GID-Regelmodule bis 400 bar. Präzise Stickstoff-Druckregelung für die Integration in bestehende Spritzgießanlagen – über EUROMAP 62.
Gasinnendrucktechnik
präzise geregelt
Das mobile Regelmodul von Poppe + Potthoff Maschinenbau führt den Stickstoffdruck im GID-Prozess nach programmierbaren Druck-Zeit-Profilen – synchronisiert über EUROMAP 62 mit Ihrer Spritzgießmaschine.
Es wird neben der vorhandenen Maschine aufgestellt und nutzt Ihre bestehende Stickstoffversorgung. Reicht der Vordruck nicht aus, schalten wir einen P+P-Nachverdichter bis 400 bar vor. So erweitern Sie bestehende Spritzgießzellen um Gasinnendrucktechnik, ohne die Maschine zu ersetzen.
Was ist Gasinnendrucktechnik?Hohlräume gezielt im Spritzgussteil erzeugen
Die Gasinnendrucktechnik (GID) – auch Gasinjektionstechnik (GIT) oder Gas Injection Technology – ist ein Sonderverfahren des Spritzgießens. Stickstoff wird als inertes Prozessgas unter Druck in die noch fließfähige Kunststoffschmelze injiziert. Das Gas verdrängt den flüssigen Kern und bildet einen definierten Hohlraum im Bauteil.
Während der Kühlung übernimmt der Gasdruck teilweise die Nachdruckfunktion und wirkt der Schwindung entgegen. Gerade bei dickwandigen Bauteilen, Griffen und Bauteilen mit Materialanhäufungen lassen sich so Material, Gewicht und Kühlzeit reduzieren und Einfallstellen besser beherrschen.
Die Herausforderung: GID in bestehende Anlagen integrieren
Die typische Ausgangslage: Ein Kunststoffverarbeiter möchte eine vorhandene Spritzgießmaschine um Gasinnendrucktechnik erweitern – ohne sie zu ersetzen. Dafür muss der Stickstoffdruck in jedem Zyklus reproduzierbar, zeitgenau und bauteilspezifisch geführt werden.
Die LösungP+P GID-Regelmodul PPM/R/400/6
Präzise Druck-Zeit-Regelung des Stickstoffs während des Spritzgießprozesses.
Das mobile Regelmodul wird neben der Spritzgießmaschine aufgestellt und über EUROMAP 62 mit ihr verbunden. Mit dem Startsignal der Maschine baut es den Stickstoffdruck kontrolliert auf, hält ihn konstant und baut ihn vor dem Öffnen des Werkzeugs kontrolliert wieder ab.
Damit arbeitet das Regelmodul als externer, synchronisierter Prozessbaustein: Es stellt den definierten, reproduzierbaren Druck-Zeit-Verlauf des Prozessgases bereit – das Bauteil entsteht im Zusammenspiel mit Werkzeug und Maschine.
Leistungsdaten
- Mobile Regeleinheit – flexibel an der Fertigungszelle positionierbar
- Sechs Ventile mit eigener Kurvendarstellung je Ventil
- Individuell einstellbare Druckprofile im Regelbereich 5–400 bar
- 10 Druckstufen je Profil, 20 speicherbare Druckprofile
- Bedien- und Anzeigeeinheit: Industrial-PC von B&R
- Maschinenschnittstelle EUROMAP 62
- Drei Hochdruckfilter mit 60 µm
| Ihre Anforderung | Antwort von Poppe + Potthoff |
|---|---|
| Vorhandene Spritzgießmaschine weiter nutzen | Externes, mobiles Regelmodul mit Anbindung über die standardisierte Schnittstelle EUROMAP 62 |
| Reproduzierbarer Druck-Zeit-Verlauf | Programmierbare Druck- und Zeitwerte, 10 Druckstufen, Regelbereich 5–400 bar |
| Mehrere Regelpfade | 6 Ventile mit Kurvendarstellung je Ventil; Zuordnung projektspezifisch |
| Wechselnde Bauteile und Werkzeuge | 20 speicherbare Druckprofile als bauteilspezifische Datensätze |
| Stickstoffdruck nicht ausreichend | Optional vorgeschaltete P+P-Verdichtereinheit bis 400 bar |
Die Stärke liegt nicht allein im maximalen Druck von 400 bar, sondern in der Kombination aus Druckversorgung, programmierbarer Druckführung, mehreren Regelpfaden und Maschinenkommunikation.
