Blasen – auch als Hohlräume, Luftfalle oder Gasblasen bezeichnet – gehören zu den häufigsten Fehlern beim Spritzguss und sind zugleich am leichtesten falsch zu diagnostizieren. Sofern das Bauteildesign dies nicht ausdrücklich vorsieht, dürfen transparente Teile keinerlei Blasen aufweisen. Zudem mindern Blasen die mechanische Festigkeit des Teils und verändern das vom Kunden vorgegebene Gewicht.

Der Grund, warum Blasen so häufig falsch diagnostiziert werden, liegt darin, dass „eine Blase“ kein einziger Defekt ist – vielmehr handelt es sich um drei unterschiedliche Fehler, die zufällig ähnlich aussehen. Eine Blase kann durch Luft, durch Feuchtigkeit oder durch Vakuum‑Schrumpfung innerhalb einer dicken Wand entstehen. Jeder dieser Ursachen hat eine eigene Herkunft und erfordert eine jeweils andere Behebung. Die Anwendung der falschen Maßnahme verschwendet Zeit und löst das Problem niemals.

Dieser Leitfaden erläutert die drei Ursachen, zeigt Ihnen, wie Sie feststellen können, mit welcher Sie es zu tun haben, und bietet für jede einzelne gezielte Lösungsansätze.

Blasen vs. Hohlräume: Was ist der Unterschied?

In der Produktionssprache werden diese Defekte häufig unter dem Begriff „Blasen“ zusammengefasst, doch sie lassen sich in zwei große Gruppen einteilen:

• Gasblasen — entstehen durch verdampfende Feuchtigkeit oder durch eingeschlossene Luft im Schmelzmaterial. Es handelt sich dabei um echte Gasblasen.
• Vakuumhohlräume — entstehen in dickwandigen Bereichen durch ungleichmäßige Volumenschrumpfung. Diese enthalten weder Luft noch Feuchtigkeit – nur Vakuum.

Die Unterscheidung ist von Bedeutung, weil die jeweiligen Abhilfemaßnahmen völlig unterschiedlich sind. Gasblasen erfordern Trocknung und Entlüftung; Vakuumlufteinschlüsse bedürfen einer Packung sowie einer Optimierung der Kühlung.

Blasen treten am häufigsten am Einfüllende oder in schlecht entlüfteten Bereichen auf. Weist ein Bauteil feine innere Blasen auf, zeigen sich an der Oberfläche häufig auch silberne Streifen (Splay). Bei transparenten Bauteilen beeinträchtigen Blasen das Erscheinungsbild unmittelbar und deuten auf eine geringe Materialqualität hin, gleichzeitig verringern sie die Festigkeit des Bauteils.

Die drei Arten von Blasen: Luft, Feuchtigkeit und Vakuum

1. Luft

Luft im Lauf : Kunststoffpellets enthalten Luftzwischenräume. Wenn die Pellets aus dem Trichter in den Zylinder gefördert werden, wird diese Luft mitgeführt. Ein ausreichender Rückdruck verdichtet die Schmelze am Schneckenkopf und lässt diese Luftblasen vor der Einspritzung zusammenfallen.

Luft in der Höhle : Unabhängig davon, ob das Bauteil dickwandig oder dünnwandig ist, enthält die Kavität Luft. Wird sie nicht abgeführt, vermischt sich diese mit der einströmenden Schmelze und es bilden sich Blasen.

Einspritzgeschwindigkeit : Bei sehr hohen Einspritzgeschwindigkeiten – etwa bei der Stickstoffunterstützten Spritzgießtechnik – hat die Luft im Formhohlraum unter Umständen nicht genügend Zeit, entweichen zu können, bleibt eingeschlossen und bildet Blasen. Erfordert das Dünnwand-Spritzgießen eine extrem hohe Einspritzgeschwindigkeit, nur um den Hohlraum vollständig zu füllen, müssen Lösungen über entsprechende Entlüftung, geringere Schließkraft oder Vakuumabsaugung gefunden werden.

