigteil. Dabei benötigen die Module zwei 

unterschiedliche Startzeitpunkte, beim Vorformling wird das Gas erst nach der 

Schmelze injiziert, beim Fertigteil sofort nach dem Schließen des Werkzeugs. 

Die Werkzeugalternativen, die bereits erwähnt wurden (Drehtellerwerkzeug, 

Indexplattenwerkzeug, Würfeltechnik und Werkzeug mit einer Schieberplatte), wurden 

ausführlich diskutiert. Es muss auf jeden Fall gewährleistet werden, dass die 

Gasinjektionsnadel für beide Gasinjektionsschritte im Formteil verbleibt, um 

sicherzustellen, dass das Gas ungehindert injiziert werden kann. Weiterhin muss je


einem Gasregelmodul die Aufgabe „Vorblasen“ bzw. „Aufblasen des Fertigteils“ fest 

zugeordnet werden, um den Steuerungsaufwand nicht noch weiter zu erhöhen. Die 

Zuordnung der Gasregelmodule zu den Verfahrensschritten erfolgt in einem ersten 

Schritt folgendermaßen: Die Gasregelmodule werden an der festen Werkzeugseite 

angeschlossen. Über die Trennebene wird das Gas dann an die bewegliche Seite des 

Werkzeugs übergeben. Das Gas wird dann von der Rückseite des Formteils injiziert. Je 

nach eingesetzter Verfahrenstechnik ist aber auch die Gaszuführung relativ einfach auf 

der Werkzeugauswerferseite möglich. 

Um eine einwandfreie Automation des Verarbeitungsprozesses zu gewährleisten, ist die 

Kenntnis über die Ein- und Ausgangssignale für die jeweiligen Prozessschritte von 

größter Bedeutung. Die durchgeführte Konzeptionierung der Prozessschritte lieferte die 

Grundlage für die Kenntnis der benötigten Ein- bzw. Ausgangssignale für das jeweilige 

Verfahrenskonzept. Die speziellen Steuersignale konnte mit einer frei 

programmierbaren Steuerung, die im Rahmen eines sogenannten „Retrofit“ für 

Spritzgießmaschinen von der Firma Phoenix Contact verbaut wurde, umgesetzt werden. 

Für die jeweilige Gasinjektion im Ein- bzw. Zweistufen-Verfahren wurden ein bzw. 

zwei Gasregelmodule (Regelblöcke) vorgesehen, die fest auf der Spritzgießmaschine 

installiert wurden. Die Steuerung der Regelblöcke wurde dabei in die 

Spritzgießmaschinensteuerung über eine definierte Schnittstelle integriert. 

Die Entnahme des fertigen GITBlow-Bauteils und die im Zweistufen-Verfahren 

benötigte Aufheizung des Vorformlings durch die Einbringung der IR-Strahler 

zwischen den geöffneten Werkzeughälften, werden durch einen Kuka Sechsachs- 

Roboter realisiert. Da ein solcher Sechs-Achs-Roboter im dreidimensionalen Raum 

agieren kann und die Arbeitssicherheit zu jedem Zeitpunkt gegeben sein muss, wurde 

ein Sicherheitssystem entworfen und umgesetzt. 

Im Rahmen einer Recherche bei verschiedenen Unternehmen wurde neben den 

Anforderungen und Qualitätsstandards möglicher GITBlow Produkte auch eine 

Eingrenzung des Materialspektrums vorgenommen. Es wurden ca. 30 Formteile aus 

unterschiedlichen Branchen beurteilt.


Eine Auflistung der Anforderungsprofile von Bauteilen, die auf dem Kunststoffmarkt 

erhältlich sind, führte zu einer Vielzahl von Anforderungen, die bei der Wahl eines 

geeigneten Demonstrators berücksichtigt wurden. Für die Erstellung der 

Anforderungsliste wurden die ca. 30 Kunststoffbauteile untersucht und deren 

Bauteilanforderungen in Gesprächen mit den Herstellerfirmen ermittelt. Bei der 

Einteilung der ermittelten Anforderungen wird der potenzielle Einsatz der später in der 

Serie zu fertigenden Bauteile berücksichtigt. Grundsätzlich kristallisierten sich zwei 

Klassen heraus, in denen die meisten Anwendungen für GITBlow wieder zu finden 

sind. Alle Ansprechpartner nannten bei der Befragung diese Klassen als mögliche 

Einsatzgebiete für das GITBlow-Verfahren. Hierbei handelt es sich um Anwendungen 

zur Herstellung von Bauteilen, in denen Medienleitungen oder alternativ Kabelkanäle 

integriert sein sollen. Bei allen sonstigen Formteilen und Baugruppen sollte der durch 

GITBlow hergestellte Hohlkörper der Verrippung oder rein als Designelement dienen. 

Als Resultat der Recherche und einer anschließenden Beurteilung wurden des Weiteren 

die folgenden Materialien für die weiteren Untersuchungen festgehalten: PS, PC, PP, 

PC/ABS und PE. 

Abbildung 3: Produktklassen möglicher GITBlow Anwendungen 

Bezogen auf die favorisierten Einsatzgebiete ergibt eine weitere Strukturierung der 

gesammelten Anforderungen eine Unterteilung der Bauteilanforderungen in vier 

Untergruppen:


• mechanische Anforderungen 

• optische Anforderungen 

• thermische Anforderungen 

• sonstige Anforderungen 

Mit Hilfe der oben aufgeführten Unterteilung und den bis dato erhaltenen 

Anforderungsprofilen von existierenden Serienbauteilen konnten folgende 

Anforderungen für potentielle GITBlow-Bauteile erarbeitet werden (Abbildung 4). 

Abbildung 4: Anforderungen je Produktklasse 

Betrachtungen der Gesamtzykluszeit zur Herstellung eines GITBlow-Formteils haben 

ergeben, dass das Verfahren GITBlow grundsätzlich für komplex geformte 

Kunststoffbauteile mit einem Hohlraum großen Querschnitts und geringer Wanddicke 

geeignet ist. Grundlage für diese Aussage bietet der Vergleich der Gesamtzykluszeit 

(Prozessablauf GITBlow-Verfahren) mit den Zykluszeiten vergleichbarer 

Herstellungsverfahren, die zurzeit standardmäßig verwendet werden.


Die Vorstellung der Technologie bei einzelnen Unternehmen stieß auf breites Interesse. 

Potenzielle Bauteile wie z.B. ein Sprüharm in einer Spülmaschine, ein Krümmer für den 

Ablauf von Schmutzwasser bei Waschmaschinen, eine Luftführungsgeometrie in einem 

Automobil oder ein transparenter Kanal für einen Lichtschlauch sind 

Anwendungsmöglichkeiten, die mit der neuen Technologie umsetzbar sind. Des 

Weiteren versprechen sich die Unternehmen durch Substitution von Bauteilgruppen 

eine Verkürzung von Montagezeiten. 

6.2 Konzipierung und Bau jeweils eines Versuchswerkzeuges für die 


Untersuchungen und deren Auswertung sowie 

Bewertung 

Aufbauend auf den im Abschnitt 6.1 dargestellten Arbeiten wurde eine Detaillierung 

der Verfahrensvarianten vorgenommen, die als Grundlage für die Maschinenauslegung 

herangezogen wurde. Die Maschinensteuerung sollte möglichst flexibel gehalten 

werden, um Prozessdetails, die vielleicht im späteren Verlauf der Projektlaufzeit 

geändert werden, einfach ändern zu können (z.B. Startzeitpunkte von hydraulischen 

Kernzügen, Änderung der Bewegungsregelung von Endlage- auf 

Geschwindigkeitsregelung, u.v.m.). 

Die Ansteuerung der Seitenaggregate (Gasregelmodule, Heizstrahlersystem, Roboter, 

Drehteller…) wurde ebenfalls geplant. Hier mussten Teile der Software komplett neu 

geschrieben werden, da die Umsetzung des GITBlow-Verfahrens mit einer Standard- 

Spritzgießmaschine nicht möglich ist. Vor allem das Zweistufenverfahren erfordert 

umfangreiche Erweiterungen der Maschinensteuerung. So musste die Ansteuerung der 

beiden Gasregelmodule, des Drehtellers, der Heizstrahler samt Regelung und der 

Transportbänder neu programmiert werden. Hier waren die intensivsten Planungen 

notwendig. In Abbildung 5 ist die Spritzgießmaschine, die mit der neuen Steuerung 

ausgestattet ist, dargestellt.


Gasschaltung 

Roboterkommunikation 

usw. 

Bedienpult 

Frei programmierbare 

Maschinensteuerung 

Abbildung 5: Für das GITBlow-Verfahren modifizierte Spritzgießmaschine 

In Abbildung 6 ist der Roboter und die zur Erwärmung des Preforms und Entnahme der 

Aufblasbauteile entwickelte und umgesetzte Vorrichtung sowie die zwei für das 

Verfahren notwendigen Gasregelmodule zu sehen. 

6-Achs-Roboter von Kuka 

• Heizstrahlerhandling 

Erwärmen der Preforms 

(2 Stufen Verfahren) 

• Bauteilentnahme 

Zwei Gassteuerungsmodule 

Herstellung des 

Preforms 

Herstellung der 

Aufblasgeometrie 

Abbildung 6: Für das GITBlow-Verfahren benötigte Peripheriegeräte 

links: 6-Achs-Roboter von der Firma Kuka mit Vorrichtung zum Erwärmen der Preforms 

und Entnahme der Aufblasformteile; rechts: Zwei separat arbeitende Gasregelmodule zur 

getrennten Gassteuerung


6.2.1 Bauteil und Werkzeugauslegung für das 1-Stufen Verfahren 

Aufbauend auf den im Abschnitt 6.1 dargestellten Arbeiten wurde ebenfalls eine 

Detaillierung der Anforderungen an potentielle GITBlow-Bauteile für die 

unterschiedlichen Branchen vorgenommen. Unter der Verwendung der so 

zusammengestellten Daten erfolgte die Geometriefestlegung für die Demonstratoren. Es 

hat sich gezeigt, dass die gestellten Anforderungen an ein Bauteil, das mit dem 1- 

Stufen-Verfahren hergestellt werden kann, mit einem Werkzeug, an dem bisher nur 

erste Machbarkeitsuntersuchungen durchgeführt wurden, überprüft werden konnte. 

Dafür mussten an dem vorliegenden Werkzeug jedoch einige Modifikationen 

vorgenommen werden, was eine Überarbeitung des Werkzeuges notwendig machte. 

Die Abbildung 7 zeigt die Preformgeometrie (links) sowie die Aufblasgeometrie 

(rechts). Die Abbildung 8 zeigt das Spritzgießwerkzeug für die Realisierung des 

Demonstrators. 