SystemaufbauMedienfluss und Prozesskommunikation
Die Integration folgt zwei parallelen Pfaden: dem Stickstoff von der Versorgung bis ins Werkzeug und der Kommunikation zwischen Spritzgießmaschine und Regelmodul.
EUROMAP 62 – die Schnittstelle zur Spritzgießmaschine
EUROMAP 62 ist die Empfehlung für die elektrische Schnittstelle zwischen Spritzgießmaschine und Fluid-Injektionssystem. Sie legt Steckverbindungen und Signale in beide Richtungen fest. Für den GID-Prozess heißt das: Die Maschine gibt den Startzeitpunkt der Gasinjektion vor, das Regelmodul fährt sein hinterlegtes Profil und meldet Freigaben und Status zurück.
Voraussetzungen der Integration
- Spritzgießmaschine mit EUROMAP-62-Schnittstelle bzw. entsprechender Nachrüstung
- GID-fähiges Werkzeug mit Gasinjektor(en)
- Sicherheitskonzept: Druckabbau vor dem Öffnen des Werkzeugs, Einbindung in die Zelle
- Geeignete N₂-Versorgung sowie für den Druckbereich zugelassene Leitungen und Verschraubungen
- Elektrischer Anschluss gemäß technischen Daten
Sie planen GID auf einer bestehenden Maschine? Wir prüfen Schnittstelle, Werkzeug und Stickstoffversorgung gemeinsam mit Ihnen.
Konfiguration anfragenStickstoffversorgungvorhandenes N₂ nutzen oder nachverdichten
Ob eine vorhandene Werksversorgung geeignet ist, hängt nicht nur vom statischen Netzdruck ab.
Entscheidend sind außerdem der erforderliche Prozessdruck, Gasmenge und Spitzenvolumenstrom, Reinheit, Druckstabilität, Leitungsdimensionierung und die zugelassenen Anschlusskomponenten. Daraus ergeben sich zwei Versorgungsszenarien.
Stickstoffdruck ausreichend
Die vorhandene N₂-Versorgung – Flaschenbündel, Tank, Generator oder Netz – wird nach technischer Prüfung direkt in das Versorgungskonzept des Regelmoduls eingebunden. Druck, Menge, Reinheit und Anschlusskomponenten prüfen wir vor der Freigabe.
Stickstoffdruck nicht ausreichend
Eine P+P-Verdichtereinheit wird vorgeschaltet. Die PPM-Verdichter arbeiten nach dem Druckübersetzungsprinzip: Vorhandene Betriebsdruckluft treibt die Verdichtung an, der N₂-Vordruck wird energetisch genutzt – auf bis zu 400 bar. Zu den Verdichtereinheiten
| Merkmal | PPM/V/400/120 | PPM/V/400/400 |
|---|---|---|
| Max. Betriebsdruck | 400 bar | 400 bar |
| N₂-Flaschenvordruck | min. 20–25 bar, max. 300 bar | min. 200 bar, max. 300 bar |
| N₂-Tankvordruck (Tank/Generator) | min. 20–25 bar | – |
| Druckluftantrieb | min. 5 bar, 1/2″ Anschlusstülle | min. 5 bar, 1/2″ Anschlusstülle |
| Leistung | ca. 120 Nl/min | ca. 400 Nl/min |
| Druckregler am Ausgang | ja | ja |
| Besonderheit | 5 l Speichervolumen – Flaschenwechsel ohne Produktionsunterbrechung | klassischer Anwendungsfall der N₂-Nachverdichtung |
Auswahl und Auslegung der Verdichtereinheit erfolgen projektspezifisch.
Der GID-Prozessvom Einspritzen zum Hohlbauteil
Die Maschine spritzt eine definierte Schmelzemenge ein. Am Umschaltpunkt sendet sie über EUROMAP 62 das Startsignal, und das Regelmodul fährt das hinterlegte Druck-Zeit-Profil: Stickstoff wird injiziert, bildet den Hohlraum und hält den Druck während der Kühlung. Vor dem Öffnen des Werkzeugs wird der Druck kontrolliert abgebaut.