2. Feuchtigkeit

Kunststoffpellets nehmen Feuchtigkeit aus der Luft auf. Wird diese Feuchtigkeit nicht vollständig entfernt, wird sie beim Erhitzen des Materials auf über 100 °C als Dampf freigesetzt und gelangt schließlich in das Bauteil.

Jeder Kunststoff hat seine eigene erforderliche Trocknungstemperatur und -dauer. Die Standardbedingungen für die nachstehenden Trocknungsdaten basieren auf einer Umgebungstemperatur von 20 °C, einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 % sowie dem Einsatz eines hocheffizienten Turbogebläses – wodurch ein Restfeuchtegehalt von unter 0,02 % erreicht wird.

In feuchten Klimazonen verschlechtert sich die übliche Trocknungsleistung. Möglichkeiten zur Lösung sind eine Verlängerung der Trocknungszeit, die Vergrößerung des Trocknungstrichters oder der Umstieg auf einen Adsorptionstrockner.

3. Vakuum

Bei der Spritzgießbearbeitung von Teilen mit dicken Wandstärken treten häufig Oberflächendellen auf. Diese Dellen entstehen, wenn das Kunststoffmaterial vom Schmelzzustand in den festen Zustand schrumpft. Durch geeignete Packparameter und ein durchdachtes Angusssystem lassen sich diese Dellen vermeiden.

Wenn die Oberfläche eines dickwandigen Teils bereits abgekühlt und erstarrt ist, während das Innere noch flüssig bleibt, kann sich das Innere nur nach innen zusammenziehen – wodurch ein Hohlraum entsteht. Diese „Blase“ enthält weder Luft noch Feuchtigkeit, sondern lediglich Vakuum. Ihre Beseitigung erfolgt nach demselben Verfahren wie bei Sinkmarken.

Ist der Durchmesser des Kaltkanals vergleichbar mit der maximalen Wandstärke, kann der Packdruck das Material weiterhin durch den noch geschmolzenen Kanal nachführen und den Hohlraum füllen.

Wie Sie feststellen, welche Blasenart Sie haben

Wenn der Kunststoff transparent oder halbtransparent ist, können Sie die Ursache der Blasen anhand dieser vier Merkmale unterscheiden:

Charakteristikum	Luft-/Feuchtigkeitsblasen	Vakuumhohlräume
Zählen	Viele Blasen	Wenige oder nur einer – stets im dicksten Abschnitt
Position	Zufällig – unterschiedliche Positionen über die Teile hinweg	Immer genau im Zentrum des dicksten Abschnitts; die Größe ist von Teil zu Teil nahezu identisch.
Heiztest	Bei Erwärmung ausdehnen	Nicht ausdehnen – sie schrumpfen, oder die Außenwand sackt ein.
Form	Kugelförmig	Nicht unbedingt kugelförmig

Praktischer Hinweis: Für den Erwärmungstest das Bauteil unter ein graduiertes optisches Messgerät legen und die Zustände vor und nach der Erwärmung beobachten.

So beheben Sie Blasen: Lösungen nach der Ursachenanalyse

Behebung von Luftblasen

Entlüftungskanäle : Formen werden mit Entlüftungskanälen auf der Trennfläche versehen, die sich vom Hohlraum bis zum Formrand erstrecken. Entlüftungskanäle weisen drei Parameter auf: Breite, Tiefe und Abstand.

Schlüsselprinzip : Die Entlüftungstiefe muss das Entweichen von Luft ermöglichen, darf jedoch nicht dazu führen, dass die zähflüssigere Schmelze ausläuft (was zu Flashbildung führen würde).