Preform Aufblasgeometrie 

Abbildung 7: CAD Zeichnungen der 1- Stufen Versuchsgeometrie 1, 

Preformgeometrie (links) und Aufblasgeometrie (rechts)


Keilsystem für die 

expandierbare Kavität 

Abbildung 8: Auswerferseite des GITBlow 1- Stufen-Werkzeuges 

Die Kavitätsvergrößerung, die nach der Preformherstellung erfolgen muss, wird über 

einen auf dem Werkzeug angebrachten Hydraulikzylinder realisiert. Im Werkzeug ist 

ein Keilsystem (siehe obere Abbildung) integriert, mit dem die Bewegung des 

Werkzeugeinsatzes realisiert wird, was wiederrum die Kavitätsvergrößerung 

ermöglicht. 

Die Abbildung 9 zeigt GITBlow 1-Stufen- Demonstrationsbauteile, die mit dem 

Werkzeug, welches in Abbildung 8 dargestellt ist, hergestellt wurden. 

Hohlraum, der nur mit 

dem GITBlow-Verfahren 

herstellbar ist 

Hydraulikzylinder zur 

Kavitätsvergrößerung 

Gasinjektionspunkt 

GIT - Nebenkavität 

20 mm 

GITBlow 1 Stufen 

Prototypenbauteil 

Abbildung 9: GITBlow 1-Stufen-Verfahren: Demonstrationsbauteil 1


6.2.2 Experimentelle Untersuchungen zum GITBlow 1 Stufenverfahren 

Um die Versuchsplanung durchführen zu können, wurden zunächst alle 

Einflussparameter auf die Formteilqualität aufgenommen und deren Einfluss auf die 

Qualitätsmerkmale abgeschätzt. Grundsätzlich wurde bei der Versuchsplanung 

zwischen der Preformherstellung und der Herstellung des Aufblasformteiles 

unterschieden. Unter der Verwendung statistischer Versuchspläne wurde zunächst der 

Einfluss der Gestalt der Gasblase (Querschnittsfläche, Form und Lage) des Preforms 

(nach der ersten Gasinjektion) auf die Hohlraumverteilung des Fertigteils untersucht. 

Die Versuchsplanung zielt in diesem Schritt also zunächst auf die Variation des 

Preform-Gasblasenquerschnitts ab, die durch Variation des Gasdrucks und der 

Gasverzögerungszeit erreicht werden kann. 

Den Abbildung 10 und 11 sind beispielhaft der Zusammenhang zwischen 

Gasdruckerhöhung und Gasblasenquerschnitt nach der ersten Prozessstufe zu 

entnehmen. 

P Gas,GIT 1 

= 10 bar 

A Gas,mittel 

= 1,267 

cm² 

P Gas,GIT 2 

= 20 bar 

A Gas,mittel 

= 1,517 

cm² 

P Gas,GIT 3 

= 30 bar 

A Gas,mittel 

= 1,613 

cm² 

P Gas,GIT 4 

= 40 bar 

A Gas,mittel 

= 1,628 

cm² 

P Gas,GIT 5 

= 50 bar 

A Gas,mittel 

= 1,621 

cm² 

P Gas,GIT 6 

= 60 bar 

A Gas,mittel 

= 1,622 

cm² 

P Gas,GIT 7 

= 70 bar 

A Gas,mittel 

= 1,503 

cm² 

P Gas,GIT 8 

= 80 bar 

A Gas,mittel 

= 1,55 

cm² 

Abbildung 10: Resultierende Gasblasenquerschnitte AGasblase in Abhängigkeit vom 

eingestellten Gasdruck pGas,


max 

min 

Abbildung 11: Gasblasenquerschnitt AGasblase aufgetragen über den Gasdruck pGas,1 

(Einstufen-GITBlow-Formteil) 

Anschließend wurde der Einfluss der Prozessparameter der zweiten Gasinjektionsstufe, 

also die Parameter des Aufblasprozesses, untersucht. Zusammenfassend kann für das 1- 

Stufen-Verfahren festgehalten werden, dass die Parameter 

• pGas,1 (Gasdruck der ersten Prozessstufe), 

• tV2 (Zeit zwischen Kernzug und zweiter Gasinjektion), 

• pGas,2 (Gasdruck der zweiten Prozessstufe) und 

• sKern (Verfahrweg des Kerns) 

im Rahmen der Analysen ausgewählt und ihr Einfluss auf die Qualität der 

herzustellenden Bauteile analysiert wurden. 

Die Abbildung 12 zeigt beispielhaft den Verfahrwegeinfluss des Kernes auf die 

Hohlraumgeometrie; die Abbildung 13 zeigt den Einfluss der 2. Druckstufe auf die 

Hohlraumausprägung.


P Gas,1 = 50 bar 

t Verz.1 = 2 s 

A Gas,mittel = 1,645 cm² 



Δs Kern= 3 mm 










Achar. = 3,2779 cm² 

Achar,Aufbl. = 3,9857 cm² 

Achar,Aufbl. = 4,9562 cm² Achar,Aufbl. = 5,9339 cm² 

AGas 

= 50,18 

A 

AGas 

= 57,07 

A 

AGas 

= 64,97 

A 

AGas 

= 69,28 

A 

char 

char 

Abbildung 12: Hohlraumausprägung unter Variation des Kernverfahrweges unter sonst 

konstanten GITBlow-Prozessparametern 

P Gas,1 

= 50 bar 


t Verz.,2 = 4 s 


AGas,mittel = 1,621 cm² AGas,mittel = 3,194 cm² AGas,mittel = 1,621 cm² 

AGas,mittel = 3,341 cm² 

char 

P Gas,1 

= 50 bar 


char 

t Verz.,2 = 4 s 


Abbildung 13: Einfluss des Aufblasgasdruckes (2. Gasdruckstufe) auf die Ausbildung 

des Hohlraums 

Es ist offensichtlich, dass der Kernverfahrweg (Weg, um den die Kavität durch Ziehen 

des Kernes vergrößert wurde) den größten Einfluss auf die Hohlraumausbreitung hat. 

Einen wesentlich geringeren Einfluss auf die Hohlraumausbildung haben die 

Verzögerungszeit 2 sowie der Gasdruck 2. Mit dem Standard GIT-Verfahren konnten 

nur 50 % der dickwandigen Geometrie als Hohlraum realisiert werden. Mit dem 

GITBlow-Verfahren konnte ein Hohlraumanteil von bis zu 70 % erzielt werden. 

Die Versuche wurden unter der Verwendung von unterschiedlichen Materialien, 

entsprechend der Recherche der ersten Projektphase (Kap. 6.1) durchgeführt. Die 

Abbildung 14 zeigt GITBlow 1-Stufen Bauteile, die aus unterschiedlichen Materialien


hergestellt wurden. Bei allen getesteten Materialien hatten die Prozessparameter einen 

vergleichbaren Einfluss auf die jeweilige Hohlraumausbildung. 

PC PP PS 

PC-ABS PP-Talkum 

Abbildung 14: GITBlow Bauteile die mit dem 1-Stufen-Verfahren aus unterschiedlichen 

Materialien hergestellt wurden 

6.2.3 Betrachtung des thermischen Haushalts in der GITBlow 1-Stufen 

Preformgeometrie 1 

Um einen tieferen Einblick über die Verstreckvorgänge in den Bauteilen zu erhalten, 

wurde ebenfalls die zeitliche Temperaturentwicklung in der Preformgeometrie 

analytisch betrachtet. Mit den Ergebnissen dieser Betrachtungen wird es möglich, die 

Verformbarkeit der Preformgeometrien (hin zum fertigen GITBlow-Bauteil) zu 

beurteilen. Fragestellungen, die beantwortet werden sollen, sind: 

• Wie dick ist die „eingefrorene Randschicht“? 

• Ist die Dicke dieser Randschicht abhängig von Größe und Gestalt der 

Preformgasblase oder vom verwendeten Material? 

Nach der Injektion der Schmelze und des Gases kühlt das Bauteil an der temperierten 

Werkzeugwand ab. Nach Ablauf der Kühlzeit stellt sich über die Wanddicke des 

Bauteils ein Temperaturprofil ein. Zur Berechnung dieses Profils ist zunächst die 

Ermittlung der Kontakttemperatur zwischen dem Werkzeugstahl und dem Kunststoff 

notwendig. Dazu werden beide Teile als halbunendliche Körper angesehen. Zum


Zeitpunkt t = 0 s hat das Werkzeug die konstante Temperatur T1, die Formmasse die 

konstante Temperatur T2. Die Kontakttemperatur TK errechnet sich zu: 

b 

= 

λ ⋅ ρ ⋅c 

T K 

T1 

⋅b1 

+ T2 

⋅b2 

= 

b + b 

mit 

1 

2 

⎡W 

⋅ s 

= Wärmeeindringzahl 

⎢ 

⎣ m ⋅ K 

i i i i 

2 

Die Kontakttemperatur liegt natürlich zwischen den beiden Ausgangstemperaturen. Sie 

befindet sich näher an der Ausgangstemperatur des Stoffes mit der größeren 

Wärmeeindringzahl. Einige Werte für Kunststoffe und Werkzeugstahl befinden sich in 

folgender Tabelle: 

Tabelle 1: Wärmeeindringkoeffizienten für Stahl und ausgewählte Kunststoffe 

Material 

⎤ 

⎥ 

⎦ 

b 

[Ws 0,5 m -2 K -1 ] 

Cr-Ni-Stahl (X 12 CrN; 18,8) 7573 

Polystyrol PS 427 

Polyethylen PE 858 

Polyamide PA 850 - 883 

Für die Injektion von HDPE in ein Stahlwerkzeug mit THDPE = 200°C und TStahl = 35°C 

ergibt sich beispielsweise eine Kontakttemperatur von TK = 51,79°C. Die so ermittelte 

Kontakttemperatur wäre beim Wärmeaustausch zweier in Kontakt befindlicher 

halbunendlicher Körper nicht zeitabhängig. Bei realen Bauteilen, die die Bedingung 

„halbunendlich“ natürlich nicht erfüllen, sinkt diese Temperatur bei Abkühlvorgängen 

mit der Zeit ab. Da die Schmelze- und Gasinjektion und die Gashaltezeit zur 

Preformherstellung aber insgesamt nur etwa 5 Sekunden in Anspruch nehmen, kann 

auch hier die Temperatur als zeitlich konstant angenommen werden. 

Die ermittelte Kontakttemperatur ist die Randbedingung für die analytische oder 

numerische Betrachtung der Temperaturverteilung über der Wandstärke. Zunächst wird


eine grobe Abschätzung der Temperaturverteilung vorgenommen und auf eine 

Simulation mittels Finite-Elemente-Methode verzichtet. Das Problem wird, wie in 

Abbildung 15 gezeigt, auf eindimensionale instationäre Wärmeleitung zurückgeführt, 

indem der Bauteilschnitt abgewickelt wird. 

Abbildung 15: Abwicklung des Preforms (Aufblasbereiche) 

Als Anfangsbedingung wird konstante Temperatur über dem gesamten Bereich 

angenommen, Wärmeströme gibt es nur in x-Richtung, es gelten folgende 

Randbedingungen: 

außen 

innen 

x = 0 

x = x 

max 

⇒ 

⇒ 

T = T 

q& 

x 

W 

= 0 

= const. 

