射出成形機、多ステーション

はじめに

Multi-station injection molding machines は、金型ステーション、ロータリーテーブル、またはトランスファーシステムを使用して、射出、冷却または硬化、インサート処理、部品取り出し、検査、後処理などの工程を分離・並列化する、特殊なクラスの injection molding equipment です。実際には、マルチステーション回転式 presses と、複数の作業モジュールを組み合わせてスループットを向上させ、アイドル時間を削減し、多成分またはインサート成形プロセスをサポートするより広範な multi-station production systems の両方を指します。

これらの機械は、従来のシングルステーション式プレスでは冷却、加硫、組立、またはオペレーターの取り扱いに時間がかかりすぎる場合に使用されます。その結果、設備利用率の向上、サイクル制御の安定化、多素材・多色・オーバーモールディングプロセスの統合が容易になります。現代のシステムはモジュール式でサーボ駆動、自動化対応であり、2ステーション回転テーブルから3ステーション・4ステーションシステム、さらには高出力用途での大規模回転配置まで、さまざまな構成があります。

歴史と開発

マルチステーション射出成形の開発は、サイクルタイムの短縮と、時間のかかる二次工程を射出工程から切り離す必要性から生まれました。部品が冷却または硬化する間、金型をクランプしたままにする代わりに、金型底部、キャビティプレート、または部分的に完成した部品をステーション間で移送し、各ステーションが専用タスクを並行して実行できるようにしました。

いくつかの具体的なマイルストーンが際立ちます：

• 並列生産コンセプト は、可塑化、射出、加熱または加硫、操作を個別のステーションに分離し、同時運用する方法として登場しました。
• マルチステーション回転テーブル は、多成分およびインサート成形用途、特に最初のショット基材を1つ以上の追加射出ステーションにインデックスする2色・3色部品で確立されました。
• モジュール式マルチステーションシステム は2010年代後半から2020年代初頭に、より明確に商業化され、交換可能なキャビティセットとロボットを使用して金型要素をステーション回路で移動させるコンセプトが含まれます。

並行して、機械メーカーはシリコーンおよびエラストマー加工、多化合物成形、医療・消費財・自動車・電気製品向けセルベース自動化などの専門分野にこのコンセプトを拡張しました。

主な特徴と技術概要

マルチステーション機械の中核は、1つのステーションが射出している間に別のステーションが冷却・硬化・インサート・脱型・組立を行うという考え方です。これにより、高価なクランプおよび射出装置がサイクルの最も遅い部分を待つ必要がなくなり、実効利用率が向上します。

典型的な技術的特徴には以下が含まれます：

• 2、3、またはそれ以上のステーションを備え、金型またはキャビティプレートを工程位置間で移送する Rotary tables or indexing platens。
• 部品形状と工程順序に応じて垂直または水平に配置されることが多い One or more injection units。
• 正確な位置決め、再現性、エネルギー消費低減のための Servo-electric or servo-hydraulic drives。
• ロボットローディング、インサート配置、工程内検査、部品取り出しのための Automation interfaces。

このクラスの設備で報告される一般的な定量ベンチマークには以下が含まれます：

• 2-station and 3-station rotary tables は2色・3色・インサート成形システムで特に一般的です。
• 4- to 12-station rotary configurations はシールやエラストマー部品向けマルチステーション回転成形などの専門高スループットシステムで使用されます。
• 一部のマルチステーション機械は two injection units で構成され、順次または同時射出が可能ですが、他のものは1つの射出ユニットと複数の工程ステーション用に設計されています。
• 市販のマルチステーションシステムは cooling or curing time runs in parallel するようスケーリング可能で、機械のアクティブ待機時間を増やさずに1時間あたりの生産サイクル数を増やせます。

多成分用途では、工程は以下のように配置される場合があります：

• 第1ステーション：金型充填または基材作成
• 第2ステーション：移送、再配向、またはオーバーモールディング
• 第3ステーション：冷却、硬化、脱型、または組立
• 追加ステーション：検査、インサートローディング、シーリング、ラベリング、または二次加工

有用な工学的区別は station count と injection-unit count の間です。機械は複数のステーションを持つが射出ユニットは1つ、または複数の射出ユニットが同じ回転ワークフローに異なる材料を供給する場合があります。

典型的な性能に関する注意

• Cycle-time reduction は、充填速度の向上ではなく並列処理によって達成されます。
• Positioning precision は、多色・多成分機械で重要です。金型位置合わせが部品間再現性と色境界品質を左右します。
• 回転システムでは、rotation and indexing accuracy がフラッシュ、ニットライン制御、インサート配置に直接影響します。
• マルチステーションシステムは、従来のプレスで long cooling, curing, or heating intervals がサイクルを支配する場合に選ばれることが多いです。

