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トランサムは、船外動力ボートの最も負荷のかかる構造領域の 1 つです。エンジン重量を支え、推進負荷を船体に伝達し、継続的な振動、波の衝撃、および変化する操作力に耐えます。このため、正しいものを選択すると、 ボートトランサム用の PVC フォームコアには、 標準的なフォームシートを選択するだけでは不十分です。
適切な PVC フォームの密度、厚さ、補強方法は、ボートのサイズ、エンジン構成、トランサムの形状、ラミネートの設計、製造プロセス、および運転条件によって異なります。小型船外機を搭載した軽量レジャーボートは、高馬力エンジンを2基、3基搭載した高速巡視船のようなトランサム構造を必要としません。
JLON の 供給品 独立気泡構造 PVC フォームコア。 海洋サンドイッチ構造用の、さまざまな密度、厚さ、加工形式の利用可能なフォーマットには、普通シート、穴あきシート、刻み目入りシート、溝付きシート、およびカスタマイズされた CNC 機械加工コンポーネントが含まれます。お客様の樹脂系、製造方法、構造要件に合わせて材料の選択や加工形式を調整できます。
ボートのトランサムに PVC フォームコアを使用する理由
従来のボートのトランサムは、多くの場合、グラスファイバーのスキンの間に積層された船舶用合板で作られていました。合板を適切に選択して密封すると、優れた圧縮強度と留め具の保持力が得られます。ただし、損傷したラミネート、不十分にシールされたエッジ、または不十分に保護されたボルト穴から水が侵入すると、合板が湿気を吸収する可能性があります。長期間暴露すると、最終的には膨張、剥離、腐敗が発生する可能性があります。
構造用 PVC フォームを使用した適切に設計された 複合ボートトランサム により、生物学的腐敗のリスクが排除されます。また、重量を軽減し、トランサムパネル全体でより一貫した特性を提供することもできます。
独立気泡 PVC フォームは吸水性が低く、海洋湿気に対する優れた耐性を備えています。せん断強度、圧縮性能、剛性、重量のバランスが優れています。この材料は、さまざまなトランサム構成に切断、成形、接着、機械加工することができます。
海洋用 PVC フォームコアは、ハンドレイアップ、真空袋詰め、真空注入などの一般的な複合材製造プロセスと互換性があります。選択したグレードに応じて、一般にポリエステル、ビニルエステル、エポキシ樹脂系で使用できます。
PVC フォームは依然として完全なサンドイッチ構造の 1 つのコンポーネントとして扱う必要があります。エンジンの負荷を船体に伝達するために必要なグラスファイバー外板、内部補強材、トランサムニー、または高密度インサートを置き換えるものではありません。
集中荷重にさらされる領域には通常、追加の補強が必要です。これらの領域には、エンジン取り付けボルト、牽引アイ、リフティング ポイント、水泳プラットフォーム ブラケット、ステアリング装置、はしご、トリム タブ、その他の貫通ボルト留め金具が含まれます。
ボートのトランサムに推奨される PVC フォーム密度
PVC フォームの密度は、圧縮強度、せん断強度、剛性、重量、コストに影響します。一般に、フォームの密度が高くなると、局所的な圧縮や機械的負荷に対する耐性が向上します。ただし、トランサムの重量と材料費も増加します。
すべてのボートトランサムに適した単一の PVC フォーム密度はありません。次の密度範囲は、予備的な選択の基準として使用できます。最終的な材料の選択は、ボートの設計者、造船設計者、または資格のある構造エンジニアによって確認される必要があります。
軽量欄間用の 80 ～ 100 kg/m3 PVC フォーム
密度が約 80 ～ 100 kg/m3の PVC フォームは 、適切なグラスファイバーラミネートと組み合わせる場合、軽量ボートや比較的低荷重のトランサム構造に使用することを検討できます。
考えられる用途としては、小型レジャーボート、ディンギー、テンダー、軽量電動ボート、小型漁船、低出力船外機を搭載したボートなどが挙げられます。この密度範囲は、集中したエンジンやハードウェアの負荷が直接かからない二次トランサム領域でも使用できます。
80 ～ 100 kg/m3 PVC フォームの主な利点は、その良好な強度対重量比です。適切に設計された軽量用途に適切な構造サポートを提供しながら、ボートの総重量を軽減するのに役立ちます。