• Vent-Tiefe: nicht mehr als 0,03 mm
• Ventbreite: in der Regel nicht weniger als 6 mm
• Abstand: ein Entlüftungsloch alle 25–50 mm

Wichtig: Die Tiefe der Entlüftungsöffnungen wird durch die Schließkraft beeinflusst. Bediener sollten die niedrigste Schließkraft einstellen, die dennoch ausreichend ist (d. h. kein Flash verursacht) – nicht die maximal verfügbare. Dies verhindert nicht nur, dass die Entlüftungsöffnungen eingedrückt werden, sondern verlängert zudem die Lebensdauer der Form sowie des Schließmechanismus der Maschine (Schaltwerk, Schaltbolzen, Schaltbuchsen, Zugstangen und Platten) und verkürzt die Schließzeit.

Poröster Stahl : Wenn die Teileoberfläche nicht glänzend sein muss, kann die Form aus porösem Stahl gefertigt werden, wobei die Mikroporen im Stahl zur Luftableitung genutzt werden.

Vakuumevakuierung : In geschlossenen Formhohlräumen oder auf Kaltkanälen kann ein Vakuumanschluss an eine Vakuumpumpe angeschlossen werden, um während des Spritzvorgangs die Luft im Hohlraum abzusaugen.

Die Vakuumevakuierung schließt die Verwendung von Entlüftungskanälen und porösem Stahl gegenseitig aus. Beide dürfen nicht gleichzeitig eingesetzt werden – andernfalls lässt sich das Vakuum nicht herstellen.

Beseitigung von Feuchtigkeitsblasen

Konzentrieren Sie sich vollständig auf das Trocknen. Weitere materialspezifische Parameter, die Auslegung des Trichters sowie Informationen zu Adsorptionstrocknern finden Sie im nachfolgenden Abschnitt zum Trocknen.

Behebung von Vakuumlücken

Vakuumhohlräume werden genau wie Sinkmarken behandelt:

• Verpackungsparameter optimieren (höherer Packdruck, längere Packzeit)
• Stellen Sie sicher, dass der Durchmesser des Kaltkanals mit der maximalen Wandstärke vergleichbar ist, damit die Nachfüllung durchfließen kann.
• Gleichen Sie die Wanddicken aus, um abrupte Dickstellen zu vermeiden.

Materialtrocknung: Temperaturen und Zeiten zur Vermeidung von Feuchtigkeitsblasen

Es gibt keinen Ersatz für eine korrekte Trocknung. Die nachstehende Tabelle enthält die Standardtrocknungsparameter je Werkstoff (Standardbedingungen: 20 °C Umgebungstemperatur, 65 % relative Luftfeuchtigkeit, Turbobläser; Zielfeuchte unter 0,02 %):

Material	Trocknungstemperatur (°C)	Trocknungszeit (h)
ABS	80	2–3
Kalifornien	75–80	2–4
TAXI	75	2
CP	70	2
EVA	70	2
PA	80	3–4
PA6	80	3–4
PA66	80	3–4
PBT	120	3–4
PC	120	3–4
PC/PBT	110	3–4
PE	90	1
PES	150	3–4
PET	130	3–4
PMMA	75	4–6
POM	80	2
PP	90	1
PPO	110	2–3
PPO/PA	100	2–3
PPS	150	3–4
PS	80	1–2
PSF	130	3–4
PU	70	1–2
PVAC	70	1
PVB	75	1–2
PVC	70	1–2
SAN (AS)	80	1–2
TPE	70	1–2
TPU	90	1–2
UPVC	70	1–2

Vorsicht bei der Trocknungstemperatur: Eine Erhöhung der Trocknungstemperatur beschleunigt zwar die Trocknung bei konstanter Trocknungszeit; jedoch führt eine zu hohe Temperatur zur Volatilisierung bestimmter Materialbestandteile, was sich auf Farbe, Transparenz und mechanische Eigenschaften auswirkt. Überschreiten Sie niemals die vom Materiallieferanten empfohlene Höchsttemperatur.