Verfahrensvarianten
Standardverfahren
- Prinzip
- Kavität teilweise gefüllt; Gas treibt die Schmelze bis zum Fließwegende und übernimmt den Nachdruck.
- Voraussetzung
- Präzise Dosierung des Schmelzevolumens, abgestimmter Umschaltpunkt.
- Typisch für
- Griffe, stabförmige und dickwandige Bauteile.
Überströmverfahren
- Prinzip
- Kavität vollständig gefüllt; das Gas verdrängt die Überschussschmelze in eine Nebenkavität.
- Voraussetzung
- Werkzeug mit Nebenkavität und Schieber, Umgang mit Überlaufmaterial.
- Typisch für
- hohe Oberflächen- und Maßanforderungen, lange Gaskanäle.
Masse-Rückdrückverfahren
- Prinzip
- Kavität vollständig gefüllt; Gas vom Fließwegende drückt die Seele zurück in den Plastifizierzylinder.
- Voraussetzung
- Verschließbarer Anguss bzw. Maschinendüse, abgestimmtes Werkzeugkonzept.
- Typisch für
- Anwendungen ohne Überlaufmaterial.
Mehrkanalregelung: Regelpfade statt pauschaler Kavitätenzahl
Unterschiedliche Fließwege, Wanddicken und Injektorpositionen können unterschiedliche Druckniveaus, Startzeitpunkte oder Haltezeiten erfordern. Mehrere individuell parametrierbare Regelpfade schaffen Spielraum für eine gezielte Prozessführung.
Technische DatenGID-Regelmodul PPM/R/400/6
| Allgemein | |
|---|---|
| Typ | PPM/R/400/6 |
| Ausführung | mobile Regeleinheit |
| Funktion | Aufbauen, Halten und kontrolliertes Abbauen des N₂-Drucks |
| Druck & Regelung | |
| Regelbereich | 5–400 bar |
| Anzahl Ventile | 6 |
| Druckstufen | 10 je Profil |
| Druckprofile | individuell einstellbar (Druck und Zeit), 20 speicherbar |
| Kurvendarstellung | 1 Kurve je Ventil |
| Steuerung & Schnittstelle | |
| Bedien-/Anzeigeeinheit | Industrial-PC B&R |
| Maschinenschnittstelle | EUROMAP 62 |
| Prozessstart | Startsignal der Spritzgießmaschine |
| Medien & Anschlüsse | |
| Medium | Stickstoff (N₂) |
| N₂-Eingang | 1 × M16 × 1,5 |
| N₂-Ausgang | 2 × M16 × 1,5 |
| Hochdruckfilter | 3 × 60 µm |
| Elektrik & Mechanik | |
| Spannungsversorgung | 220 V / 50 Hz |
| Gewicht | ca. 180 kg |
| Abmessungen B × T × H | ca. 720 × 500 × 1.150 mm |
| Optionen | |
| N₂-Nachverdichter | PPM/V/400/120 oder PPM/V/400/400, bis 400 bar |
Technische Daten vorbehaltlich der projektspezifischen Auslegung und technischen Freigabe durch Poppe + Potthoff Maschinenbau GmbH.
Welche Konfiguration passt zu Ihrem Werkzeug? Nennen Sie uns Maschine, Bauteil und Anzahl der Gasinjektoren.
Konfiguration anfragenKundennutzen und Anwendungenwo das Gasinnendruckverfahren seine Stärken ausspielt
Weniger Material
Hohlräume ersetzen massive Querschnitte und reduzieren den Materialeinsatz bei geeigneten Bauteilen.
Geringeres Gewicht
Leichtere Bauteilstrukturen – bei weiterhin belastbaren Bauteilen.
Bessere Oberflächen
Der Gasnachdruck wirkt der Schwindung entgegen; Einfallstellen und Verzug lassen sich verringern.
Dickwandige und lange Bauteile
Materialanhäufungen werden beherrschbar, Kühlzeiten können sich verkürzen. Hohlräume können auch funktionale Aufgaben übernehmen.
Reproduzierbare Prozesse
Programmierbare Druck-Zeit-Verläufe und 20 speicherbare Profile unterstützen stabile Prozesse – auch bei Werkzeugwechseln.