ただし、ボートの長さだけが選択要因ではありません。エンジンの重量、エンジンの馬力、最大動作速度、予想される波の影響、エンジン取り付け領域と内部支持構造の間の距離も評価する必要があります。
標準密度のフォームは、通常、適切な補強なしでエンジンボルトの直下に使用すべきではありません。高密度インサートまたは別の設計された荷重分散システムを、荷重が集中する領域に設置する必要があります。
一般船舶トランサム用 100 ～ 130 kg/m3 PVC フォーム
密度の PVC フォームは、 100 ～ 130 kg/m3 軽量サンドイッチ パネルよりも高いせん断特性と圧縮特性を必要とする一般的な海洋構造用途に検討できます。
一般的な用途には、中型のレクリエーション ボート、センター コンソール ボート、漁船、硬質インフレータブル ボート、中程度のトランサム荷重を備えた作業ボートなどがあります。構造検証の対象となる、一部のシングルまたはツインの船外機の設置にも適している場合があります。
多くのプロジェクトでは、 100 kg/m3 PVC フォーム コア または 130 kg/m3 PVC フォーム コアは、 材料評価の実用的な開始点となります。発泡体は、内側および外側のグラスファイバー外板に適切に接着され、周囲の船体構造に接続されると、主要な構造コアを形成できます。
トランサムの有効性は、構造全体がエンジンの負荷をどのように伝達するかによって決まります。したがって、トランサムは船底、サイドシェル、デッキ、ストリンガー、内部補強部材に接続する必要があります。
公称フォーム密度は、製品の技術データシートに記載されている実際の機械的特性と併せて常に確認する必要があります。
高荷重トランサム構造用の 130 ～ 200 kg/m3 PVC フォーム
大型エンジン、高速ボート、要求の厳しい商業用途の場合、設計者は 130 ～ 200 kg/m3 の 範囲の PVC フォームを検討する場合があります。
考えられる用途としては、高速パワーボート、大型センターコンソールボート、哨戒艇、救助ボート、商用作業ボート、ツインまたは複数の船外機を備えたトランサムなどがあります。
一般に、高密度の PVC フォームは、せん断変形や圧縮荷重に対する耐性が高くなります。これにより、内側と外側のグラスファイバースキン間の荷重伝達が改善され、厳しい動作条件下でコアが変形するリスクが軽減されます。
高密度フォームを使用しても、局所的な補強の必要性がなくなるわけではありません。エンジンボルトやその他のハードウェアは、周囲のコアの容量を超える集中ベアリング荷重を生み出す可能性があります。これらの場所は個別に評価し、強化する必要があります。
局部補強用の 200 ～ 250 kg/m3 PVC フォーム
密度約 200 ～ 250 kg/m3の PVC フォームは 、トランサム全体のコア材としてではなく、局所的なインサートとして使用されることがよくあります。
高密度 PVC フォームインサートは、船外エンジン取り付けボルト、スターンドライブ開口部、牽引アイ、スイムプラットフォームブラケット、トリムタブ取り付けポイント、はしご接続、ヒンジ、ステアリング装置、その他の貫通ボルト留めハードウェアの周囲に取り付けることができます。
この多重密度構造により、メーカーは、圧縮性能と耐力性能の向上が必要な場所にのみ高密度材料を配置しながら、メイントランサムエリア全体で軽量の構造コアを使用することができます。
インサートは、集中した荷重がサンドイッチ パネルのより大きな部分に分散されるように、ボルト穴のすぐ近くの領域を超えて延長する必要があります。必要なインサートの寸法は、ボルトのサイズ、締め付け力、ハードウェア構成、および予想される構造負荷によって異なります。
密度だけではパフォーマンスは決まりません
公称密度が同じ 2 つの PVC フォーム製品は、機械的特性が異なる場合があります。したがって、密度を唯一の比較基準として使用しないでください。
重要な技術データには、圧縮強度、圧縮弾性率、せん断強度、せん断弾性率、引張強度、吸水性、寸法安定性、疲労性能、加工温度、および選択した樹脂システムとの適合性が含まれます。
商船、等級ボート、または特定の顧客プロジェクトにも海洋認証が必要になる場合があります。 JLON は、事前評価のために関連する製品データと利用可能な認証情報を提供できます。最終的な構造承認は、お客様の資格のある設計者またはエンジニアが行う必要があります。