Die Formel zur Berechnung der Kapazität des Trocknungstrichters

Hier verbergen sich viele Probleme im Bereich der Schäume. Ein zu kleiner Trocknungstrichter kann das Material nicht lange genug aufnehmen, um es ordnungsgemäß zu trocknen.

H = 3,6 × s × t / c

Wo:

• H = Trichterkapazität (kg)
• s = Gewicht pro Spritzvorgang (pro Formzyklus), einschließlich Anguss (g)
• c = Zykluszeit (Sekunden)
• t = Trocknungszeit (Stunden)

Arbeitsbeispiel — 32-Kavitäten-PET-Preform:

• Schussgewicht: 32 × 20 g = 640 g
• Zykluszeit: 24 Sekunden
• Erforderliche Trocknungszeit (aus der Tabelle): 4–5 Stunden

H = 3,6 × 32 × 20 × 5 / 24 = 480 kg

Das berechnete Ergebnis beträgt 480 kg – daher wird ein Trocknungstrichter mit 500 kg Kapazität ausgewählt.

Warum dies wichtig ist : Eine typische Auswahl‑Tabelle für Zuführbehälter (basierend auf der Annahme, dass beim Spritzgießen höchstens 80 % der Schusskapazität der Maschine ausgenutzt werden) würde für diese Anwendung lediglich einen 100‑kg‑Behälter empfehlen. Die Differenz zwischen 100 kg und 480 kg ist enorm – und ein zu klein dimensionierter Behälter führt dazu, dass das Material nahe dem Auslass nie ausreichend Zeit zum Trocknen erhält, bevor es in den Zylinder gefördert wird. Dies ist eine der verborgenen Ursachen für Blasenfehler.

Hinweis: Der Trichter muss mit einem Lader gekoppelt sein, der ihn kontinuierlich nachfüllt und so einen konstanten Füllstand gewährleistet, damit die Trocknung gleichmäßig abläuft. Wird das Material erst nach dem Leerlaufen des Trichters zugeführt, gelangt das Material in der Nähe des Auslasses bereits in den Zylinder, bevor es ausreichend getrocknet ist.

Trocknungsmittel-Trockner

Die Vergrößerung des Trichters allein kann die Trockenheit nicht gewährleisten, denn die Luftfeuchtigkeit schwankt täglich, und eine zu lange Trocknungszeit verbraucht unnötig Energie. Ein Trockner mit Trockenmittel (Wabenstruktur) garantiert Trockenheit unabhängig von der Luftfeuchtigkeit.

• Der Trocknungsapparat mit Trockenmittel arbeitet gemeinsam mit dem Trocknungstrichter: Feuchte Luft aus dem Trichter gelangt in den Trockner, wird gefiltert und gekühlt, und ihre Feuchtigkeit wird von einem Molekularsieb in einer rotierenden Wabenstruktur aufgenommen; anschließend wird die Luft wieder dem Einlass des Trichters zugeführt. Dadurch entsteht ein geschlossenes System, das von der atmosphärischen Luftfeuchtigkeit unbeeinflusst bleibt.
• Das Molekularsieb wird durch einen separaten Luftstrom regeneriert, der in die Atmosphäre abgeführt wird.
• Waben‑Trocknungssysteme erreichen einen Taupunkt von −40 °C, was einer relativen Luftfeuchtigkeit von 0,60 % bzw. einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,013 % (128 ppm) entspricht.
• Die Leistungsfähigkeit eines Trockners mit Trockenmittel wird in der Menge an einem bestimmten Kunststoff angegeben, die er pro Stunde trocknen kann – dies bildet die Grundlage für die Auswahl eines Modells.

Zweistufige Trocknung: Da Waben‑Trocknungsanlagen mit Trockenmitteln nicht gerade kostengünstig sind, setzen einige Verarbeiter zweistufige Trocknungstrichter ein, um eine bessere Trocknung zu erreichen als mit einem einzelnen Trichter allein.

