射出成形機、マルチコンポーネント

導入

マルチコンポーネント injection molding machines は、2つ以上の材料、色、または機能層から1つの統合されたプラスチック部品を単一の協調サイクルで生産する特殊な射出成形システムです。これらは剛性と弾性、構造強度とソフトタッチ表面、または透明ゾーンと着色ゾーンなどの特性を組み合わせるために使用され、二次組立工程を削減または排除します。

産業現場では、これらの機械は two-shot、2K、multishot、または multi-material 射出成形システムとも呼ばれますが、一部のユーザーは multi-component を、2つ以上の独立制御された射出ユニットと、最初のショットを次のショットのために再配置する金型配置を持つ機械に限定して使用します。典型的な構成には、ロータリーテーブル、ターンテーブル、可動コア、トランスファーシステム、コアバック機構、および平行またはL型、V型、S型の射出ユニットレイアウトが含まれます。

この技術は、設計統合、部品品質、工程効率を向上させるため、自動車照明、消費財、医療機器、電気部品、ソフトタッチ機能部品で重要になっています。一方で、金型設計、同期、材料適合性、資本コストに高い技術的要求を課すため、その経済的価値は部品の複雑さ、生産量、下流組立の削減コストに大きく依存します。

歴史と開発

初期のマルチコンポーネント加工は、製造業者が複数の部品を別々に成形・組立するのではなく、1つの部品に複数の材料を組み合わせることを求めたことから、従来の射出成形から発展しました。主要な技術的ブレークスルーは、複数の射出ユニットと金型再配置機構の組み合わせであり、最初のショットを精密に配置してから2番目の材料を追加することを可能にしました。

現代のセグメントを形成した主なマイルストーンは以下の通りです：

• ロータリーおよびトランスファー成形の概念により、プリモールド基材をオーバーモールド位置に移動させることで、最初の実用的な2材料部品が可能になりました。
• コインジェクションおよびサンドイッチ構造により、2つのメルトのシーケンスと分布を制御してスキンコア効果や装飾表面効果を生み出すことで、単純なオーバーモールドを超えた拡張が行われました。
• サーボ制御ロータリーテーブル、モジュール式ユニット配置、オートメーションインターフェースを備えた工業化されたマルチショットプラットフォームにより、自動車、医療、消費財製造における高量産に適したプロセスとなりました。

最近の開発は、より小型の機械フットプリント、より厳密なロータリー精度、より柔軟なユニットレイアウト、および優れたデジタルプロセス制御に焦点を当てています。メーカーは現在、2、3、4コンポーネント成形用の構成を提供しており、フットプリントを削減しつつ金型互換性を拡大する平行マルチユニットアーキテクチャを含みます。

技術概要

マルチコンポーネント injection molding machine は、標準射出成形プレスのコアアーキテクチャ（射出ユニット、クランプユニット、金型アセンブリ）を保持しつつ、追加の射出ユニットと特殊な金型移動またはトランスファー機能を追加します。機械はプロセス変種と金型設計に応じて、材料を逐次または同時に射出できます。

主な動作原理

最初の材料を射出して基材またはベースコンポーネントを形成し、次に部品を再配置するかキャビティを再構成して、2番目の材料を正しい位置に射出します。材料間の結合は、樹脂の組み合わせ、表面温度、界面設計に応じて 機械的、熱的、化学的、またはこれらの組み合わせになります。

典型的な機械要素

• 別々の材料、色、または粘度用の 2つ以上の射出ユニット。
• 部品の再配置または新しいキャビティ領域の作成のための ロータリーテーブル、ターンテーブル、トランスファーシステム、または可動コア。
• 別個のゲート、ホットランナー、コールドランナー、スライド、または retractable コアを備えた 特殊金型設計。
• インサートロード、部品トランスファー、デモールド用のロボットなどの オートメーションシステム。
• 正確なインデックス、ショット制御、再現性のための サーボ電動またはサーボ油圧駆動システム。