Retrofit statt Neumaschine
Geeignete Spritzgießzellen lassen sich über EUROMAP 62 mit einem mobilen Regelmodul um GID erweitern.
Das tatsächliche Einsparpotenzial hängt von Geometrie, Werkstoff, Werkzeug, Gasführung und Prozessparametern ab. Wir bewerten es projektbezogen, auf Wunsch anhand einer Bemusterung.
Typische Anwendungen
- Automotive: Tür- und Dachhaltegriffe, Betätigungshebel, technische Innenraumteile
- Haushaltsgeräte: Kunststoffgriffe, Topfgriffe
- Möbel: Armlehnen, Sitzschalen, Beschlagteile
- Garten, Sport & Freizeit: Gartengeräte, Sportartikel, Outdoor-Möbel
- Logistik & Verpackung: Getränkekisten, Transportbehälter, Paletten
- Technische Formteile: große Querschnitte, Materialanhäufungen, Medienleitungen
- Gehäuse & Strukturteile: großflächige Strukturbauteile, Gerätegehäuse
Wo das Regelmodul besonders passt
- Kunststoffverarbeiter, die GID auf vorhandenen Maschinen einführen oder erweitern
- Fertigungen mit wechselnden Werkzeugen und Bauteilen
- Werkzeugbau und Bemusterung an unterschiedlichen Maschinen
- Werkzeuge mit mehreren Injektoren oder Bereichen mit unterschiedlichen Druckverläufen
- Standorte mit vorhandener, aber druckseitig unzureichender N₂-Versorgung
Anwendungsszenario: Retrofitbestehende Spritzgießmaschine + N₂-Infrastruktur + P+P-Regelmodul
Ausgangslage. Ein Kunststoffverarbeiter produziert ein technisches Formteil mit massiven Griff- und Verstärkungsbereichen. Materialanhäufungen führen zu hohem Teilegewicht und erschweren die Beherrschung von Einfallstellen. Die vorhandene Spritzgießmaschine soll weiter genutzt werden.
Anforderung. Gasinnendrucktechnik ergänzen, ohne die Druckregelung in die Spritzgießmaschine integrieren zu müssen. Das vorhandene Stickstoffnetz soll genutzt werden; reicht dessen Vordruck nicht, ist eine modulare Nachverdichtung vorgesehen.
P+P-Konzept. Das PPM/R/400/6 wird als mobiles Prozessmodul neben der Zelle installiert und über EUROMAP 62 mit der Maschine verbunden. Am freigegebenen Prozesspunkt erhält es das Startsignal und fährt das hinterlegte Druck-Zeit-Profil – Aufbau, Halten, Abbau vor dem Entformen. Bei Bedarf wird ein P+P-Nachverdichter bis 400 bar vorgeschaltet.
Ergebnis. In der noch fließfähigen Schmelze bildet sich ein definierter Innenhohlraum. Abhängig von Geometrie und Prozessauslegung wird das Bauteil leichter, spart Material und kritische Materialanhäufungen werden beherrschbar.
| Prozess | Wirkung | |
|---|---|---|
| Vorher | Klassischer Spritzguss mit massiven Bereichen | Hoher Materialeinsatz, potenzielle Einfallstellen, lange Abkühlung |
| Nachher | GID mit synchronisiertem N₂-Druckprofil | Definierter Hohlraum, Potenzial bei Gewicht, Material und Oberfläche |
Illustratives Anwendungsszenario, keine Referenz eines konkreten Kunden.
So gehen wir vor
- AnwendungsanalyseBauteil, Werkstoff, Werkzeug, Spritzgießmaschine und vorhandene N₂-Versorgung aufnehmen.
- KonfigurationRegelmodul, Regelpfade, optionale Nachverdichtung und Schnittstelle projektbezogen auslegen.
- Inbetriebnahme & BemusterungIntegration in die Zelle, Parameterfindung und Hinterlegung der Profile.