ボートトランサムに推奨される PVC フォームの厚さ
必要な ボートトランサムコアの厚さは 、エンジン負荷、トランサム寸法、グラスファイバー外皮の厚さ、トランサム角度、内部支持構造、および許容されるパネルのたわみによって異なります。
ボートのトランサム構造で考慮される一般的な PVC フォームの厚さには、20 mm、25 mm、30 mm、40 mm、50 mm があります。より重い構造では、複数のシートを貼り合わせて製造されたより厚いコアセクションが使用される場合があります。
小型軽量構造向けの 20 ～ 25 mm
小型ボート、軽量トランサムパネル、または限られたエンジン負荷を運ぶ構造物には、厚さ約 20 ～ 25 mmの PVC フォーム が検討されます。
この厚さの範囲は、多層トランサム構造の 1 層として使用することもできます。薄いシートは比較的簡単に成形でき、緩やかな曲面にも追従できます。
ボートの長さのみに基づいて 20 mm または 25 mm の PVC フォームシートを選択しないでください。強力な船外エンジンを搭載した短い高速ボートは、軽量の推進システムを備えた長くて遅いボートよりもトランザム負荷が大きくなる可能性があります。
中型ボートのトランサム用 30 ～ 40 mm
の PVC フォームの厚さを考慮することができます。 30 ～ 40 mm 中程度の海洋用サンドイッチ構造では、約
この範囲であれば、厚いガラス繊維ラミネートの重量を必要とせずにパネルの剛性を高めることができます。適切な内側および外側のラミネート、ストリンガー接続およびトランサムニーと組み合わせると、レクリエーション用パワーボート、漁船、作業ボートに適しています。
コアの厚さを増やすと、2 つのグラスファイバースキン間の距離が増加します。これにより、重量を比例的に増加させることなく、サンドイッチパネルの曲げ剛性を大幅に向上させることができます。
より厚いコアは、不十分な密度、不十分な接着、または不適切な積層スケジュールを補うことはできません。厚さと密度は同時に評価する必要があります。
耐久性の高い欄間では 40 ～ 50 mm 以上
高荷重トランサムには、 40 ～ 50 mm 以上のコアの厚さが必要な場合があります。この範囲は、大型の船外機ボート、双発エンジンまたは複数エンジンの設備、哨戒艇、救助ボート、および大型商業作業船に対して考慮される場合があります。
必要な厚さが 1 枚の標準シートとして入手できない場合は、数層の PVC フォームを貼り合わせることができます。
接着剤は表面全体に均一に塗布する必要があります。千鳥状のジョイントは、連続的な弱い面の形成を防ぐのに役立ちます。真空袋詰めを使用して、接着剤が硬化する間に均一な圧力を与えることもできます。
厚さは完全なラミネートで評価する必要があります
厚い PVC フォームコアと不適切なグラスファイバースキンを使用しても、エンジン負荷がかかると破損する可能性があります。同様に、重いグラスファイバーラミネートを追加しても、不適切なコア、不十分な接着、または不十分な構造接続を常に補うことはできません。
最終設計では、外側のグラスファイバー外皮、内側のグラスファイバー外皮、コア密度、コアの厚さ、エンジンの取り付けパターン、ボルトのプリロード、トランサムの高さ、トランサムの幅、内部補強材、ストリンガーとバルクヘッドへの接続、排水設計、および予想される疲労荷重を考慮する必要があります。
PVCフォームトランサムを補強する方法
信頼性の高い複合トランサムは、通常、構造用 PVC フォームとグラスファイバーラミネート、高密度インサート、および周囲の船体との適切に設計された接続を組み合わせたものです。
グラスファイバースキン補強
内側と外側のグラスファイバースキンは、サンドイッチトランサムの引張荷重と圧縮荷重の多くを支えます。構造設計に応じて、補強材には二軸ガラス繊維織物、三軸ガラス繊維織物、織ロービング、チョップドストランドマット、または一方向ガラス繊維が含まれる場合があります。
カーボンファイバーは特殊な軽量構造や高性能構造に使用される場合がありますが、一般に高価であり、慎重なエンジニアリングが必要です。
二軸および多軸のガラス繊維織物は、その繊維配向によりトランサムを越えて船体構造に荷重を効率的に伝達できるため、一般的に使用されます。