技術ベンチマーク

公開された例では、現代のマルチコンポーネント機械は精度と高量産の両方に対応するよう設計されています：

• ロータリー位置決め精度 は、一部のハイエンド2プラテン式マルチコンポーネントシステムで ±0.005° に達します。
• 回転角度 は通常、2色生産で 180°、3色配置で 120° が一般的です。
• 射出ユニットレイアウト は、機械ファミリーとアプリケーション範囲に応じて 2〜6ユニット の範囲になります。
• スループット は部品サイズとポリマーにより大きく異なりますが、産業用システムは小型精密部品から大型自動車部品まで対応し、メーカーのポートフォリオはコンパクトな presses から大型金型向けのプラットフォームまで多岐にわたります。
• 遠心脱水後の残留水分 はプレス自体の定義指標ではありませんが、統合リサイクルまたは再加工ラインでは通常、低パーセント範囲で指定されます。例えば、洗浄およびフレーク準備システムは下流押出または成形前の水分低減を目標とします。マルチコンポーネント成形は主に成形プロセスであり洗浄プロセスではないため、水分制御は通常機械ではなく上流乾燥で管理されます。

プロセス変種

タイプとバリエーション

マルチコンポーネント機械は通常 機械レイアウト、コンポーネント数、金型動作戦略 によって分類されます。

機械レイアウト別

• 水平マルチコンポーネント機械 は、自動部品トランスファーと高スループットが重要な自動車および消費財で一般的です。
• 垂直機械 は、インサートオーバーモールド、重力敏感インサート、またはコンパクトセル統合で好まれることが多いです。
• L字型、V字型、S字型、および平行ユニットレイアウト は、フットプリント、アクセシビリティ、金型形状のバランスを取るために使用されます。

コンポーネント数別

• 2コンポーネント機械 が最も一般的で、剛-ソフト、色-機能、基材-オーバーモールドの組み合わせに使用されます。
• 3コンポーネント機械 は、複雑な審美または機能部品用に別の材料または色層を追加します。
• 4コンポーネントおよびそれ以上の構成 は、1サイクルで複数の層、材料、または色が必要な特殊用途に存在します。

プロセス戦略別

• 逐次オーバーモールド は、強い界面制御を必要とする統合部品の主流アプローチです。
• 同時または準同時射出 は、層状フロー構造または複合効果が必要な場合に使用されます。
• インサート支援マルチコンポーネント成形 は、金属またはプリフォームインサートを複数のポリマーと組み合わせ、特に医療または電気製品で使用されます。

アプリケーションと用途

マルチコンポーネント射出成形は、1つの完成部品に異なる性能プロファイルを組み合わせることで利点が得られる製品に最適です。主な分野は以下の通りです：

• 自動車
  • ソフトタッチコントロール、照明レンズ、シール、ベゼル、内装トリム
  • 1つの部品での機能および装飾層
• 医療・ヘルスケア
  • 人間工学グリップ、機器ハウジング、シール、およびオーバーモールド LSR コンポーネント
• 消費財
  • 歯ブラシ、工具、キッチンウェア、キーパッド、家電部品、パーソナルケア用品
• 電気・電子
  • スイッチ、キー、ハウジング、多色インジケーター
• 包装・クロージャー
  • 統合シールリングを備えたクロージャーボディおよびその他の機能クロージャー
• 光学・照明部品
  • 透明および着色構造、レンズハウジング、ライトガイド、装飾照明要素

適合しないアプリケーションは 混合材料や組立削減の必要がない単純な高量産部品 です。なぜなら、追加の機械複雑さと tooling コストは、単一材料部品がより経済的に要件を満たせる場合には通常正当化されないためです。

設計およびエンジニアリングの考慮事項

マルチコンポーネント機械の性能は、公称クランプトン数だけでなく 界面制御、金型精度、ショット間の熱的調整 に依存します。重要な設計課題は以下の通りです：

• 材料適合性（特に溶融温度、収縮挙動、接着性、化学的結合ポテンシャル）。
• ゲートおよびランナー設計（界面品質、色境界定義、圧力バランスに影響）。
• インデックス精度（特にロータリーおよびトランスファーシステムで、位置ずれによりフラッシュや不良レジストレーションを引き起こす可能性）。
• サイクルタイム管理（2番目のショットはしばしば結合に有利な温度で最初のショットに適用する必要があるため）。
• Tooling の複雑さ（スライド、コアバックアクション、複数キャビティが1つの金型に組み合わさると急激に上昇）。