Mit unterschiedlichen Randbedingungen auf beiden Seiten (außen: TK=const.; innen: 

q& = 0 , adiabat) ist eine analytische Lösung des Problems nicht möglich. Zur 

Beschreibung der Temperaturverteilung wird die Finite Differenzen Methode 

verwendet. Im ersten Schritt wird die Temperaturverteilung für das Material PP nach 5 

Sekunden ermittelt. 

Diese Zeit ergibt sich aus folgenden Annahmen: Der Zeitpunkt t = 0 ist das Erreichen 

des Umschaltpunktes der Schnecke, also bei volumetrischer Füllung des Werkzeuges. 

Zunächst läuft die Verzögerungszeit tV = 1s, bevor das Gas injiziert und für die 

Gashaltezeit tH = 3s gehalten wird. Während der nächsten Sekunde wird der Gasdruck 

abgebaut. Direkt daran anschließend wird der Kern zur Kavitätserweiterung gezogen. 

Mit Hilfe der Temperaturverteilung zu diesem Zeitpunkt lässt sich beurteilen, ob das 

Bauteil noch weiter verformt werden kann. 

Für die Berechnung werden folgende Werte benutzt:


Tabelle 2: Für die Berechnung verwendete Werte 

Größe Symbol Einheit Wert 

Schmelzetemperatur TS [°C] 200 

Werkzeugtemperatur TW [°C] 50 

Wärmeeindringzahl [Men02] PP bPP [Ws 0,5 m -2 K -1 ] 536 

Wärmeindringzahl Stahl bSt [Ws 0,5 m -2 K -1 ] 7573 

Wärmeleitfähigkeit PP [Men02] aeff [m²s -1 ] 6·10 -8 

Schichtdicke ∆x [mm] 0,2 

Zeitintervall ∆t [s] 0,05 

Untere Umformtemperatur PP TPP,Min [°C] 132 

Die materialspezifische „untere Umformtemperatur“ ist die aus der Blasformtechnik 

bekannte niedrigste Temperatur, bei der das Material gerade noch verformbar ist. 

Mit diesen Daten wurde die Finite-Differenzen-Methode im Tabellen- 

kalkulationsprogramm EXCEL umgesetzt. Die Berechnung wurde (jeweils 

eindimensional) an den Stützstellen (siehe Abbildung 15) durchgeführt. Aufgrund der 

kurzen Zeit ergibt sich allerdings an allen Stützstellen der gleiche Temperaturverlauf, da 

die Temperatur an der Grenzschicht zur Gasblase noch nicht zu sinken beginnt. Die 

Abkühlung erfolgt also bei kleinen Zeiten analog zum halbunendlichen Körper, die 

adiabate Randbedingung an der Grenzfläche zur Gasblase hat keinen Einfluss auf den 

Temperaturverlauf. Erst wenn die Temperatur an der Innenseite (Grenzschicht 

Kunststoff – Gasblase) zu sinken beginnt, wird eine „aufgeprägte“ Randbedingung 

Einfluss auf die Temperaturverteilung über der Wanddicke nehmen. Abbildung 16 zeigt 

den Temperaturverlauf im Preform. Der Schnittpunkt des Graphen mit der konstanten 

Temperatur TPP,Min = 132°C ergibt die x-Koordinate, die den Bereich oberhalb der 

unteren Umformtemperatur vom Bereich oberhalb dieser Temperatur trennt.


Temperatur T [°C] 

200 

150 

100 

50 

0 

132°C 

0,519 mm 

0 1 2 3 4 5 6 

Tiefenkoordinate x [mm] 

Abbildung 16: Temperaturverlauf über der Wanddicke nach 5 Sekunden 

Da der Temperaturverlauf, wie gerade erläutert, nach einer derart kurzen Zeit nicht 

abhängig von y ist, kann diese x-Koordinate als Isotherme in das abgewickelte 

Preformsegment eingezeichnet werden. Abbildung 17 zeigt diese Isotherme. Lediglich 

eine sehr dünne Schicht, dargestellt in blau, liegt bereits unterhalb der 

Umformtemperatur. 

Abbildung 17: Bereiche oberhalb und unterhalb der unteren Umformtemperatur 

Anhand dieser Temperaturverhältnisse im Bauteil kann angenommen werden, dass das 

Bauteil sich noch gut verformen lässt. Die dünne kalte Randschicht wird beim 

Verformen lediglich durchbrochen und kann so evtl. zu Markierungen auf der 

Oberfläche führen.


Abbildung 18 zeigt die entsprechenden Berechnungsgrößen und das daraus ermittelte 

Diagramm für Polystyrol. Hier wurde beinahe die gleiche Randschichtdicke wie beim 

PP ermittelt (Unterschied 0,02 mm), obwohl nicht nur mit anderen Stoffwerten, sondern 

auch mit anderen Prozesseinstellungen (Masse- und Werkzeugtemperatur) gerechnet 

wurde. 

Symbol 

T M 

T W 

b HIPS 

b St 

a eff 

∆x 

∆t 

T HIPS,Min 

Einheit 

[°C] 

[°C] 

[Ws0,5m-2K-1 [Ws ] 

0,5m-2K-1 ] 

[Ws0,5m-2K-1 [Ws ] 

0,5m-2K-1 ] 

[m²s-1 [m²s ] -1 ] 

[mm] 

[s] 

[°C] 

Wert 

240 

40 

427 

7573 

1,06·10-7 1,06·10-7 0,2 

0,05 

127 


200 

150 

100 

50 

127°C 

0,539 mm 

0 

0 1 2 3 4 5 6 


Abbildung 18: Berechnungsparameter und Temperaturverlauf für Polystyrol 

Abbildung 19 zeigt die entsprechenden Parameter und Ergebnisse für Polycarbonat. 

Hier verläuft der Temperaturverlauf aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit und der 

größeren Temperaturdifferenz flacher. Da das Material aber bei deutlich höheren 

Temperaturen verarbeitet wird und auch umgeformt werden kann, ergibt sich auch hier 

eine kalte Randschicht von nur 0,685 mm. 

Symbol 

T M 

T W 

b PC 

b St 

a eff 

∆x 

∆t 

T TPC,Min PC,Min 

Einheit 

[°C] 

[°C] 

[Ws0,5m-2K-1 [Ws ] 

0,5m-2K-1 ] 

[Ws0,5m-2K-1 [Ws ] 

0,5m-2K-1 ] 

[m²s-1 [m²s ] -1 ] 

[mm] 

[s] 

[°C] 

Wert 

290 

80 

543 

7573 

2,15·10-7 2,15·10-7 0,2 

0,05 

168 


250 

200 

150 

100 

50 

0 

168°C 

0,685 mm 

0 1 2 3 4 5 6 


Abbildung 19: Berechnungsparameter und Temperaturverlauf für Polycarbonat 

Abbildung 20 zeigt eine Thermokamera-Aufnahme des Preforms nach der Gasinjektion. 

Gut sind hier die deutlich wärmeren Bereiche an den Bauteilflanken zu erkennen, da in


den Masseanhäufungen mehr Wärme gespeichert ist als in den übrigen Bereichen. 

Rechts im Bild befindet sich die Nebenkavität, die aufgrund ihrer großen Wanddicken 

noch sehr warm ist. 

Temperatur 

[°C] 

Abbildung 20: Thermografie des Preforms nach der Gasinjektion, Material PP 

6.2.4 Bauteil und Werkzeugauslegung für das 2-Stufen Verfahren 

Entsprechend der aufgenommen Anforderungen an potentielle GITBlow Bauteile (vgl. 

Kap. 6.1) wurde für das 2-Stufen-Verfahren eine Geometrie entwickelt, die den 

Abmaßen eines Luftführungskanals (z.B. für ein Automobil) nachempfunden wurde. 

Die Abbildung 21 zeigt die Aufblasgeometrie (rechte Darstellung) und die dafür 

entwickelte Preformgeometrie (linke Darstellung).


Preform 

A 


Schnitt A - A R= 10 

Schnitt A - A 

4,15 

2,5 

20 

A 

2,5 

r = 20 

20 

A 

17,32 

Hinterschnitt, der nur im 

2-Stufen-Verfahren herstellbar ist 

Abbildung 21: CAD Zeichnungen des Demonstrationsbauteils „Luftführung“, welches mit 

dem 2-Stufen-Verfahren realisiert werden soll 

Die Auslegung erfolgte dabei segmentweise unter einer Rückrechnung der 

Flächenanteile der Restwanddicken der Aufblasgeometrie zur Preformgeometrie. Dazu 

wird die Aufblasgeometrie ausgehend von ihrem Mittelpunkt in Segmente eingeteilt 

und auf die Preformgeometrie zurückgerechnet. Die Abbildung 22 zeigt eine 

Prinzipskizze zur Dimensionierung und Auslegung der Querschnitte der Preform- sowie 

Aufblasgeometrie. An dieser Stelle soll aber nicht näher auf die Auslegung eingegangen 

werden. 

Abbildung 22: Prinzipskizze zur Dimensionierung und Auslegung des Querschnittes der 

Preform- sowie Aufblasgeometrie 

Die Abbildung 23 zeigt das für diese Geometrie entwickelte GITBlow 

Spritzgießwerkzeug. 

A



Gasübergabe 


Gasübergabe 

Preform 

GIT - Nebenkavität Schieber 

Gasinjektion 2 Wz.-Backen zur Realisierung 

des Hinterschnittes 

Anguß 

Abbildung 23: Darstellung des GITBlow 2-Stufen-Spritzgießwerkzeugs; 

links: Auswerferseite; rechts: Düsenseite 

Die Bauteilherstellung erfolgt dann nach der im Folgenden beschriebenen 

Vorgehensweise: Nach Injektion der Schmelze wurde nach einer Verzögerungszeit das 

Gas injiziert, während zeitverzögert das Material für den nächsten Zyklus aufdosiert 

wurde. Kurz vor Ende der Dosierphase wurde der Gasdruck abgebaut. Das Werkzeug 

wurde geöffnet, um den Preform mittels Drehteller zur zweiten Kavität zu bewegen. 

Entweder mit oder ohne Zwischenerwärmung wurde das Bauteil dann unmittelbar nach 

Schließen des Werkzeugs aufgeblasen. Die Abbildung 24 zeigt GITBlow 2-Stufen- 

Bauteile, die mit dem Werkzeug (Abbildung 23) hergestellt wurden. 