下流材料ハンドリングとの関係

マルチステーションシステムは、孤立した presses としてではなく、小規模生産セルの中心に位置することがよくあります。典型的な付帯設備には以下が含まれます：

• 産業用ロボット
• ホットランナーおよび金型温度制御
• 乾燥および搬送システム
• ビジョン検査
• 積み重ね、梱包、または組立装置

このセルベース配置は、技術が自動化された高混合製造で広く使用される理由の1つです。

種類とバリエーション

ステーション数以外にも、機械は工程アーキテクチャで分類されます：

• 金型または部品キャリアをステーション間で移送する Turntable or rotary-table systems。
• キャビティプレート、インサート、または金型底部を生産ループで移動させる Transfer systems。
• 異なるワークピースを並行処理できる Multi-clamp systems。
• 硬化と脱型をステーションシーケンスに統合した Specialized elastomer or foam systems。

用途と使用例

マルチステーション射出成形は、単純な1ショット充填・突き出しサイクル以上の工程を必要とする部品で最も価値を発揮します。

• Automotive：多色内装トリム、スイッチ部品、装飾要素、シール、照明部品が回転式または多射出システムの恩恵を受けます。
• Electrical and electronics：コネクタ、ハウジング、ボタン、オーバーモールドインターフェース、絶縁関連部品が多素材またはマルチステーションメソッドで一般的に生産されます。
• Medical and life science：エルゴノミックグリップ、診断ハウジング、流体ハンドリング部品、クリーンルーム対応製品がコンパクトで再現性の高いマルチステーションセルを使用することが多いです。
• Consumer goods：歯ブラシハンドル、ツールグリップ、家電コントロール、キッチン用品、耐摩耗ソフトタッチ部品が典型的な対象です。
• Packaging and closures：多素材キャップ、機能閉鎖部品、触感または装飾部品を1サイクルで作成できます。
• Elastomer and sealing products：車両シールおよび関連する連続硬化または成形作業に回転マルチステーションマシンが使用されます。

不向きな用途は、冷却時間が短く二次工程のない very simple, low-volume, single-material parts です。この場合、マルチステーションセルの追加複雑さは通常、標準シングルステーションプレスに対して正当化できません。

技術革新と自動化

最近の革新は、単にステーション数を増やすのではなく、柔軟性、精度、セル統合の向上に焦点を当てています。

• Servo-electric motion control は、特にクリーンルームおよび精密用途でインデックス精度とエネルギー効率を向上させます。
• Robot-mediated mold or cavity transfer は、ステーション機能をよりきれいに分離し、システムのスケーリングを容易にします。
• Multi-injection units は外部組立なしで2ショット、3ショット、または多素材成形を可能にします。
• Process tracking and recipe control は異なるショットサイズ、順次射出プログラム、生産データロギングを可能にし、再現性を高めます。
• Clean-room-oriented layouts は、コンパクトなフットプリントと潤滑低減が有利な医療および電子機器生産でますます重要になっています。

注目すべきトレンドは、固定機能 presses から、ステーション追加、キャビティプレートプールの増加、または後処理工程の自動化により拡張可能な modular cells への移行です。

環境および持続可能性の側面

マルチステーションシステムは、スクラップ削減、二次組立の削減、設備利用率向上により持続可能性目標をサポートできます。

• Lower idle losses：並列冷却または硬化により、主射出ユニットのデッドタイムを削減できます。
• Less material waste：多成分成形により1部品に機能を組み合わせ、組立スクラップと接着剤使用を削減できます。
• Potential energy savings：サーボ電動および最適化された回転システムは、古い油圧式配置と比較してエネルギー消費を削減できる場合があります。
• Circular-economy compatibility：多層またはサンドイッチプロセスは、場合によってはバージンスキンとリサイクル core materials を組み合わせられますが、接着性、性能要件、リサイクル戦略に依存します。

同時に、持続可能性のトレードオフは依然として重要です：

• マルチステーションシステムは機械的に複雑で、より高い資本投入を必要とする場合があります
• 回転および移送機構はメンテナンスおよびキャリブレーションの要求を追加します
• 高度に統合された部品はリサイクル時の分解が難しくなる場合があります

経済的および世界市場への影響

マルチステーション機械の経済的魅力は higher output per press-hour、lower labor dependence、および several operations into one production cell の統合にあります。これらのシステムは、部品の価値がシーリング、カラー、グリップ、美観、構造的完全性などの複合機能から得られる場合に特に魅力的です。

ベンダーは、完全に新しい機械を購入するのではなく、ステーションやキャビティセットを追加することで容量を拡張できる場合に特に、投資ステップを管理しながら生産効率を向上させる方法としてこの技術を位置づけています。