部品設計者は、この技術を、超音波溶接、接着剤接合、機械的固定、または手動フィッティングを必要とする組立品の代替として頻繁に使用します。

技術革新とオートメーション

最近の機械開発は サーボ駆動精度、モジュール式射出ユニット配置、ロボットおよびデジタルプロセス監視との統合 を強調しています。一部のシステムは、より広い金型範囲へのアクセスを維持しつつ機械フットプリントを削減する集中ユニットレイアウトで設計されています。

オートメーションは特に重要です。なぜなら、マルチコンポーネント生産ではショット間またはステーション間で精密な部品ハンドリングが必要になることが多いためです。ロボットはインサートを配置し、プリフォームを移動させ、完成部品を取り外すことができ、方向を乱さずに再現性を向上させ、高い出力率をサポートします。

デジタル制御はますます以下を調整するために使用されています：

• ショットサイズの一貫性
• 金型回転タイミング
• 圧力および速度プロファイル
• 複数材料にわたる温度管理
• プロセス内品質監視

環境および持続可能性の側面

マルチコンポーネント成形は、組立品を置き換え、スクラップを削減し、部品耐久性を向上させる場合に持続可能性をサポートできます。1サイクルで完成部品を生産することで、ハンドリングエネルギーを低減し、在庫を削減し、下流の接合または仕上げ工程を排除できます。

その環境的利点は、以下を可能にする場合に最も顕著です：

• 機能統合による 材料削減
• 接着または機械的に固定されたサブアセンブリを排除することによる 廃棄物削減
• 局所的な材料配置による 軽量設計
• より良いシールまたは耐摩耗表面による 部品寿命の延長

この技術には限界もあります。Tooling はより複雑で、機械プラットフォームは高価であり、一部の材料組み合わせは永久的に結合されるとリサイクルが困難です。循環経済アプリケーションでは、設計者は ポリマー適合性、regrind 戦略、および結合が分離可能かリサイクルストリームに再指定可能かをますます考慮します。

経済的およびグローバル市場への影響

マルチコンポーネント射出成形は、性能、美観、組立削減がより高い資本コストを正当化する部品にサービスを提供するため、広範な injection molding machine 市場においてプレミアムニッチを占めています。ARBURG、KraussMaffei、WITTMANN BATTENFELD、Milacron、Haitian、YIZUMI、Tederic などのメーカーが、このセグメントでシステムまたはプロセスファミリーを提供しており、一般的に異なる機械サイズ、レイアウト、アプリケーション強度を強調しています。

経済的合理性は、プロセスが以下を削減する場合に最も強力です：

• 部品点数
• 組立労働
• 界面での欠陥機会
• 別個の成形および assembly lines 間の物流複雑さ

需要は、機能性と外観の両方が重要である自動車内装、消費者電子機器、医療機器、プレミアム消費財に密接に関連しています。

現在の課題と革新

このセグメントは、いくつかの技術的および商業的課題に直面しています：

• 高い tooling コスト（特に精密インデックスと複数ホットランナーシステムを備えたロータリーまたはトランスファー金型）。
• 材料ペアリングの制限（すべてのポリマーが効果的に結合したり、収縮が適合したりするわけではない）。
• 長いセットアップおよび検証時間（特に医療製造などの規制セクター）。
• 複雑なプロセスウィンドウ（温度、圧力、タイミングを材料間で一致させる必要がある）。
• 修理およびメンテナンスの要求（より多くのモーション軸と射出回路によりサービス複雑さが増す）。

革新は、よりコンパクトなレイアウト、より優れたサーボ制御、より容易な金型チェンジオーバー、および多材料・多色生産のためのより広範なプロセス柔軟性に焦点を当てています。また、界面品質を安定させ、試行錯誤のセットアップを削減するために、マルチコンポーネント成形をデジタルツイン手法、機械学習、クローズドループ品質制御と組み合わせることへの関心も高まっています。

将来の見通し

マルチコンポーネント射出成形の将来は、より大きな材料統合、より高いオートメーション、よりコンパクトな機械アーキテクチャ によって形作られる可能性が高いです。製品設計者がよりソフトなグリップ、より良いシール、より高い視覚品質、より少ない組立工程を求め続けるにつれ、この技術は機能的な消費財および産業部品にとって魅力的なままになると予想されます。