A 

A 

20 mm 

Schnitt: A - A 

Abbildung 24: Darstellung von Bauteilen, die mit dem GITBlow-2 Stufen-Verfahren 

hergestellt wurden; links: Bauteil aus PS 495F. Es können Querschnittsverhältnisse wie 

beim Blasformen erzielt werden (AGas/Achar > 0,9); rechts: Bauteil aus Styrolux 656C


6.2.5 Experimentelle Untersuchung und Betrachtung des thermischen 

Haushalts für das 2 Stufen Verfahren 

Für die Untersuchungen für das 2-Stufen-Verfahren wurde ebenfalls Versuchspläne 

aufgestellt, um den Querschnitt sowie die Lage der Gasblase des Preformbauteils 

untersuchen zu können. Aus den Versuchsergebnissen zum 1-Stufen Verfahren konnte 

abgeleitet werden, dass dabei der Gasdruck pGas,1 und die Verzögerungszeit 1 tVerz.1 

besonders betrachtet werden müssen. Bei dem Zweistufenverfahren ist aufgrund der 

wesentlich komplexeren Aufblasverhältnisse neben der Lage der Gasblase auch die 

Ausprägung der Restwanddicke über die Bauteilhöhe von großer Bedeutung. Die 

Abbildung 25 zeigt exemplarisch die Entwicklung der Restwanddicke über der 

Preformbauteilhöhe. 

R W D in m m 

4,3 

4,1 

3,9 

3,7 

3,5 

3,3 

3,1 

Lage der Gasblase Mittelwerte 

2,9 

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 

Länge des Preforms x 

RWD links 4mm RWD rechts 4mm RWD links 2mm RWD rechts 2mm RWD oben mittig 

Abbildung 25: Entwicklung der Restwanddicke über die 2 Stufen-Preformbauteilhöhe; 

das Preformbauteil wurde zur besseren Veranschaulichung verzerrt dargestellt 

Um eine gleichmäßige Restwanddickenverteilung bei den Aufblasgeometrien 

sicherstellen zu können, müssen dickwandige Bereiche der Preformgeometrie stärker 

verstreckt werden als dünnwandige Bereiche. Daraus folgt, dass die 

Restwanddickenverteilung und die Verstreckung der Geometrie exakt aufeinander 

abgestimmt werden müssen. Die ersten Versuche und Vorüberlegungen zum Herstellen 

der Aufblasgeometrie haben ergeben, dass die Temperaturverteilung in den 

Preformbauteilen dabei einen entscheidenden Einfluss auf die endgültige Bauteilqualität 

hat. Eine absolut exakte Temperierung des Preforms ist dringend erforderlich, um ein 

ungleichmäßiges Aufblasen (und daraus resultierende ungleichmäßige Wanddicken und


Oberflächenmarkierungen) zu vermeiden. Im Rahmen der Untersuchungen wurden 

deshalb 2 Strategien zur Sicherstellung einer exakten Temperaturverteilung untersucht. 

1. GITBlow Prozess mit Zwischenerwärmung, 

d.h. die Preformgeometrie wird vor dem Aufblasen mit einer externen 

Strahlereinheit temperiert 

2. GITBlow Prozess ohne Zwischenerwärmung, 

d.h. durch die Prozessparameterführung des GIT Prozesses wird ein 

Temperaturprofil im Bauteil realisiert, das ein Aufblasen ohne 

Zwischenerwärmung ermöglicht. 

Erste Versuchsergebnisse haben gezeigt, dass mit dem GITBlow Prozess ohne 

Zwischenerwärmung sehr gute Bauteile realisierbar waren (vgl. Abbildung 24), jedoch 

mit einer IR Strahlung nur unzureichende Aufblasergebnisse erzielt werden konnten. 

Auch durch die Variation der Strahleranordnung konnte keine signifikante 

Verbesserung der Aufblasergebnisse erzielt werden. 

Um weiterführende Informationen über den thermischen Haushalt im Preformbauteil 

unter den Prozessbedingungen mit und ohne Zwischenerwärmung zu erarbeiten, wurde 

deshalb die Temperaturverteilung mittels Finite Differenzen Methode genauer 

analysiert. 

In einem ersten Schritt soll deshalb die Temperaturverteilung ohne Zwischenerwärmung 

näher betrachtet werden. 

Bei der Berechnung dieser Temperaturverteilung zeigt sich ein großer Vorteil der 

Finiten Differenzen Methode gegenüber der analytischen Lösung der Fourier-DGL: Bei 

der Berechnung mehrstufiger Prozesse können die berechneten Verläufe der einen Stufe 

als Ausgangspunkt der nächsten verwendet werden. In diesem Fall liegt ein zweistufiger 

Prozess vor, da das Bauteil während der Gashaltephase vom Spritzgießwerkzeug 

abgekühlt wird (Randbedingung konstante Wandtemperatur), während der 

Werkzeugbewegung wird die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben 

(Randbedingung freie Konvektion).


In einem ersten Schritt wird, analog zum 1-Stufen-Verfahren (Kap. 6.2.3), eine 

Abwicklung des Preforms vorgenommen, um das Problem auf eindimensionale 

Wärmeleitung zu vereinfachen. 

Abbildung 26: Abwicklung des Preforms 

Da die Abwicklung eine relativ gleichmäßige Wanddickenverteilung zeigt, wird für die 

Berechnung eine mittlere Wanddicke von 3,75 mm (Mittelwert aus allen Stützstellen) 

verwendet. 

Während der ersten 7 Sekunden (mit diesem Wert konnte ein sehr gutes Bauteil 

umgesetzt werden) wird das Bauteil mit konstanter Wandtemperatur abgekühlt. Die 

Berechnung mit den erforderlichen Material- und Prozessgrößen erfolgt analog zum 1 

Stufen Verfahren (vgl. Kap. 6.2.3). 

Symbol 

T M 

T W 

b HIPS 

b St 

a eff 

? x 

? t 

t Kontakt 

Einheit 

[°C] 

[°C] 

[Ws0,5m -2K -1 [Ws ] 

0,5m-2K -1 ] 

[Ws0,5m -2K -1 [Ws ] 

0,5m-2K -1 ] 

[m²s -1 [m²s ] -1 ] 

[mm] 

[s] 

[s] 

Wert 

240 

40 

427 

7573 

1,06·10 -7 1,06·10 -7 

0,25 

0,05 

7 


200 

150 

100 

50 

0 

0 1 2 3 4 


Abbildung 27: Temperaturverlauf im 2-Stufen-Preform nach 7 Sekunden Kontaktkühlung 

Dieser Temperaturverlauf wurde als Ausgangstemperaturverteilung (Anfangs- 

bedingung) für die nachfolgende Konvektionsberechnung über einen Zeitraum von 5,4 

Sekunden benutzt. Die Zeitspanne on 4,5 Sekunden ist die Summe der


Bewegungszeiten der Maschine, um das Bauteil von der Preform- zur Aufblaskavität zu 

transportieren. 

Zur Berechnung der Konvektionsphase wurde die FDM-Berechnung mit der 

dazugehörigen Randbedingung „Konvektion“ modifiziert. Diese Randbedingung 

beschreibt den Wärmeübergang von einer festen Oberfläche an ein Fluid der 

Temperatur TFl und dem Wärmeübergangskoeffizienten α. 

Dazu ist die Ermittlung des Wärmeübergangskoeffizienten α notwendig. Für freie 

Konvektion hängt die Nusselt-Zahl, mit der man α berechnen kann, von der Prandtl- 

(Verhältnis der erzeugten zur abgeführten Wärme) und der Grashof-Zahl (Verhältnis 

von Auftriebs- zu Viskositätskraft) ab. Der Wärmeübergangskoeffizient für dieses 

Problem beträgt: 

α 

W 

4, 

95 

m ⋅ K 

= 2 

Die konvektive Randbedingung sagt aus, dass die Steigung des Temperaturverlaufs bei 

x = 0 im Feststoff gleich der Steigung zwischen einem im Abstand λFeststoff / α liegenden 

Punkt bei Umgebungstemperatur und der Wandtemperatur ist (siehe Abbildung 28). 

Diese „aufgezwungene“ Steigung an der Grenzfläche wird durch eine Hilfsschicht 

realisiert, die im Abstand –∆x vor der Grenzfläche erzeugt wird. Die Temperatur in 

dieser Grenzschicht wird per Geradengleichung aus den Umgebungs- und 

Wandtemperaturen berechnet. 

Abbildung 28: Hilfsschicht zur Aufprägung der konvektiven Randbedingung


Die FDM zur Temperaturberechnung setzt also bereits bei –∆x an. Die Temperatur 

T(x = 0, tK) in der Randschicht eines jeden Zeitpunktes tK ist aus dem Zeitschritt tk-1 zu 

berechnen. Zum Zeitpunkt tK kann somit die Hilfsschicht-Temperatur THS aus den 

Größen T (x = 0, tK), der Lufttemperatur TFl, dem Abstand λFeststoff / α sowie der 

Koordinate –∆x interpoliert werden. 

Für das vorliegende Problem beträgt der Abstand λFeststoff / α = 0,028 m, während 

∆x = 0,25·10 -3 m ist. Abbildung 29 zeigt verschiedene Temperaturverläufe im Bauteil. 


250 

200 

150 

100 

50 

Luft Kunststoff 

7 s Kontaktkühlung + 5,4 s konvektive Kühlung 

7 s Kontaktkühlung + 1 s konvektive Kühlung 


0 

-1 0 1 2 3 4 

Tiefe x [mm] 

Abbildung 29: Temperaturverlauf im Bauteil nach Kontakt- und Konvektionskühlung 

(unmittelbar vor dem Aufblasen; ohne Zwischenerwärmung) 

Die rote Kurve ist identisch mit dem Verlauf aus Abbildung 27. Bereits nach kurzer 

Konvektionskühlung (grüne Kurve, 1 s Konvektion) beginnt, bedingt durch die 

schlechte Wärmeabfuhr bei freier Konvektion, ein Temperaturausgleich im Bauteil. Die 

Wandtemperatur steigt an. Nach weiteren 4,4 s (Beginn des Aufblasens, blaue Kurve) 

beträgt die Wandtemperatur 126°C und liegt damit genau bei der unteren 

Umformtemperatur von Polystyrol. Da die Wandtemperatur die niedrigste Temperatur 

über der gesamten Wanddicke ist, kann somit der Preform nach „Schnellproduktion“ 

(d.h. ohne Erwärmung) und Umsetzen in die Aufblaskavität aufgeblasen werden, wie 

die Aufblasergebnisse auch anschaulich zeigen (Abbildung 24, links). Ein


Temperaturverlauf wie die blaue Kurve ist somit das Minimalziel für die Aufheizung 

des Bauteils. Diese Kurve weist im Übrigen auch eine starke Ähnlichkeit zur Sollkurve 

des Erwärmvorgangs beim Spritzblasformen auf, was eine Recherche zum 

Spritzblasprozess zeigte. 

Im Folgenden soll nun der Temperaturhaushalt im Preformbauteil mit 

Zwischenerwärmung betrachtet werden. Dieses Szenario unterscheidet sich zunächst 

vom Szenario ohne Zwischenerwärmung durch die Zeit, die das Bauteil im Werkzeug 

durch Kontakt mit dem Stahl gekühlt wird. Unter Aufrechterhaltung des Gasdrucks 

wird das Bauteil deutlich länger abgekühlt. 