Produktdesignregeln zur Vermeidung von Blasen und Hohlräumen

Frühzeitig getroffene Designentscheidungen verhindern Blasenfehler, die sich später durch keinerlei Prozessoptimierung mehr beheben lassen.

Änderung der Wandstärke:

• ❌ Abrupter Wechsel (z. B. 3 mm → 1 mm) → Blasenbildung ist nahezu unvermeidlich, da die Schmelze der dicken Wand das eingeschlossene Gas „umhüllt“
• ✅ Halten Sie die Wanddickenänderung innerhalb von 30 % (z. B. 3 mm → 2,1 mm)
• ✅ Verwenden Sie eine sanfte Übergangszone mit einer Mindestneigung von 30°.

Rippen:

• ❌ Zu dicke Rippen → die Rippenwurzel kühlt langsam ab und bildet Vakuumhohlräume
• ✅ Halten Sie die Rippenstärke bei höchstens 60 % der Hauptwandstärke.
• ✅ Ventilatoreinsätze (Φ0,3 mm) an den Rippenpositionen anbringen

Prozesseinstellungen zur Beseitigung von Blasen

Einspritzgeschwindigkeit

• Reduzieren Sie die Geschwindigkeit für Teile mit dicken Wänden auf etwa 60 % der Einstellung für dünnwandige Teile, wobei eine gestufte Regelung zum Einsatz kommt.
• Eine hohe Einspritzgeschwindigkeit verursacht eine Scherzersetzung der Schmelze, die Gas erzeugt.
• Bei dünnwandigen Teilen, die zur vollständigen Füllung eine hohe Geschwindigkeit erfordern, sollte das Problem durch geeignete Entlüftung gelöst werden, statt die Schneckendrehzahl zu erhöhen.

Formtemperatur

• Eine zu niedrige Formtemperatur lässt die Oberfläche schnell erstarren und schließt dabei Gas ein.
• Erhöhen Sie die Formtemperatur, damit die Oberfläche länger flüssig bleibt und das Gas entweichen kann.

Rückdruck

• Ein unzureichender Gegendruck zieht Luft ein, wenn die Schnecke sich zurückzieht – ein Gegendruck unter 5 MPa ist im Wesentlichen kontraproduktiv für die Produktion.
• Stellen Sie den Rückdruck auf etwa 10 MPa ein (erhöhen Sie ihn, wenn Sie ein Entlüftungsgeräusch hören).

Verpackung und Schaltpunkt

• Stellen Sie den Füllstand‑zum‑Halten‑Schalter auf etwa 95 % Füllstand.
• Verwenden Sie eine Sekundärverpackung, um sicherzustellen, dass das Teil vollständig verpackt ist.
• Eine ausreichende Verpackung zerdrückt Gasblasen und füllt Vakuumlücken.

Formflussanalyse

• Prognostizieren Sie die Standorte von Gasfallen, bevor Sie Stahl schneiden (untersuchen Sie zuerst die roten Zonen).
• Prüfen Sie den Fülldruck – liegt er unter 5 MPa, führen Sie eine Entlüftung durch.

Checkliste zur Fehlerbehebung bei Bubble & Void

Nein	Überprüfen	Aktion
1	Identifizieren Sie den Blasentyp	Verwendungszählung / Position / Heiztest / Form (transparente Teile)
2	Materialtrocknung	Temperatur, Zeit und Feuchtigkeit prüfen (Zielwert <0,02 %)
3	Schüttgutfassungsvermögen	Bestätigen Sie, dass es über ausreichend Material für die gesamte Trocknungszeit verfügt (verwenden Sie die H‑Formel).
4	Entlüftungskanäle	Tiefe ≤0,03 mm; reinigen und klären Sie sie
5	Klemmkraft	Stellen Sie den niedrigsten ausreichenden Wert ein – die Lüftungsöffnungen dürfen nicht verstopft werden.
6	Rückdruck	Sicherstellen von ≥5 MPa (Zielwert ~10 MPa)
7	Einspritzgeschwindigkeit	Für Teile mit dicken Wänden reduzieren; gestufte Regelung verwenden
8	Formtemperatur	Erhöhen, um das Einfrieren der Oberfläche zu verzögern
9	Verpackung	Umschaltung bei ca. 95 %; sekundäre Verpackung verwenden
10	Vakuumevakuierung	Bei Verwendung sind Lüftungsöffnungen und poröser Stahl zu deaktivieren (gegenseitig ausschließend).
11	Wandgestaltung	Veränderung ≤30 %; Rippen ≤60 % der Hauptwand; stufenlose Übergänge
12	Formfüllanalyse	Gasfallen und Füllenddruck vorhersagen