特に重要な3つのトレンドは以下の通りです：

• 単一成形部品が組立品を置き換える場合の多材料機能設計のより広範な採用。
• 1つのプレスが複数のコンポーネント数および金型ファミリー用に構成可能になるモジュール式機械プラットフォームの拡大。
• より厳格な持続可能性要件（適合ポリマーの使用、スクラップ削減、可能な場合の分解またはリサイクルをサポートする設計を好む）。

要約

マルチコンポーネント生産用 Injection molding machines は、特殊な射出ユニット配置と金型動作機構を使用して、複数の材料または色を1つの統合サイクルで組み合わせる先進システムです。その主な価値は機能統合、審美柔軟性、組立削減にあり、主な制約は tooling の複雑さ、材料適合性、より高い資本コストです。

参考文献

• •

  Multi-component injection moulding. (n.d.). Arburg. https://www.arburg.com/en/solutions/by-technology/multi-component-injection-moulding/Link

• •

  Multi-component injection molding machines for complex.... (2026, July 31). Yizumi. https://www.yizumi.com/en/news/product/industry-trend/multi-component-injection-molding-machines-built-for-complexityLink

• •

  Core competence: Multi-component injection molding. (2026, March 5). Rkt. https://www.rkt.de/en/mold-making-expertise/core-competence-multi-component-injection-molding/Link

• •

  Yizumi global. (2026, August 25). Yizumi. https://www.yizumi.com/en/Link

• •

  BM series - Borche. (2024, January 25). Borche. https://borche.co.uk/products/bm-series/Link

• •

  Multi the multi-function machine. (n.d.). Interempresas. https://www.interempresas.net/FeriaVirtual/Catalogos_y_documentos/197307/TP_Multi_gb.pdfLink

• •

  Multi-component injection moulding - Arburg. (n.d.). Arburg. https://www.arburg.com/en/gb/solutions/by-technology/multi-component-injection-moulding/Link

• •

  Modular allrounders for multi-component technology. (n.d.). Arburg. https://www.arburg.com/en/us/solutions/by-technology/multi-component-injection-moulding/Link

• •

  Discover DD. (n.d.). Tedericglobal. https://www.tedericglobal.com/sites/default/files/2020-12/DH-mm-en.pdfLink

• •

  Adding components to add value. (n.d.). Kraussmaffei. https://www.kraussmaffei.com/Processes/IMM/01%20Mehrkomponenten/Mulitinject/KM_BR_Multinject_en.pdfLink

• •

  Haitian multi-component injection molding.... (n.d.). Mesimaquinas. https://www.mesimaquinas.com.br/wp-content/uploads/2022/08/HT_MULTI_Image_20210810_EN.pdfLink

• •

  HM multicomponent 400 kN–2700 kN. (n.d.). Wittmann Group. http://www.wittmann-group.ru/fileadmin/templates/docs/imm/hmkomponenten_40-270_en.pdfLink

• •

  Combimould – Multi-component technology. (n.d.). Wittmann-group. https://www.wittmann-group.com/en/combimould-multi-component-technologyLink

• •

  Multi-component injection moulding - Efficient plastic solutions. (2025, December 9). Ke-technik. https://www.ke-technik.de/en/technology/injection-moulding/multi-component-injection-moulding/Link

• •

  Multi component injection moulding | two shot LSR. (2021, April 28). Simtec-silicone. https://www.simtec-silicone.com/blogs/two-shot-lsr-expertise-and-experience/Link

• •

  Arburg launches a new series for production-efficient multi-component injection molding: The Allrounder More, with its particularly flexible configuration, can be perfectly adapted to specific customer and market requirements. (2022, January 20). Specialchem. https://www.specialchem.com/plastics/news/arburg-injection-molding-all-rounder-000225357Link

• •

  What can artificial intelligence do for multi-material injection molding. (n.d.). Sciltp. https://media.sciltp.com/articles/2604003737/2604003737.pdfLink

• •

  Tederic DD multi-component injection molding machine. (2025, July 29). Hitech-machinery. https://hitech-machinery.com/injection-molding-machine/tederic-imm/dd-machine/Link