In Abbildung 30 ist der Temperaturverlauf nach 45 Sekunden Kontaktkühlung 

dargestellt. Es ist gut erkennbar, dass mehr als die Hälfte der Wanddicke zu diesem 

Zeitpunkt unterhalb der unteren Umformtemperatur von 127°C befindet. Ein Umformen 

ist somit nicht möglich. 

Symbol 

T M 

T W 

b bHIPS HIPS 

b bSt St 

a eff 

∆x 

∆t 

t Kontakt 

Einheit 

[°C] 

[°C] 

[Ws0,5m-2K-1 [Ws ] 

0,5m-2K-1 ] 

[Ws0,5m-2K-1 [Ws ] 

0,5m-2K-1 ] 

[m²s-1 [m²s ] -1 ] 

[mm] 

[s] 

[s] 

Wert 

240 

40 

427 

7573 

1,06·10-7 1,06·10-7 0,25 

0,05 

45 


200 

150 

100 

50 

0 

0 1 2 3 4 


Abbildung 30: Temperaturverlauf im 2-Stufen-Preform nach 45 Sekunden 

Kontaktkühlung 

Weitere 4 Sekunden wird das Bauteil konvektiv gekühlt, bevor die Wiederbeheizung 

beginnt. Obwohl in dieser kurzen Zeit bei einem derart flachen Temperaturprofil keine 

starken Temperaturausgleichsvorgänge zu erwarten sind, ist der Temperaturverlauf nach 

4 Sekunden Konvektionskühlung der Vollständigkeit halber in Abbildung 31 

dargestellt.



250 

200 

150 

100 

50 




0 

-1 0 1 2 3 4 

Tiefe x [mm] 

Abbildung 31: Temperaturverlauf im Bauteil nach Kontakt- und Konvektionskühlung 

(2 Stufen Prozess) 

Die Erwärmung des Bauteils wird per IR Wärmestrahlung erreicht. Bei Anwendung der 

Finite-Differenzen-Methode müsste hier also eigentlich die Randbedingung „Strahlung“ 

verwendet werden. Aufgrund der sehr großen Temperaturdifferenz zwischen Strahler 

und Preform kann aber die Randbedingung „konst. Wärmestromdichte“ (Neumann-RB) 

verwendet werden. Damit entfällt die Lösung der Gleichung 4. Grades, die bei der 

Wärmstrombilanz an der Preformoberfläche zur Ermittlung der Grenzflächentemperatur 

notwendig wäre und nur numerisch bestimmt werden kann. Im Folgenden soll nun die 

Erwärmung des PS vorgestellt werden. Messungen zum Absorptionsverhalten des 

Materials, die im Rahmen dieses Projektes durchgeführt wurden, haben ergeben, dass 

bei diesem Material quasi die gesamte Strahlung an der Oberfläche absorbiert wird. Die 

Volumenabsorption der IR-Strahlung wird hier deshalb nicht näher betrachtet. Als 

Startverteilung wird die Temperaturverteilung entsprechend der Abbildung 31 

verwendet. Erwärmt wird zunächst bei voller Leistung der Strahler, mit der 

Randbedingung „konstanter Wärmestrom“. Zur Abschätzung der Höhe dieses 

Wärmestroms werden folgende Annahmen getroffen: 

Die betrachtete Strahlerkonfiguration entspricht einer optimalen Konfiguration, die im 

Vorfeld durch umfangreiche Experimente ermittelt wurde Diese Strahleranordnung


besteht aus zwei Linienstrahlern (Leistung jeweils 1,2 kW) und zwei Flächenstrahlern 

(je 600 W). Die Gesamtleistung beträgt also 3,6 kW. Diese Gesamtleistung wird zu 

etwa 10 % vom Bauteil absorbiert (Schätzwert). Der Rest wird über langwellige 

Strahlung (heiße Glasröhren), Konvektion und ungerichtete Streustrahlung an die 

Umgebung abgegeben und reflektiert. Die verbleibenden 0,36 kW beheizen den 

dickwandigen Bauteilbereich (Oberfläche 0,0079 m²) gleichmäßig. Es ergibt sich also 

eine Wärmestromdichte von 45,57 kWm -2 . 


400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 


-1 0 1 2 3 4 

Tiefe x [mm] 

8 s 

6 s 

4 s 

2 s 

Preform 

Abbildung 32: Temperaturverläufe bei konst. Wärmestromdichte 

Bereits bei einer derart niedrig angenommenen Ausbeute steigt die 

Oberflächentemperatur schon nach 8 Sekunden auf beinahe 400°C. Bei dieser 

Temperatur ist der Kunststoff bereits zersetzt, während an der Gasblasengrenzfläche 

noch kein Temperaturanstieg vorliegt. Fazit daraus: Mit einem ungeregelten 

Strahlersystem ist es nicht möglich ein Temperaturprofil zu erzeugen, mit dem der 

Aufblasvorgang realisiert werden kann. 

Im nächsten Schritt wird die Beheizung mit einem geregelten Strahlersystem simuliert. 

Bei der Beheizung mit dem geregelten System wird das Bauteil für wenige Sekunden 

mit voller Leistung bestrahlt, bevor der Regler eine konstante Temperatur realisiert, die 

dann über einen definierten Zeitraum gehalten werden kann.


Abbildung 33 zeigt einen gemessenen Oberflächentemperaturverlauf mit einer 

Solltemperatur von 200°C. 

Abbildung 33: gemessener Oberflächentemperaturverlauf mit geschlossenem Regelkreis 

Da die Solltemperatur in wenigen Sekunden erreicht wird, kann für die Berechnung des 

Temperaturverlaufs über den gesamten Zeitraum die Randbedingung erster Art 

(konstante Oberflächentemperatur) benutzt werden. Als Ausgangstemperaturprofil dient 

wiederum das Profil aus Abbildung 31. Die Oberflächentemperatur beträgt 180°C und 

liegt damit im Bereich der oberen Umformtemperatur von Polystyrol.



400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 


-1 0 1 2 3 4 

Tiefe x [mm] 

40 s 8 s 

2 s Preform 

Zielwert 

Abbildung 34: Berechnete Temperaturverläufe zu verschiedenen Zeitpunkten 

Das Diagramm zeigt, wie lange ein Ausgleich der Temperatur dauert. Die blau 

gestrichelte Linie stellt den Zielverlauf dar, mit dem ohne zwischenzeitliches Beheizen 

gute Teile produziert werden konnten. 

Bei diesem Verlauf ist die Temperatur auf der Gasblasenseite (rechts) höher als auf der 

Außenseite (links), da dieses Profil durch (konvektive) Abkühlung auf der Außenseite 

entstanden ist. Ein solches Profil wird beispielsweise auch bei der Herstellung von PET- 

Flaschen im Spritzblasverfahren erzeugt, indem zusätzlich zur Aufheizung mittels 

Strahlern ein Teil der Wärme konvektiv über Lüfter von der Oberfläche abgeführt wird. 

Im Gegensatz dazu liegt die Temperatur nach dem Aufheizen, das ebenfalls von der 

Außenseite geschieht, außen immer höher als innen. Bei sehr großen Aufheizzeiten 

ergibt sich ein konstanter Temperaturverlauf. Die Realsierung des Zielverlaufs ist somit 

durch einfaches Beheizen „von Außen“ nicht möglich. Um dieses Profil zu erreichen, 

müsste analog zum Blasformen ein Teil der eingebrachten Wärme beispielweise über 

Zwangskonvektion von der Oberfläche abgeführt werden. 

Der so simulierte Erwärmvorgang (konstante Oberflächentemperatur auf der 

Außenseite) wurde auch in die Realität umgesetzt, indem die Strahler in einen 

geschlossenen Regelkreis integriert wurden, mit dem die Regelung einer konstanten 

Oberflächentemperatur über einen definierten Zeitraum möglich ist.


Die Parameter des Regelkreises bildeten dann die Einflussgrößen für die 

Versuchsplanung, die für die Erzielung einer optimalen Preformtemperatur und somit 

einer optimalen Bauteilgeometrie, herangezogen wurden. Da auch durch diese Versuche 

keine zufrieden stellenden Ergebnisse erreicht wurden (was auch die theoretischen 

Betrachtungen widerspiegelten), wurde eine Reflektormaske konstruiert und gebaut, um 

die Temperierung der Preformgeometrie reproduzierbarer und besser steuerbar bzw. 

regelbar zu gestalten. Die Abbildung 35 zeigt den Regelkreis zur Steuerung der 

Strahlungseinheiten (linke Darstellung) sowie den umgesetzten Reflektor (rechte 

Darstellung) zur Wiedererwärmung der Preformgeometrien. 

IR-Strahler 

polierte 

Innenflächen 

Kontur des 

Preforms 

Kühlwasseranschlüsse 

Abbildung 35: Regelkreis zur Regelung der Strahlungseinheiten (links); umgesetzter 

Reflektor als Grafik sowie Bilder von der Vor- und Rückseite (rechts) 

Mit dem Reflektor war es möglich, eine verbesserte bzw. konstantere 

Temperaturverteilung im Bauteil zu realisieren. Im anschließenden Zeitraum (freie 

Konvektion bei geöffnetem Werkzeug) stellte sich durch 

Temperaturausgleichsvorgänge eine T-Verteilung ein, mit der das Aufblasen erfolgreich 

realisiert werden konnte. 

Die experimentellen Untersuchungen wurden einerseits ohne Zwischenerwärmung unter 

Variation der Spritzgießmaschinenparameter und anderseits mit Zwischenerwärmung 

unter Variation der Spritzgießparameter und der Variation der Parameter für die 

Wiedererwärmung durchgeführt. 

Die Abbildung 36 zeigt den Vergleich von 2 Bauteilen aus Polystyrol. Das linke Bauteil 

wurde ohne Zwischenerwärmung und das rechte Bauteil mit Zwischenerwärmung 

hergestellt. Dabei zeigt das Bauteil, das ohne Zwischenerwärmung hergestellt wurde,


eine bessere Oberflächenqualität als das Bauteil mit Zwischenerwärmung, was die 

Abbildung 36 zeigt. 

Abbildung 36: Bild und Lichtreflexion von einem Aufblasteil ohne Zwischenerwärmung 

(links) und Bild und Lichtreflexionsergebnis von einem Aufblasteil mit 

Zwischenerwärmung unter der Verwendung des Heizreflektors (rechts) 

Entsprechend der in Abbildung 37 dargestellten Auswertemethodik wurden die 

Versuchsergebnisse in einem weiteren Schritt miteinander verglichen. 