Verwandte Spritzgussfehler

Blasen teilen sich gemeinsame Ursachen mit mehreren anderen Defekten:

• Silberstreifen – innere Blasen führen häufig zu sichtbaren Oberflächenverwerfungen; beides deutet auf Feuchtigkeits- und Entlüftungsprobleme hin. Lesen Sie: Was verursacht Silberstreifen beim Spritzgießen und wie lassen sie sich vermeiden?
• Schrumpfflecken – Vakuumlöcher und Schrumpfflecken haben dieselbe Ursache (Schrumpfung in dicken Wandbereichen) und lassen sich auf die gleiche Weise beheben. Lesen Sie: Was verursacht Einfallstellen beim Spritzguss und wie lassen sie sich beheben?
• Brandflecken – eingeschlossenes Gas, das Blasen verursacht, kann sich unter Druck ebenfalls zu Brandflecken entzünden. Lesen Sie: Was verursacht Brandspuren beim Spritzgießen und wie lassen sie sich vermeiden?

 

FAQ: Blasenbildung beim Spritzguss

F: Warum zeigen meine transparenten Bereiche auch nach dem Trocknen des Materials Blasen?

A: Wenn das Trocknen überprüft wurde (Feuchtigkeitsgehalt unter 0,02 %, Hopper-Kapazität ausreichend) und die Blasen dennoch nicht auf Feuchtigkeit zurückzuführen sind, prüfen Sie, ob es sich um Luftblasen (durch Entlüften) oder um Vakuumlücken (bedingt durch Schrumpfung in dicken Wandbereichen) handelt. Nutzen Sie die vier Merkmale – Anzahl, Position, Heiztest und Form – zur Identifizierung der Blasenart, bevor Sie die Prozessparameter anpassen.

F: Können Vakuumlücken durch Erhöhen des Packdrucks beseitigt werden?

A: Häufig ja – jedoch nur, wenn der Kaltkanal noch ausreichend schmelzig ist, um den Nachdruck zu übertragen. Eine häufig angewandte, damit verbundene Maßnahme besteht darin, den Durchmesser des Kaltkanals in etwa an die maximale Wandstärke anzupassen, sodass der Nachdruck das Material bis in den dicken Bereich nachfließen lassen kann. Wenn das Angussloch bereits vor Abschluss des Nachdrucks erstarrt, hilft allein eine Erhöhung des Nachdrucks nicht.

F: Welche ist die richtige Entlüftungstiefe beim Spritzgießen?

A: Bei allgemeinen Werkstoffen sollte die Entlüftungstiefe ≤ 0,03 mm betragen, damit die Luft entweichen kann, ohne dass das Schmelzmaterial ausläuft (was zu Flash führen würde). Bei hochviskosen Materialien wie glasfaserverstärkten Harzen kann eine etwas tiefere Entlüftung erforderlich sein, um ein Verstopfen zu vermeiden. Die Entlüftungsbreite sollte mindestens 6 mm betragen und alle 25–50 mm angeordnet sein; die Klemmkraft ist möglichst niedrig zu halten, ohne dass es zu Flash kommt – damit die Entlüftungen nicht eingedrückt werden.

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