Technische Grenzen und Stellhebel im GID-Prozess
| Effekt | Beschreibung | Stellhebel |
|---|---|---|
| Fingereffekt | Gas dringt beim Abkühlen in dünnere, angrenzende Bereiche vor | Wanddickenübergänge, Gaskanalgeometrie, Druckprofil |
| Gasdurchbruch | Gasfront durchbricht die Schmelze bis zur Oberfläche oder zum Fließwegende | Füllgrad, Verzögerungszeit, Druckniveau |
| Unerwünschte Gaspenetration | Gas breitet sich in nicht vorgesehene Bereiche aus | Injektorposition, Bauteilgestaltung, Stufenprofil |
| Schwankende Restwanddicke | Ungleichmäßige Wand um den Gaskanal | Schmelzetemperatur, Druckaufbau, Werkzeugtemperierung |
| Umschaltmarkierungen | Markierungen durch Schmelzestillstand am Umschaltpunkt | Abgestimmter Übergang von Einspritzen zu Gasstart |
| Sicherheit | Hochdruckstickstoff im Werkzeug | Druckabbau vor dem Öffnen, zugelassene Komponenten, Sicherheitssignale |
Häufige FragenGasinnendrucktechnik und GID-Regelmodul
Was ist das Gasinnendruckverfahren?
Das Gasinnendruckverfahren (GID, auch Gasinjektionstechnik GIT) ist ein Sonderverfahren des Spritzgießens. Stickstoff wird unter Druck in die noch fließfähige Kunststoffschmelze injiziert, verdrängt den flüssigen Kern und bildet einen definierten Hohlraum im Bauteil. Der Gasdruck übernimmt dabei teilweise die Nachdruckfunktion.
Welcher Druck wird bei der Gasinnendrucktechnik benötigt?
Der erforderliche Gasdruck hängt von Bauteilgeometrie, Werkstoff, Werkzeug und Verfahrensvariante ab und wird projektbezogen ermittelt. Das P+P-Regelmodul PPM/R/400/6 regelt den Stickstoffdruck im Bereich von 5 bis 400 bar mit bis zu 10 Druckstufen je Profil.
Welches Gas wird beim GID-Verfahren eingesetzt?
In der Regel Stickstoff (N₂). Als inertes Gas reagiert er nicht mit der Kunststoffschmelze und steht über Flaschen, Tanks, Generatoren oder Werksnetze zur Verfügung.
Kann eine bestehende Spritzgießmaschine mit GID nachgerüstet werden?
Grundsätzlich ja, wenn die Maschine eine EUROMAP-62-Schnittstelle besitzt oder entsprechend nachgerüstet werden kann, ein GID-fähiges Werkzeug mit Gasinjektoren vorhanden ist und Stickstoffversorgung sowie Sicherheitskonzept passen. Poppe + Potthoff prüft diese Punkte projektbezogen.
Was ist EUROMAP 62?
EUROMAP 62 ist die Empfehlung für die elektrische Schnittstelle zwischen Spritzgießmaschine und Fluid-Injektionssystem. Sie legt Steckverbindungen und Signale in beide Richtungen fest und ermöglicht so die standardisierte Anbindung externer GID-Systeme.
Kann ein vorhandenes Stickstoffnetz genutzt werden?
Ja, wenn es für das Prozessfenster geeignet ist. Neben dem Netzdruck zählen Gasmenge und Spitzenvolumenstrom, Reinheit, Druckstabilität, Leitungsdimensionierung und die zugelassenen Anschlusskomponenten. Die Eignung wird vor der Einbindung technisch geprüft.
Wann wird ein Stickstoffverdichter benötigt?
Wenn der vorhandene Vordruck für das geforderte GID-Prozessfenster nicht ausreicht. Poppe + Potthoff bietet dafür den PPM/V/400/120 (ca. 120 Nl/min, N₂-Vordruck ab ca. 20–25 bar, z. B. aus Tank oder Generator) und den PPM/V/400/400 (ca. 400 Nl/min, Flaschenvordruck 200–300 bar), jeweils bis 400 bar Betriebsdruck.
Welche Kunststoffbauteile eignen sich für das Gasinnendruckverfahren?
Vor allem dickwandige, lange oder stabförmige Bauteile und Bauteile mit Materialanhäufungen – etwa Griffe für Automobile und Haushaltsgeräte, Möbelteile wie Armlehnen, Garten- und Freizeitprodukte, Getränkekisten und Großbehälter sowie technische Formteile mit großen Querschnitten oder Medienleitungen.
Weitere Antworten finden Sie in unseren häufig gestellten Fragen.
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