Der Gasinnendruck-Spritzguss (GAIM) ist ein Spritzgießverfahren, bei dem nach dem Einspritzen der Kunststoffschmelze ein Gas, meist Stickstoff, in den noch plastischen Kunststoff eingebracht wird. Das Gas verdrängt dabei Material im Inneren und bildet gezielt Hohlräume aus. So entstehen Bauteile mit hohlen Querschnitten, die bei geringerer Masse eine hohe Steifigkeit erreichen. GAIM wird auch als Gasassistiertes Spritzgießen, Gasinnendrucktechnik oder GIT bezeichnet.
In der Kunststofftechnik wird GAIM vor allem genutzt, um dickwandige Bereiche sicher beherrschbar zu machen. Klassisch sind Griffe, Rahmen, Gehäusekomponenten oder lange, rippenartige Strukturen, bei denen ansonsten Einfallstellen oder Verzug drohen würden. Durch den inneren Gasdruck kann die Oberfläche gleichmäßiger an die Kavität gepresst werden, was die Oberflächenqualität verbessert und Einfallstellen reduziert. Gleichzeitig sinkt der Materialeinsatz, und oft lassen sich Zykluszeiten verkürzen, weil weniger Masse abkühlen muss.
Typische Anwendungen finden sich in der Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie, aber auch bei technischen Konsumgütern. Besonders sinnvoll ist GAIM dort, wo eine Bauteilgeometrie lange Fließwege mit lokalen Wandstärkensprüngen kombiniert. Der Gasweg wird dabei konstruktiv und prozessseitig gesteuert, etwa über eine Gasnadel oder einen Gaseinlass im Werkzeug. Entscheidend ist, dass der Hohlkanal kontrolliert dort entsteht, wo er gewünscht ist, und nicht in sensiblen Funktionsbereichen.
Die wichtigsten Einflussfaktoren sind Material, Geometrie, Werkzeugtemperierung sowie das Zusammenspiel aus Einspritzprofil und Gasdruck. Der Anteil der Vorfüllung mit Schmelze, der Zeitpunkt der Gaseinleitung und das Druckniveau bestimmen, wie stabil der Gasblasenkanal läuft. Auch die Nachdruckphase wird anders betrachtet als beim klassischen Spritzguss, weil der Gasdruck einen Teil der Packwirkung übernimmt. Bei der Materialwahl sind Viskosität, Schmelzefestigkeit und Fließverhalten wichtig, damit der Kanal nicht kollabiert und die Oberfläche dennoch sauber abgebildet wird.
Typische Fehlerbilder sind unkontrollierte Gasdurchbrüche an der Oberfläche, ungleichmäßige Wanddicken, sichtbare Fließlinien oder lokale Schwächungen durch zu nahe geführte Hohlkanäle. Auch eine instabile Gasfront kann zu „Fingerbildung“ führen, bei der der Kanal unregelmäßig verzweigt. Ursachen sind häufig eine ungünstige Bauteilgeometrie, falsche Gasdruckführung oder eine zu kalte Werkzeugoberfläche. Ebenso kritisch ist eine unzureichende Entlüftung, weil eingeschlossene Luft die Gasführung stören kann.
Für die Auslegung ist es sinnvoll, den Gasweg von Anfang an mitzudenken und Bereiche zu definieren, die als Hohlprofil funktionieren dürfen. Radien, Wandstärken und Anschnittlage sollten so gewählt werden, dass die Schmelze vor dem Gas stabil anliegt und die Gasfront eine klare Richtung bekommt. Bei funktionskritischen Flächen lohnt es sich, den Hohlkanal bewusst weiter innen zu halten. Wenn Prozessfenster und Werkzeugtechnik sauber abgestimmt sind, ermöglicht GAIM leichte, steife Bauteile mit guter Oberfläche und reduzierten Risiken bei dickwandigen Geometrien.