ラミネートスケジュールは、選択した樹脂システムと製造方法に合わせて設計する必要があります。単にグラスファイバーを追加するだけでは、常に優れたトランサムが得られるわけではありません。過剰な樹脂、閉じ込められた空気、不良な繊維の整列、および不完全な圧密により、ラミネートの性能が低下する可能性があります。
エンジンボルト周囲の高密度インサート
船外機の取り付けボルトは、比較的狭い領域に集中的な圧縮荷重を加えます。ボルトがその荷重を直接に伝達する場合、 標準密度の PVC フォームの場合、コアは圧縮または押しつぶされる可能性があります。
一般的な解決策は、エンジン取り付けゾーンから標準の構造用フォームを取り外し、高密度 PVC フォーム、構造用複合ボード、固体グラスファイバーラミネート、または別の承認されたインサート材料に置き換えることです。
インサートは、ボルトのすぐ近くの領域を越えて周囲のサンドイッチ構造に荷重を分散するのに十分な大きさでなければなりません。
小さなドリル穴を樹脂で埋めるだけでは、高出力の船外機にとって十分な荷重分散が得られない可能性があります。インサートのサイズと材質は、構造上の荷重と取り付け配置に応じて決定する必要があります。
トランサムニー、ストリンガー、バルクヘッド接続
ボートのトランサムは独立したパネルとして機能すべきではありません。エンジンの重量、推力、振動、および波の衝撃荷重は、トランサムから船体構造に伝達されなければなりません。
この荷重経路には、船底に接続されたトランサムニー、トランサムに接続された縦ストリンガー、船体シェルに接続されたサイドサポート、内部隔壁、強化されたモーターウェル構造およびデッキ接続が含まれる場合があります。
急激な構造遷移により応力集中が生じる可能性があります。フィレットの適切な接着、滑らかな半径、グラスファイバーテープの重なりにより、トランサムと隣接する構造物の間で荷重をより緩やかに分散させることができます。
エッジと貫通部のシーリング
独立気泡 PVC フォームは吸水性が低いですが、すべての切断端、ボルト穴、およびハードウェアの貫通部を適切にシールする必要があります。
露出したフォームの端は、適合性のある樹脂または構造用接着剤でシールできます。ハードウェアの取り付けでは、穴をオーバードリルして適切な構造用樹脂コンパウンドで充填し、硬化後に必要な最終直径まで再度ドリルで穴を開けます。
ハードウェアの取り付け時には、互換性のある船舶用シーラントも適用する必要があります。ボートの定期的なメンテナンス中に、ボルト穴、フィッティング、シールされたエッジを検査する必要があります。
適切なシーリングにより、ラミネートの境界面が保護され、取り付け領域の耐力性能が向上します。
PVCフォームトランサムの製造方法
JLON 海洋 PVC フォームコアは、ハンドレイアップ、真空袋詰め、真空注入プロセスに供給できます。最適なシート形式はトランサムの形状、樹脂系、製造方法によって異なります。
ハンドレイアップ
ハンドレイアッププロセスでは、プレーンまたは切り込み入りの PVC フォームシートを硬化した外側ラミネートに接着したり、湿式ラミネートシステムに組み込んだりすることができます。
施工者はフォームとラミネートが完全に接触していることを確認する必要があります。サポートされていない隙間、不十分な接着剤の塗布、または閉じ込められた空気により、脆弱な領域が生じる可能性があります。
また、メーカーは樹脂の消費量を管理し、溝、刻み目、表面の隙間が適切に充填されていることを確認する必要があります。
真空袋詰め
真空袋詰めでは、接着剤またはラミネートが硬化する間、トランサム パネル全体に比較的均一な圧力がかかります。
この方法により、グラスファイバースキンと PVC フォームコアの間の接触が改善され、ボイドが減少し、より安定した接着ラインが生成されます。
真空レベル、袋詰め材料、ブリーザーの配置、および硬化サイクルは、選択したフォーム、樹脂、接着剤システムに適している必要があります。
真空注入
真空注入トランサムの場合、樹脂の流れをサポートするために、PVC フォームに穴、溝、またはその両方を組み合わせたものを供給することができます。
加工パターンは、樹脂の粘度、パネルの寸法、注入戦略と一致する必要があります。不適切なフロー パターンにより、領域が乾燥したり、注入が遅くなったり、樹脂が過剰に消費されたりする可能性があります。
カスタマイズされたをリクエストする場合、お客様は樹脂システム、注入レイアウト、および優先シート形式に関する情報を提供する必要があります。 注入 PVC フォームコア.
