単段式ISBMと二段式ISBM：どちらがあなたの生産ラインに適しているか？

単段式ラインが2本ある場合、片方がメンテナンスのために停止しても、50%の生産は継続される。一方、二段式ラインが1本ある場合、どちらかが停止すると100%の生産が失われる。

2つの単段式ラインは、2種類の異なるボトル製品を同時に処理できる。一方、1つの二段式ラインは、製品を切り替える際に停止して切り替えを行う必要がある。

同等の生産量であれば、単段式ラインを2基設置する場合、2段式機械1基よりも広い床面積が必要となる。ただし、敷地が限られている場合は、レイアウト上の制約から2段式の方が有利となる場合がある。

単段式ISBMと二段式ISBMの主な違いは何ですか？

根本的な違いは熱力学的なものです。単段式ISBMでは、プリフォームは射出から延伸ブローまで1回の連続した機械サイクル内で行われ、射出時の熱が保持されます。一方、2段式製造では、プリフォームは室温まで完全に冷却され、保管された後、ブロー成形前に赤外線ヒーターを使用して周囲温度から再加熱されます。このため、2段式ではボトル1本あたり25～35トン多くエネルギーが必要となりますが、射出とブロー成形が分離されるため、射出能力とは独立してブロー成形キャビティを追加することで、ラインあたりの最大生産量を増やすことができます。

どちらの製法の方が高品質のPETボトルを製造できるのか？

標準的な用途では、どちらのプロセスでも同じ品質仕様を満たすボトルが製造されます。しかし、精密な用途や複雑な用途では、単段成形の方が明らかに有利です。プリフォームは射出成形とブロー成形の間に冷却と再結晶化を経ることなく、単一の連続した熱履歴を経るため、完成したボトルの二軸配向がより均一になり、特に肩部と底部のドーム部分でその傾向が顕著になります。これは、ボトルの幾何学的に複雑な部分における肉厚分布の均一性と機械的特性の向上につながります。厳しい公差が求められる医薬品や化粧品用途では、この違いは商業的に非常に重要です。

単段式ISBMは二段式ISBMよりもエネルギー効率が良いのか？

はい、かなり違います。単段式機械は1,000本あたり約18～24kWhを消費します。2段式システムは1,000本あたり約28～38kWhを消費し、その差は25～35kWhです。この差は、2段式生産における赤外線再加熱工程によって生じます。この工程では、プリフォームを室温（約25℃）からブローウィンドウ（95～115℃）まで加熱するために、全熱エネルギーを供給する必要があります。単段式では、プリフォームが射出成形時にかなりの熱を保持しているため、調整均一化工程のみで済みます。年間1,000万本のボトルを生産する機械の10年間のライフサイクルにおいて、このエネルギー差は、一般的な産業用料金で約80万円～120万円の電気料金に相当します。

単段式ISBM装置で広口瓶を製造できますか？

はい、広口容器（開口部が38mm以上、最大120mmの瓶を含む）は、単段ISBMの主要な用途上の利点です。調整段階ではIRランプバンクではなくマンドレルを使用するため、2段IRオーブンでは非対称に加熱されたり、過度に加熱されたりする広口で大径のプリフォームを均一に調整できます。2段SBM装置は広口フォーマットに対して大きな技術的制約があり、PET製の専用瓶製造のほとんどは、主要なプロセスルートとして単段ISBMを採用しています。

生産量がどのくらいになったら、単段式から二段式に切り替えるべきでしょうか？

分岐点は、1ラインあたり約8,000本/時で、特に標準的な丸型ボトルフォーマットにのみ適用されます。8,000本/時未満の場合、単段式は同等の生産量で、設備投資コスト、エネルギー消費量、SKUあたりの金型コストが低く、プリフォームの保管費用もかかりません。標準的な丸型ボトルのみを生産する単一ラインで8,000本/時を超えると、2段式のキャビティ数スケーリングの利点により、単位あたりのコストが下がり始めます。ただし、製品ラインナップに非丸型、広口型、または非対称型フォーマットが含まれる場合、たとえ大量生産であっても、2段式ではこれらのフォーマットを確実に生産できないため、生産目標に関係なく、単段式が依然として必要なプロセスとなります。