1,8 

1,6 

1,4 

1,2 

1,0 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

0,0 

Wanddicke [mm] 

Freie Konvektion (Blowdruck 20 bar) 

Schnitt 1 

Schnitt 2 

Schnitt 3 

0 45 90 135 180 225 270 315 360 

Winkel [°] 

Abbildung 37: Schnittpositionen und Auswertewinkeleinteilung an einem GITBlow 

Bauteil (links) und Darstellung der Wanddickenverteilung aufgetragen über den 

Auswertewinkel (rechts)


Im Anschluss wurde im Hinblick auf die Versuchsziele ein Parameterscreening 

durchgeführt. Die Parameter mit dem größten Einfluss auf die Wanddicke(-nverteilung) 

lauten: 

• Kühlzeit im Werkzeug 

• Dauer der Bestrahlung bei der Zwischenerwärmung 

• Intensität der Bestrahlung bei der Zwischenerwärmung 

• Position der Heizstrahler im Reflektor 

• GIT-Verzögerungszeit 

• Gasdruck Preformherstellung 

• Gasdruck beim Aufblas-Schritt 

• Zeit der freien konvektiven Wärmeabfuhr bei der Verfahrensvariante ohne 

Zwischenerwärmung 

Für den Gasdruck bei der Preformherstellung ist darauf zu achten, dass der sog. GIT- 

Grenzdruck überschritten ist. Ab diesem Druck findet auch durch weitere 

Druckerhöhung keine Vergrößerung der Gasblase mehr statt. So wird gewährleistet, 

dass die Gasblase möglichst groß ist. Zusätzlich ist der Gasblasenquerschnitt oberhalb 

dieser Grenze reproduzierbar, während bei kleinen Gasdrücken mit starken 

Schwankungen des Querschnitts gerechnet werden muss. 

Die Ergebnisse aus den experimentellen Untersuchungen lassen sich dabei wie folgt 

stichpunktartig zusammenfassen: 

Der direkte Vergleich der Wandhomogenitäten und Oberflächengüten hat gezeigt, dass 

Bauteile ohne Zwischenerwärmung qualitativ den Bauteilen mit Zwischenerwärmung 

überlegen sind. Sie weisen eine glattere Oberfläche sowie eine verbesserte 

Aufblasreproduzierbarkeit auf. Die Verteilung der Wanddicke schwankt dabei in einem 

annehmbaren Toleranzrahmen. Bauteile, die mit einer einfachen IR Zwischen- 

erwärmung produziert wurden, weisen eine stark gewellte und von Fehlstellen 

gekennzeichnete Oberfläche auf. Auch die Wandhomogenität ist aufgrund mangelhafter 

Materialverstreckung schlechter als bei dem Prozessablauf ohne Zwischenerwärmung. 

Die Integration des Reflektors zeigte aber bereits einen großen Fortschritt gegenüber


den Untersuchungen mit frei im Raum stehenden Infrarotstrahlern, bei denen keine 

vergleichbaren Aufblasergebnisse zu Stande kamen. 

Speziell die komplexere Prozessführung bei der Zwischenerwärmung erzeugt einen 

größeren Spielraum für eventuelle Probleme, aber auch für Verbesserungen. Ohne 

Zwischenerwärmung erreichen die Oberflächengüte und Wandhomogenität bereits fast 

die optimale Qualität. Im Gegensatz dazu weist die Variante mit Zwischenerwärmung 

eine größere Reproduzierbarkeit des Aufblasbildes auf. 

Als abschließendes Fazit ist festzustellen, dass beide Verfahrensvarianten ein 

gleichgroßes Entwicklungspotential haben. Es ist also sinnvoll, beide 

Verfahrensvarianten mit dem Ziel der Serienreife weiter zu optimieren. Insbesondere 

bei der Prozessvariante mit Zwischenerwärmung besteht Verbesserungspotential, um 

Bauteile mit ähnlicher Qualität wie ohne Zwischenerwärmung herstellen zu können. 

Doch auch ohne Zwischenerwärmung lassen sich einige Verbesserungen am Prozess im 

Allgemeinen oder direkt am Werkzeug integrieren, was in der nächsten Projektphase 

auch erfolgte. 

6.3 Konzipierung und Bau eines seriennahen Versuchswerkzeuges für 

die jeweiligen Verfahrensvarianten mit anschließenden experimentellen 


Die Ergebnisse aus der Projektphase 1 und 2 (vgl. Kap 6.1 und Kap. 6.2) wurden 

unterschiedlichen Firmen, die im wesentlichen Zulieferer der Automobil, Elektro- und 

Möbelindustrie sind, vorgestellt. Die jeweiligen Firmenvertreter waren von den 

Projektergebnissen und der Qualität der bisher hergestellten Demonstratoren sehr 

positiv beeindruckt. Anhand der vorzeigbaren Bauteile wurden die 

Realisierungsmöglichkeiten von Serienbauteilen mit diesem Verfahren wesentlich 

optimistischer eingeschätzt als es noch zu Beginn des Projektes der Fall war. Zum 

Beispiel wurde für einen Luftführungsschacht der 70% Hohlraum-Querschnittanteil, 

wie er beim 1-stufigen Prozess realisierbar ist, als ausreichend eingestuft. Auch die 

Möglichkeiten des 2-stufigen Prozesses wurden aufgrund der sehr großen 

Geometriefreiheit sehr positiv eingeschätzt.


Als wesentlicher Punkt für die Weiterentwicklung der Verfahrensvarianten konnte aus 

den Gesprächen mit den Firmenvertretern abgeleitet werden, dass eine weitere 

Funktionsintegration überprüft werden soll. In diesem Zusammenhang wurden Punkte 

wie direktes Anbringen von Verschraubungen oder Anschlussgeometrien für Schläuche 

genannt. Eine weitere konkrete Anforderung, die an Automobilzulieferer für die 

Umsetzung einer Luftführungsgeometrie gestellt werden, ist die Realisierung von 

Verzweigungen die zusätzlich eine stromgünstige und daraus folgend symmetrische 

Geometrie aufweisen. 

6.3.1 Seriennahe Bauteil- und Werkzeugauslegung für das 1-Stufen 

Verfahren 

Unter Beachtung dieser aufgeführten Punkte ist der weiterführende GITBlow 1-Stufen 

Demonstrator (Abbildung 38), entwickelt worden. Die linke Darstellung zeigt die 

Preformgeometrie und die rechte Darstellung die Aufblasgeometrie. Der komplette 

ypsilonförmige Bereich des Bauteils stellt den GITBlow Hohlraumbereich dar, der 

stufenlos in seiner Höhe eingestellt werden kann. Der blau eingezeichnete Pfeil 

kennzeichnet die Schmelzeinjektionsposition, die beiden rot eingezeichneten Pfeile die 

jeweilige Gasinjektion. 

Preform 


Abbildung 38: CAD Zeichnungen vom GITBlow Demonstrator 2, der mit dem 1 Stufen 

Verfahren realsiert werden soll; links: Preformgeometrie; rechts: Aufblasgeometrie 

Blauer Pfeil: Schmelzeinjektion; Rote Pfeile: jeweilige Gasinjektion


Das für dieses Bauteil umgesetzte Spritzgießwerkzeug arbeitet nach dem gleichen 

Funktionsprinzip (Keilprinzip) wie das 1 Stufen Werkzeug, das in Kap. 6.2 vorgestellt 

wurde. 

Jedoch wurden bei der Werkzeugentwicklung mehrere Optimierungen, wie verbesserte 

Angussposition, Lagestabilität der Kerns bei der Schmelzeinjektion oder eine 

verbesserte Kinematik für die Kern- und Auswerferbewegungen realisiert. Die 

Abbildung 39 zeigt schematisch die werkzeugtechnische Umsetzung für die 

unterschiedlichen und in sich verschalteten Bewegungen im Werkzeug. 

Abbildung 39: Darstellung der unterschiedlichen kinematischen Bewegungen im 

GITblow-Werkzeug; Der violette Keil sorgt für die Kernbewegung, der grüne Keil für die 

synchronisierte Auswerferbewegung, die gelben Platten (obere und mittlere) für die 

gesamte Auswerferbewegung 

Die Abbildung 40 zeigt einen GITBlow Demonstrator aus Polystyrol, welcher mit dem 

neu entwickelten Spritzgießwerkzeug hergestellt wurde.


Direkt angebundener 

Schlauchanschluss 

Hohlraumverzweigungen 

können problemlos 

realisiert werden 

30 x 24 mm große 

rechteckige Kanalgeometrie 

mit Hohlraum 

Abbildung 40: GITBlow 1-Stufen-Verfahren: Demonstrationsbauteil 2 


Verfahrensbedingt unterliegt das GITBlow-1-Stufen-Verfahren im Vergleich zum 2- 

Stufen-Verfahren gewissen geometrischen Limitationen. Aus diesem Grund wurde das 

GITBlow Werkzeug so konstruiert, dass eine stufenlose Höheneinstellung für die 

Preformgeometrie als auch für die Aufblasgeometrie vorgenommen werden kann. 

Dadurch ist es möglich, in Abhängigkeit einer beliebig eingestellten Preformhöhe, die 

max. erreichbare Ausbildung der Aufblasgeometrie untersuchen zu können. Durch diese 

Untersuchungen sollte der Zusammenhang zwischen der Preformgeometrie und der 

damit verbundenen Ausprägung des GIT Hohlraums auf ein maximal erzielbares 

Aufblasergebnis hergestellt werden. 

Die Abbildung 41 zeigt den Zusammenhang zwischen Preformausgangshöhe h1 =9 mm; 

h2 = 12mm und h3= 15mm (von links nach rechts) bei einer konstanten Breite von 

30 mm auf das jeweils zu erzielende Aufblasergebnis.


Preform 

Streckhöhe 

3mm 

5mm 

7mm 

9mm 

11mm 

Nulllage -3mm 

nicht 

herstellbar 

nicht 

herstellbar 

Agas/Achar = 31,24 

Agas=81,92; Ages=262,24 

Verstreckrichtung nach unten 


Agas=162,02; Ages=342,94 


Agas=213,17; Ages=393,1 


Agas=266,3; Ages=448,39 

Nulllage 

nicht 

herstellbar 

nicht 

herstellbar 


Agas=121,8; Ages=348,53 


Agas=206,78; Ages=444,72 


Agas=272,02; Ages=508,89 


Agas=337,22; Ages=567,5 

Nulllage +3mm 


Agas=158,63; Ages=441,17 


Agas=239,11; Ages=513,93 


Agas=299,48; Ages=572,36 


Agas=363,05; Ages=651,94 


Agas=407,27; Ages=687,68 


Agas=472,39; Ages=761,56 

Twerkzeug = 40°C TSchmelze = 240°C Kühlzeit = 70 sec GITDruck = 70bar BLOWDruck= 60 bar 

Agas und Ages in [mm²] Agas/Achar in [%] Material: PS 495F 

Abbildung 41: Einfluss der Kernstreckhöhe bei verschiedenen Preformausgangsgrößen 

Wesentliche Erkenntnisse hieraus sind zum einen die maximal möglichen Streckhöhen 

und zum anderen die damit verbundenen Verhältnisse von der Gasblasenfläche (AGas) 

zum entsprechenden Rechteckquerschnitt (Achar). So konnte aus der Nulllage von +3 

mm eine weitere Verstreckung um 11mm erzielt werden. Das damit verbundene 

Ergebnis einer Verhältnismaximierung (AGas/Achar) konnte ausgehend vom Preform 

(reines GIT-Bauteil) zum GITBlow-Bauteil um beachtliche 72,5% vergrößert werden. 