世界市場需要は、短サイクル、再現性、自動化を重視する分野で最も強いです：

• 自動車内装および照明
• 医療およびライフサイエンス部品
• コンシューマーエレクトロニクス
• テクニカルコンシューマーグッズ
• シールおよびエラストマー製品

この技術は機械製造、自動化、 tooling の交差点に位置するため、その価値はプレストン数よりもシステムレベルの生産性、稼働時間、部品品質によって決定されることが多いです。

現在の課題と革新

いくつかの技術的および商業的課題が開発の方向性を形成し続けています：

• Tooling complexity：マルチステーションモールドおよびキャビティ移送システムは、標準金型よりも設計・保守が困難です。
• Synchronization：回転インデックス、ロボット移動、射出タイミングは欠陥を避けるために厳密に調整されなければなりません。
• Space and integration：一部のシステムはコンパクトですが、他のものはステーション、アクセスゾーン、安全ガードのため、セル計画に注意が必要です。
• Application-specific economics：機械は、工程が真に並列化または多素材統合の恩恵を受ける場合にのみ採算が取れます。

革新は以下に集中しています：

• 回転テーブル精度の向上
• より高速なサーボドライブ
• よりクリーンでエネルギー効率の高い作動
• 自動化およびMES接続性への機械の開放性向上
• より柔軟な多素材シーケンスおよびレシピ管理

将来の見通し

マルチステーションマシン開発の次の段階は、flexibility, digital control, and process integration を強調する可能性が高いです。システムは固定機能 presses ではなく、構成可能な生産セルとして設計されるようになり、メーカーはインサート成形、オーバーモールディング、多色生産、後処理を少ない再工具で切り替えられるようになります。

3つのテーマが将来の需要を定義する可能性が高いです：

• Greater modularity：ステーションまたはセルモジュールを追加することで容量を拡張でき、機械全体を交換する必要がなくなります。
• More automation：特にロボットインサートローディング、セル内検査、エンドオブライン処理。
• Higher efficiency and sustainability：サーボ電動モーション、スクラップ削減、リサイクルまたは多機能材料のより良い利用によって推進されます。

メーカーにとって、マルチステーション射出成形の戦略的価値は、複数の工程を1つの調整されたプロセスに統合しながら、一貫性、トレーサビリティ、スループットを向上させる能力に引き続きあります。

参考文献

• •

  Quality up through innovative multi-station-injection molding. (2026, February 5). LWB Steinl. https://www.lwb-steinl.com/en/news-press-releases/lwb-multistation/Link

• •

  Quality up through innovative multi-station-injection molding. (n.d.). LWB Steinl. https://www.lwb-steinl.com/fileadmin/user_upload/PDF_Dokumente/LWB-Mulitstation-E.pdfLink

• •

  LWB-Steinl-Press release. (n.d.). LWB Steinl. https://www.lwb-steinl.com/fileadmin/user_upload/News___Presse/K_2022/PR_-_LWB_Steinl_at_the_K-2022.pdfLink

• •

  LWB-Steinl-Press Release. (n.d.). LWB Steinl. https://www.lwb-steinl.com/fileadmin/user_upload/News___Presse/DKT_2022/LWB_Steinl_at_the_DKT-2022.pdfLink

• •

  VSS Series- Vehicle Sealing System - Gluco Inc. (2017, August 24). Gluco. https://www.gluco.com/gluco-products/vss-series/Link

• •

  Multi-Color Injection Molding Machine. (n.d.). Multiplas. https://www.injection.com.tw/en/product/MultiColor-Injection-Molding-Machine.htmlLink

• •

  V A N D O R N P R A X I S. (n.d.). Sumitomo (SHI) Demag. https://sumitomo-shi-demag.us/wp-content/uploads/2019/05/Praxis_Brochure.pdfLink

• •

  KINGSTEEL-Physical Foaming Elastomer Injection Molding Solution. (2023, December 21). Kingsteel. https://www.kingsteel.com/Link

• •

  SmartPower COMBIMOULD 60 – 400 t. (n.d.). Wittmann Group. https://www.wittmann-group.com.tw/upload_files/injection-molding/hydraulic-machines/SmartPower_COMBIMOULD_EN_2018-09_WEB.pdfLink

• •

  VM-英-2023年8月. (n.d.). Yizumi. https://www.euromaplast.com/wp-content/uploads/2024/03/EN_VM-SERIES_202308.pdfLink

• •

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

• •

  ADDING COMPONENTS TO ADD VALUE. (n.d.). KraussMaffei. https://www.kraussmaffei.com/Processes/IMM/01%20Mehrkomponenten/Mulitinject/KM_BR_Multinject_en.pdfLink

• •

  MILACRON - MV. (2025, July 23). Milacron. https://www.scribd.com/document/484693646/MILACRON-MVLink

