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Development of a cavity pressure control for injection moulding by adjusting the cross-section in the hot runner

  • Christian Hopmann , Matthias Schöll EMAIL logo und Hanna Dornebusch
Veröffentlicht/Copyright: 13. Mai 2022
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Abstract

Fluctuations in the injection moulding process are affecting component quality. A pressure control can be used to increase process consistency. However, current control systems cannot influence the melt flow in the mould specifically for individual cavities. Therefore, a control concept is being developed in which commercially available, servo-electrically driven hot runner valve pins are used to control the cavity pressure in the holding pressure phase. By varying the stroke, the pressure resistance in the hot runner and thus the pressure transfer into the cavity are influenced. A one cavity mould with two pressure sensors and a servo-electrical driven hot runner was used to evaluate the control setup, implementing a PID controller. The evaluation criterion for the setup is to what extent the reference curve measured in advance can be reproduced after provoked disturbance. The control calculates the difference between the actual pressure and the reference curve. The control compensates the pressure difference by a pin movement. The control concept can compensate for disturbances that do not change the material behaviour, such as changes in holding pressure. Changes in the material behaviour, for example due to fluctuations in the mould temperature, cannot be compensated due to the reference control.


Corresponding author: Matthias Schöll, Institute for Plastics Processing in Industry and Craft at RWTH Aachen University, Seffenter Weg 201, 52074 Aachen, Germany, E-mail:

  1. Author contribution: All the authors have accepted responsibility for the entire content of this submitted manuscript and approved submission.

  2. Research funding: The research project 19966N of the Forschungsvereinigung Kunststoffverarbeitung was sponsored as part of “industrielle Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF)” by the German Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) due to an enactment of the German Bundestag through the AiF. We would like to extend our thanks to all organizations mentioned.

  3. Conflict of interest statement: The authors declare no conflicts of interest regarding this article.

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Received: 2021-08-24
Revised: 2022-01-31
Accepted: 2022-03-06
Published Online: 2022-05-13
Published in Print: 2022-08-26

© 2022 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

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