Zur Vergleichbarkeit der Messungen bzw. der daraus resultierenden Messergebnisse 

wurde für obige Kernstreckhöhen an einer einheitlichen Stelle des Bauteils geschnitten 

und gemessen (siehe Abbildung 42).


Abbildung 42: Untersuchte Querschnittsstelle des Ypsilon-Bauteils 

Im direkten Vergleich konnte das seriennahe Ypsilon-Versuchswerkzeug durch 

verbesserte Bauteilauslegung und gleichzeitig optimierter Werkzeugtechnik gegenüber 

dem ersten Versuchswerkzeug deutlich höhere Verstreckungen erzielen. (siehe 

Vergleich beider Werkzeuge in Tabelle 3). 

Tabelle 3: charakteristisches Querschnittsverhältnis (AGas /Achar) im Vergleich 

Erstes 

Versuchswerkzeug 

Ausgangslage 3mm 6mm 9mm 11mm 

50,18% 57,07% 64,97% 69,28% 

Erhöhung 100% 13,7% 29,5% 38,1% 

Seriennahes 

Versuchswerkzeug 

35,96% 46,52% 59,22% 62,03% 

Erhöhung 100% 29,4% 64,7% 72,5% 

Das resultierende charakteristische Querschnittsverhältnis konnte somit während der 

Projektlaufzeit um absolut 90,3% gesteigert werden, was als Qualitätsindikator den 

Erfahrungsfortschritt und die erfolgreiche Weiterentwicklung des Projektes beispielhaft 

widerspiegelt.


Die Abbildung 43 zeigt abschließend weitere beispielhafte y-Bauteile, die aus 

unterschiedlichen Materialtypen umgesetzt wurden. 

PS SBS 

PA 66 PC-ABS 

Abbildung 43: GITBlow 1-Stufen-Verfahren: Y-Bauteile 

aus unterschiedlichen Materialien 

6.3.3 Seriennahe Bauteil- und Werkzeugauslegung für das 2-Stufen 

Verfahren 

Im Rahmen der Bauteilentwicklung für das 2-Stufen-Verfahren wurde das Bauteil 

“Einfüllstutzen“ konstruiert. Das Bauteil dient, wie es der Name bereits verrät, zur 

Befüllung eines Behälters. An dem Bauteil wurde ein Gewinde konstruiert, sodass nach 

dem Einfüllvorgang der Stutzen mit einem Verschluss geschlossen werden kann. Das 

Gewinde wurde u.a. auch aus Gründen der wesentlich höher geforderten 

Bauteilintegration berücksichtigt. Das Bauteil kann zu Demonstrationszwecken in 

einem Rahmen integriert werden, was Abbildung 44 zeigt. 

PC


Der untere Teil 

wird noch spanend 

getrennt 

Verrundungen für einen 

homogenen Übergang 

zwischen Kunststoff und 

Metall 

Abbildung 44: 3D Zeichnung vom 2-Stufen GITBlow Bauteil Einfüllstutzen, integriert in 

einer Aufnahme (links) mit angebundenem Gewinde und verrundetem Übergang zum 

Rahmenelement (rechts) 

Die Vorder und Rückansichten des Bauteils sind der Abbildung 45 zu entnehmen. Die 

Abbildung 46 zeigt die Überlagerung der Preform- und Aufblasgeometrie, die 

aufbauend auf den Ergebnissen und Erkenntnissen von den Untersuchungen zum 2- 

Stufen-GITBlow-Demonstrator „Luftführung“ (vgl. Kap. 6.2) konstruiert wurden. 

Dieses Bauteil wurde bewusst so ausgelegt, dass das Aufblasen der Preformgeometrie 

ohne Zwischenerwärmung erfolgen kann. 

Einfüllstutzen 

Vorderansicht 

Preformgeometrie 

Ansicht von 

hinten 


Ansicht von 

hinten 

Abbildung 45: Unterschiedliche Ansichten vom Demonstrator „Einfüllstutzen“ 

links: Vorderansicht; mitte: Ansicht von Hinten, Preformgeometrie; 

rechts: Ansicht von Hinten, Aufblasgeometrie


Preform 

(grau) 


(blau) 

S 1 

30° 

30° 

30° 

30,93° 

Abbildung 46: Überlagerte Bauteilansicht von Preform- und Aufblasgeometrie vom 

hinterem Aufblasbereich (links) und Skizze zu den berechneten Wanddickenverteilungen 

(rechts) 

Das für die Produktion der Bauteile entwickelte GITBlow Spritzgießwerkzeug zeigt die 

Abbildung 47. Das Werkzeug ist so konzipiert, dass das Umsetzen der 

Preformgeometrie in die Aufblasgeometrie über das Drehen der Auswerferseite mittels 

Drehteller erfolgt. Im vorderen Bereich des rechten Bildes (Werkzeugdüsenseite) ist die 

Kavität für die Preformherstellung zu sehen, im hinteren Bereich die beiden Backen, die 

zur Realisierung des Hinterschnittes der Aufblasgeometrie dienen. Um einen 

fortlaufenden Prozess gewährleisten zu können, d.h. das in jedem Zyklus sowohl ein 

Preformbauteil als auch eine Aufblasgeometrie hergestellt werden kann, wurde über 

einen einfachen Heißkanal die Schmelzeinjektion umgelenkt. Die Schieber zur 

Realisierung des Gewindes befinden sich auf der Werkzeugauswerferseite. Wie in Kap. 

6.1 beschrieben, wurde das Werkzeug des Weiteren so konstruiert, dass die 

Druckversorgung für die Preformherstellung sowie für den Aufblasprozess an der 

Düsenseite erfolgen kann. Aus diesem Grund wurde ein System zur Gasübergabe in die 

Werkzeugtrennebene integriert. 

S 2 

S 3 

S 4


GIT - NK 


Gasübergabe 2 


Gasübergabe 

1 Schieber für Wz.-Backen für 


Gewinde Hinterschnitt 

Preform 

Anguß 

Schieber 

Gasübergabe 1 

Abbildung 47: Darstellung des GITBlow 2-Stufen-Spritzgießwerkzeugs für das Bauteil 

Einfüllstutzen; links: Auswerferseite; rechts: Düsenseite 

Die Abbildung 48 zeigt eine Preformgeometrie inkl. Schnittdarstellung des 

Gasführungskanals sowie eine Aufblasgeometrie inkl. Schnittdarstellung des 

Aufblaskanals, die mit dem vorgestellten Werkzeug (Abbildung 47) hergestellt wurden. 

Preform Aufblasgeometrie 

Abbildung 48: Vergleichende Darstellung der zu realisieren Hohlraumquerschnittsverhältnisse, 

links: Preform; rechts: Aufblasgeometrie 


Aufbauend auf diese beispielhaften Hohlraumquerschnittsverhältnisse wurden diverse 

Parametereinflüsse auf absolute Wanddicken und daraus resultierende 

Wanddickenhomogenitäten untersucht. Dieses geschah unter der Zielsetzung einer 

möglichst homogenen Wanddickenverteilung.


Die nachfolgende Abbildung 49 zeigt zunächst die unterschiedlichen Schnittstellen, an 

denen bei sämtlichen Parametereinstellungen geschnitten und gemessen wurde. 

Abbildung 49: Schnittstellen zur Ermittlung der jeweiligen Wanddickenverteilung 

Um ein aussagekräftiges und vor allem vergleichbares Ergebnis für jede 

Parametereinstellung zu generieren, wurden sowohl die Preformwanddicken als auch 

die Aufblasgeometriewanddicken mit einem zentral fixierten Fadenkreuz gemessen 

(siehe Abbildung 50). 

Abbildung 50: Beispielhafter Vergleich der drei Schnittstellen mit gleich bleibendem 

Fadenkreuz; links: Preform; rechts: Aufblasgeometrie 

Die nachfolgende Abbildung 51 zeigt beispielhaft das Resultat der 

Wanddickenhomogenität bei Variation der GIT-Verzögerungszeiten (GIT tv).


Abbildung 51: Einfluss der GIT-Verzögerungszeit auf die Wanddickenhomogenität 

(repräsentiert durch die Standardabweichung STABWN) an allen 3 Schnittstellen 

Kernaussage dieser Abbildung ist der optimierende Einfluss einer höheren GIT- 

Verzögerungszeit auf die Wanddickenhomogenität für Schnittstelle 1 und 2. Die 

Wanddickenhomogenität errechnet sich dabei aus der Standardabweichung (kurz: 

STABWN) der insgesamt 17 Messpunkte (siehe rotes Fadenkreuz aus Abbildung 50). 

Je niedriger dieser Wert desto homogener die Wanddickenverteilung der 

Aufblasgeometrie. 

Neben der aus Abbildung 51 interpretierbaren Haupteinflüsse auf die GITBlow 

Wanddickenverteilungen: 

• steigende GIT-Verzögerungszeiten (Veränderung der thermischen 

Verhältnisse im Preform = Veränderung der Gasblasengröße im Preform = 

Vergrößerung der Preformwanddicken) 

• Preformgrundgeometrie (siehe Veränderung und Resultat der 

Preformgrundgeometrie von Stelle 1 und 2 zu Stelle 3 in Abbildung 51) 

• Lage der Gasblase im Preform


sind zusätzlich alle Parameter ausschlaggebend, die weitere Einflüsse auf die 

Temperaturverteilung im Preform ausüben (z.B. Werkzeugtemperatur, 

Schmelzetemperatur, Prozesszeiten usw.), sowie die Geschwindigkeit, mit der 

Aufgeblasen wird. Diese Geschwindigkeit hängt im zweistufigen GITBlow-Verfahren 

von der Höhe des Aufblasdruckes ab. 

Um den Einfluss unterschiedlicher Parameter (im Folgenden den Einfluss der 

Aufblasdrücke (Blowdrücke) in Abhängigkeit zu den in Abbildung 51 dargestellten 

GIT-Verzögerungszeiten) beurteilen zu können, mussten zunächst die absoluten 

Wanddicken von jeweils 5 Aufblasteilen für jeden Versuchspunkt bestimmt werden. Als 

Beispiel eines solchen Versuchspunktes dient folgende Abbildung 52. 

Wanddicke [mm].. 

4 

3,5 

3 

2,5 

2 

1,5 

1 

0,5 

0 

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 

Winkel [°] 

GITtv = 2 Sek. 


Abbildung 52: Absolute Wanddickenverteilung eines Fertigteils (an Stelle 2, bei einem 

Aufblasdruck von 20bar) 

Entscheidend ist hierbei, dass zum einen die charakteristischen Wanddickenverläufe (60 

bis 300°) bei den unterschiedlich eingestellten GIT-Verzögerungszeiten (GIT tv) 

tatsächlich unterschiedlich verlaufen und zum anderen, dass die ermittelten Minima und 

Maxima jeder Winkelmessstelle nicht stark streuen. Beide Punkte sind gleichzeitig 

Voraussetzung, um eine gültige Aussage zur Reproduzierbarkeit der 

Wanddickenergebnisse treffen zu können. Die Reproduzierbarkeit ist letztendlich die 

Grundvoraussetzung für einen Vergleich zweier Parametereinflüsse (hier: GIT tv in 

Variation zum Aufblasdruck). 