• •

  UN260-BTP – MultiPro injection moulding solution - PBE-Roboplas. (2018, November 19). Pbe-roboplas. https://pbe-roboplas.com.au/un260-btp-high-end-multi-component-injection-molding-machine/Link

• •

  © 2015 Milacron LLC. All Rights Reserved. Mold- Masters® and the Mold-Masters. (n.d.). Milacron. https://s3-us-east-2.amazonaws.com/milacron-website-media-offload/wp-content/uploads/2015/08/12195857/Multi-Component-Technology-Retrofit-Sell-Sheet1.pdfLink

• •

  Multi-component molding | Accuplast accurate plastics solutions. (n.d.). Accuplast. http://www.accuplast.com/node/45Link

• •

  New multicomponent injection molding machine line launches. (2025, February 4). Ptonline. https://www.ptonline.com/products/new-multicomponent-injection-molding-machine-line-launchesLink

• •

  Multi-component molding: Which way should you go? (2025, September 16). Ptonline. https://www.ptonline.com/articles/multi-component-molding-which-way-should-you-goLink

• •

  Introduction of multi-component injection molding process. (2023, November 2). Gudmould. https://gudmould.wordpress.com/2023/11/02/introduction-of-multi-component-injection-molding-process/Link

• •

  High-end multi-component injection molding machine - Yizumi. (n.d.). Yizumi. https://www.yizumi.com/uploads/2024-01-19/7b98cdbf-9ad2-4407-976e-677352c151fc1705655255906.pdfLink

• •

  Injection: High performance injection molding machines. (2025, July 21). Milacron. https://www.milacron.com/injection/Link

• •

  Ht-multi-ma.pdf. (n.d.). Haitian. https://www.haitian.com.tr/uploads/docs/ht-multi-ma.pdfLink

• •

  Multi-material injection molding. (2016, January 28). Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-material_injection_moldingLink

• •

  Arburg-examples of multi component mould designs GB PDF. (2025, August 29). Scribd. https://www.scribd.com/document/306914112/ARBURG-Examples-of-multi-component-mould-designs-GB-pdfLink

• •

  Multi-component injection molding and 2K technology. (2025, October 21). Tedesolutions. https://www.tedesolutions.pl/en/blog/multi-component-injection-molding-2k-technologyLink

• •

  Multi-color injection molding: Process, benefits and.... (2023, June 1). Clf. https://www.clf.com.tw/en/article/Multi-color-Plastic-Injection-Molding-Machine-tips.htmlLink

• •

  Multicomponent. (2026, August 26). Ptonline. https://www.ptonline.com/topics/multicomponentLink

• •

  Multi-component injection molding machine - OUCO. (2024, January 16). Ouco-machinery. https://ouco-machinery.com/multi-series/Link

• •

  Two shot injection molding / 2K molding - Trelleborg. (n.d.). Trelleborg. https://www.trelleborg.com/en/medical/products-capabilities/custom-designs/multicomponent-moldingLink

• •

  10 parts of an injection molding machine - Xometry. (2022, April 29). Xometry. https://www.xometry.com/resources/injection-molding/injection-mold-components/Link

• •

  Is a multi-component injection molding machine worth.... (2026, February 25). Yizumi. https://www.yizumi.com/en/news/product/IMM/is-a-multi-component-injection-molding-machine-worth-the-investmentLink

• •

  How injection molding machines work. (2024, October 14). Rjginc. https://rjginc.com/back-to-basics-how-does-a-plastic-injection-molding-machine-work/Link

• •

  What is plastic injection molding and how does it work? (2023, December 11). Essentracomponents. https://www.essentracomponents.com/en-us/news/manufacturing/injection-molding/what-is-plastic-injection-molding-and-how-does-it-workLink

• •

  How does an injection molding machine work with animation. (2023, September 30). Boyanmfg. https://boyanmfg.com/how-does-injection-molding-machine-work/Link

• •

  Injection moulding. (2003, September 23). Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Injection_mouldingLink

• •

  Different types of injection molding technology. (2025, February 3). Rapiddirect. https://www.rapiddirect.com/blog/types-of-injection-molding-technology/Link

• •

  Comprehensive guide to plastic injection molding. (2022, April 29). Xometry. https://www.xometry.com/resources/injection-molding/basics-of-plastic-injection-molding/Link