• •

  ALLROUNDER T. (n.d.). Arburg. https://www.arburg.com/en/us/product-world/injection-molding-machines/vertical-machines/allrounder-t/Link

• •

  Dual-compound injection. (n.d.). REP International. https://www.repinjection.com/custom-built-machines/dual-compound-injectionLink

• •

  Key Applications of Multi-Stage Injection in Molding. (2024, November 28). MoldAll. https://www.moldall.com/multi-stage-injection-applications/Link

• •

  LUMINA Series - Injection Molding - Wilmington Machinery. (2025, September 10). Wilmington Machinery. https://wilmingtonmachinery.com/machinery/injection-molding/lumina-series/Link

• •

  KEY FEATURES. (n.d.). Mold-Masters. https://www.moldmasters.com/sites/default/files/2024-04/E-Multi%20Feature%20Sheet.pdfLink

• •

  Thesis Topic:. (n.d.). https://shulab.mie.utoronto.ca/wp-content/uploads/pubs/Conference/2001_WolfEtAl_DFM_InjectionMolding.pdfLink

• •

  Multi-Color Injection Molding Machine Suppliers. (2019, July 25). Multiplas. https://www.multiplas-tw.com/category-multi-color-injection-molding-machine.htmlLink

• •

  Double Injector Rotary Vertical Plastic Injection Molding .... (2024, July 5). Hommar. https://www.hommar.com/video/products-detail-4770770Link

• •

  Multi-Shot Injection Molding The Inevitable Product of Injection Molding Development. (2024, January 25). Prototool. https://prototool.com/multi-shot-injection-molding/Link

• •

  Injection molding machine :: Woojin Plaimm Co., Ltd. (n.d.). https://blog.yeogie.com/en/wjpim/product/G153990?page=2&Link

• •

  Vertical Allrounders: Ergonomic overmolding of inserts. (n.d.). Arburg. https://www.arburg.com/en/us/product-world/injection-molding-machines/vertical-machines/Link

• •

  Multi Injection Molding: Advanced Configurations & Applications for .... (2024, December 11). Huarong. https://www.huarong.com.tw/page/news/en/company_news/detail/118/Link

• •

  Multi-Material & Multi-Colour Injection Molding Machines. (2026, July 30). Chen Hsong. https://chenhsong.com/injection-molding-machines/multi-material/Link

• •

  Willmann巴顿威猛注塑机micropower en 2022-08 web - Scribd. (2022, August 1). https://www.scribd.com/document/816042390/Willmann%E5%B7%B4%E9%A1%BF%E5%A8%81%E7%8C%9B%E6%B3%A8%E5%A1%91%E6%9C%BAmicropower-en-2022-08-webLink

• •

  Prev. (2021, February 7). Sumitomo (SHI) Demag. https://www.demagplasticsgroup.cn/en/index.php/news/detail.html?id=56Link

• •

  Multi-station injection molding mold. (2014, April 23). https://patents.google.com/patent/CN103950143B/enLink

• •

  THE MOST VERSATILE, ALL ELECTRIC SERVO DRIVEN .... (n.d.). Mold-Masters. https://www.moldmasters.com/sites/default/files/2021-09/E-Multi%20Brochure.pdfLink

• •

  Used Multi-Shot Injection Molding Machines for Sale. (2026, February 13). Meadoworks. https://www.meadoworks.com/equipment/multi-shot-injection-moldingLink

• •

  Two Platen Injection Molding Machines - BIPOWER. (2022, September 26). Negri Bossi. https://www.negribossi.com/en-us/products/bipower-ip-injection-molding-machines/Link

• •

  THE MOST VERSATILE, ALL ELECTRIC. (n.d.). Mold-Masters. https://www.moldmasters.com/sites/default/files/2022-05/E-Multi%20BRO%202022REV%20ENG%20LTR.pdfLink

• •

  Injection: High Performance Injection Molding Machines. (2025, July 21). Milacron. https://www.milacron.com/injection/Link

• •

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

• •

  Two-Component Injection Molding Machine Is The Future, .... (2021, July 26). FCS. https://www.fcs.com.tw/news-two-color-injection-molding-machine-is-developing-to-large-scale-and-precisionLink

• •

  Overview of Injection Molding Machines. (2024, June 22). Yushine. https://yushineplastics.com/overview-of-injection-molding-machines/Link

• •

  Three-station turntable structure of injection molding machine. (2011, April 22). https://patents.google.com/patent/CN202011120U/enLink

• •

  Injection Molding: Definition, Types, Diagram. (2022, April 29). Xometry. https://www.xometry.com/resources/injection-molding/types-of-injection-molding-technology/Link

• •

  Injection Molding Processing: The Basic Guide to Using .... (2022, February 9). Conair. https://www.conairgroup.com/resources/resource/injection-molding-processing-the-basic-guide-to-using-auxiliary-equipment/Link