Eine zweite wichtige Größe zur Bewertung der Wanddickenreproduzierbarkeit ist die 

absolute Standardabweichung der Wanddicken im Querschnitt jedes einzelnen Bauteils.


Diese sollte im Fall der unteren Abbildung 53, innerhalb einer GIT-Verzögerungszeit, 

für jedes Bauteil auf einem gleichen Niveau liegen. Auch wenn sich über die Minima 

und Maxima aus Abbildung 52 bereits eine ungefähre Standardabweichung abschätzen 

lässt, so wurde zur Bekräftigung der Wanddickenreproduzierbarkeit systematisch (für 

alle 3 Bauteilstellen und jede Parametervariation) ein Diagramm zur Beurteilung der 

Bauteildickenstandardabweichung erstellt. Zur Vervollständigung und Darstellung 

dieser zweiten, wichtigen Vergleichsbedingung soll beispielhaft Abbildung 53 dienen. 

STABWN [mm] 

0,7 

0,6 

0,5 

0,4 

0,3 

0,2 

0,1 

0 

1 2 3 4 5 

Teil 






Abbildung 53: Standardabweichung der Querschnittbauteildicke 

Es ist deutlich zu erkennen, dass die Standardabweichung innerhalb der jeweiligen GIT- 

Verzögerungszeiten tatsächlich für jedes Bauteil konstant und damit reproduzierbar ist. 

Über die Erfüllung der Bedingungen aus Abbildung 52 und Abbildung 53 war es nun 

möglich, über alle 3 vorgestellten Querstellen des Bauteils eine vergleichende 3D- 

Matrix zu erstellen. Das Ergebnis einer solchen 3D-Matrix zeigt beispielhaft Abbildung 

54 für die Schnittstelle 2.


Ø-STABWN [mm] 

0,4 

0,2 

0 

20 

30 

Blowdruck [bar] 

40 

4 

50 

3 

2 

GIT-Verzögerungszeit 

[s] 

Abbildung 54: Gemittelte Standardabweichungen im Vergleich: 

Aufblasdruck und GIT tv-Variation, Schnittstelle 2 vgl. Abbildung 49 

Als Ergebnis dieser Abbildung kann gefolgert werden, dass ein ansteigender 

Aufblasdruck von 20 auf 50bar einen gleichbleibenden Effekt auf die 

Wanddickenhomogenität hat. Lediglich die ansteigende GIT-Verzögerungszeit hat in 

diesem Fall einen Einfluss auf die Wanddickenverteilung. Es ist zu vermuten, dass sich 

dieser Effekt für einen weiter ansteigenden Aufblasdruck fortsetzt. 

Zur grundsätzlichen Komplettierung der insgesamt extrem umfangreichen 

Untersuchungen dieses Werkzeugs ist in Abbildung 55 auch ein Längsschnitt des 

seriennahen GITBlow-Bauteils dargestellt.


Abbildung 55: Längsschnitt durch die Preform Geometrie (oben) und der 

Aufblasgeometrie (unten) 

Wesentliche Erkenntnisse aus dieser Abbildung und den Längsauswertungen insgesamt 

sind, dass die Preformgeometrien in den jeweiligen Querschnittsbereichen (1 bis 3) 

gleichbleibend homogen über ihre Länge aufgeblasen werden. Diese Behauptung stützt 

sich neben Abbildung 55 auf der erklärten Tatsache, dass alle Preform- und 

Aufblasquerschnittswanddicken reproduzierbar, d.h. mit minimaler 

Standardabweichung (bezogen auf jede einzelne Querschnittsmessstelle der 

Bauteilwiederholungen) gemessen wurden. 

Abschließend zu den Auswertungen und Bewertungen sind in Abbildung 56 

beispielhaft vier unterschiedliche Materialien abgebildet, die während der Projektphase 

erfolgreich aufgeblasen werden konnten, wodurch das Potential dieser Prozesstechnik 

unterstrichen wird.


PS 495 F PC/ABS SAN PP 

Abbildung 56: GITBlow 2-Stufen-Verfahren: Demonstrator Einfüllstutzen 

aus unterschiedlichen Materialien 

Die Vorteile der Anwendung des GITBlow-Verfahrens lassen sich somit unter der 

Einbeziehung der im Rahmen dieses Projektes erzielten Ergebnisse abschließend wie 

folgt zusammen fassen: 

• Mit beiden Verfahrensvarianten können prozesssicher Bauteile hergestellt 

werden 

• Es können sehr große Hohlraumquerschnitte, vgl. dem Blasformen realisiert 

werden 

• Eine dünnwandige Restwanddickenverteilung kann umgesetzt werden 

• Bauteile können im Vergleich zu alternativen Herstellverfahren mit wesentlich 

weniger Materialeinsatz und somit kostengünstig hergestellt werden 

• Die Realisierung extrem dünnwandiger Funktionskanäle ist gegeben 

• Verzweigungen der Hohlraumgeometrie können umgesetzt werden 

• Anschlussgeometrien können direkt an den Funktionskanal integriert werden 

• Die Anbindung von filigranen Formteilbereichen an den Funktionskanal ist 

möglich 

• Komplexe Geometrien sind realisierbar, die mit der Kernzugtechnik nicht 

möglich sind 

• Eine große Materialvielfalt ist verarbeitbar 

• Ein breites Anwendungsspektrum ist gegeben 

• Zusätzliche Bearbeitungsschritte entfallen 

• Bauteile können auf einer Verarbeitungsmaschine - in einer Wärme – realisiert 

werden (vgl. Abbildung 57), wodurch eine energieeffiziente und daraus folgend 

kostengünstige Bauteilherstellung möglich wird.


Spritzgießen 

Bauteil 1 

evt. Zwischen- 

Hdl. Hdl. 

lagerung 

Spritzgießen 

Bauteil 2 

Fügen der 

Bauteile 

Hdl. 

fertiges 

Bauteil 

Spritzgießen 

Pre-Form 

Handling in der Spgm. 

Aufblasen 

(auf Endgeometrie) 

fertiges 

Bauteil 

Mehrere Prozessschritte, die 

zusammen geführt werden müssen Ein Prozessschritt 

Abbildung 57: Darstellung der herkömmlichen Prozesskette (links) und dem GITBlow- 

Prozess (rechts) für die Herstellung des Demonstrators Einfüllstutzen. 

Durch den Wegfall von zusätzlichen Verarbeitungsschritten und dem Wegfall der 

Zwischenlagerung ist eine effiziente Bauteilrealisierung mit GITBlow möglich 

7 Voraussichtlicher Nutzen, insbesondere die Verwertbarkeit der 

Projektergebnisse 

Das Institut für Kunststofftechnik bildet Studenten an der Universität Paderborn aus und 

wird die Forschungsergebnisse mit in die Lehrtätigkeit (Vorlesungen, Praktika ...) 

einfließen lassen. Hierbei handelt es sich um die Vorlesungsfächer “Werkzeuge der 

Kunststoffverarbeitung“ und “Auslegung von Spritzgießwerkzeugen“. 

Des Weiteren wird das Institut für Kunststofftechnik weitere Forschungsvorhaben in 

dem Bereich GITBlow projektieren und umsetzen um so den Forschungsschwerpunkt 

“Spritzgießsonderverfahren“ im Feld des Institutes weiter ausbauen zu können. 

Die 3Pi Consulting und Management GmbH versteht sich als grundlagenorientierter 

Dienstleister rund um die Kunststofftechnik. Neben der Prozessoptimierung und 

Prozessentwicklung steht auch die Produktanalyse und Produktoptimierung im 

Vordergrund. Im Rahmen der Kundenbetreuung wird die Firma 3 Pi auf das neue 

Verfahren hinweisen und neuen Anwendern bei der Einführung der Technologie 

behilflich sein. Hier stehen vor allen Dingen die folgenden Tätigkeiten im Vordergrund: 

• Vorstellung der neuen Verfahrenstechnik 

• Produktanalyse bei kunststoffverarbeitenden Unternehmen


• Beratung und Management zur Prozesseinführung 

Des Weiteren bieten die Mitarbeiter der 3 Pi GmbH regelmäßig Schulungen an, in die 

die neuen Ergebnisse aus dem Projekt integriert werden. Dadurch werden die 

Ergebnisse einem Teilnehmerkreis zugänglich gemacht, der sich im Wesentlichen aus 

Entwicklern, Konstrukteuren, Technikern und Ingenieuren der kunststoffverarbeitenden 

Industrie zusammensetzt. Die wissenschaftlichen Ergebnisse werden darüber hinaus auf 

Tagungen präsentiert. Damit können auf einem ähnlichen Gebiet arbeitende Fachleute 

von den Ergebnissen profitieren und der Bekanntheitsgrad der 3 Pi GmbH kann 

gesteigert werden. Es können neue Kunden akquiriert und ein wesentliches 

Alleinstellungsmerkmal mit Hilfe der Technologie erarbeitet werden. 

8 Fortschritt auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen 

Einen Fortschritt auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen ist nicht bekannt. 

Die Umsetzung und Anwendung des GITBlow - Verfahren wurde bisher ausschließlich 

im Rahmen dieses abgeschlossenen Projektes vorgenommen. 

9 Erfolgte und geplante Veröffentlichung der 

Forschungsergebnisse 

Bereits erfolgte Veröffentlichungen: 

Potente, H.; Schöppner, V.; Schäfers, M.: 

Injection molding creates large hollow channels – the new, innovative GITBlow 

technique, SPE ANTEC 2008, May 4-6 th , 2008, Milwaukee, WI, USA 

Ridder, H.; Schnieders, J.; Potente, H.; Schäfers, M.; Heim, H.-P.: 

Blasformen im Spritzgießwerkzeug, Kunststoffe, Jahrg.98, 09/2008, S. 73 – 77


Ridder, H.; Schnieders, J.; Potente, H.; Schäfers, M.; Heim, H.-P.: 

Schäfers, M: 

Blow Molding in Injection Mold, Kunststoffe Plast europe, Volume 98, 09/2008, 

pp 49 - 52, Übersetzung von Artikel /32/ 

Beitrag zur Entwicklung des Spritzgießsonderverfahrens „GITBlow“; 

Dissertation an der Universität Paderborn, Shaker Verlag, Aachen 2009 

Weitere geplante Veröffentlichung: 

Potente, H.; Moritzer, E.; Ridder, H.; Schäfers, M.; Heim, H.-P.; Plugge, T.: 

Advanced investigations for the newly developed special injection molding 

process: “GITBlow” ANTEC 2010 

Paderborn, März 2010 _________________________ 

Prof. Dr.-Ing. E. Moritzer 

Paderborn, März 2010 _________________________ 

Dr.-Ing. H. Ridder

Abschlussbericht GITBlow - Kunststofftechnik Paderborn ...

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