JLON から適切な PVC フォームコアを選択する
適切なものを推奨するには PVC フォームの グレードを決定し、正確な見積もりを作成するには、JLON がボート、トランサム、製造プロセスに関する基本情報を必要とします。
プロジェクト情報には、ボートのタイプ、使用目的、ボートの長さ、最高速度、トランサムの寸法、エンジンの数、個々のエンジンの重量、エンジンの総馬力、推進システムが船外エンジン、船内エンジン、船尾ドライブのいずれを使用しているかが含まれている必要があります。
材料情報には、必要な PVC フォームの密度、厚さ、シートの寸法、樹脂システム、およびガラス繊維ラミネートの設計が含まれている必要があります。
加工情報には、トランサムが手作業によるレイアップ、真空袋詰め、または真空注入のいずれによって製造されるかを指定する必要があります。お客様は、プレーン、穴あき、刻み目、溝付き、またはスクリムバックフォームが必要かどうかも指定する必要があります。
商用情報には、推定注文数量、必要な認証、配送先、およびカスタマイズされた加工要件が含まれている必要があります。
この情報に基づいて、JLON は特定するのに役立ちます。 海洋グレードの PVC フォームコアを 技術的および商業的評価に適した
利用可能な JLON PVC フォームコア オプション
JLON は、海洋サンドイッチ構造用に、複数の密度と厚さの構造用 PVC フォームコアを供給しています。
利用可能な加工オプションには、無地シート、穴あきシート、シングルカット シート、ダブルカット シート、溝付き穴あき注入シート、スクリム裏地付き輪郭形成可能シート、CNC 加工コンポーネント、カスタマイズされたトランサム コア キットなどがあります。
高密度 PVC フォームインサートは、エンジン取り付け領域やその他の集中荷重箇所にも供給できます。
DNV 認定の PVC フォームグレードは、該当するプロジェクトに利用できます。認定要件は、見積もりを依頼する際に確認する必要があります。
必要数量や生産工程に応じて、カスタムシート寸法、加工パターン、キット構成などをご相談させていただきます。
ボート欄間用の PVC フォームコアと合板
トランサムが適切に設計、製造、密閉されていれば、PVC フォームと海洋合板の両方を問題なく使用できます。最適な選択は、生産プロセス、目標重量、構造要件、プロジェクトの予算によって異なります。
PVCフォームは腐らず、吸水性も低いです。一貫した密度を提供し、軽量のサンドイッチ構造をサポートし、成形または機械加工されたコンポーネントとして供給できます。また、高度な複合製造プロセスと効果的に統合されます。
船舶用合板は、比較的高い局部耐力強度、良好なネジ保持力、および使い慣れた加工方法を備えています。一部の市場では、初期材料費が安くなる場合もあります。
ただし、合板には完全な封入と慎重な密封が必要です。損傷したラミネートまたは不適切に密閉された貫通部から水が侵入すると、長期的な劣化が発生する可能性があります。
PVC フォームトランサムは耐腐朽性が高く、重量を軽減できますが、エンジンボルトやその他の負荷の高いハードウェアの場所には通常、設計されたインサートが必要です。
PVCフォームトランサムを構築する際のよくある間違い
ボートの長さのみに基づいて密度を選択する
同じ長さの 2 隻のボートでも、エンジン出力、動作速度、構造負荷が大きく異なる場合があります。 PVC フォームの密度は、実際のエンジンの配置と動作条件に応じて選択する必要があります。
トランサム全体で 1 つの密度を使用する
多くの場合、多密度構造の方が効率的です。標準的な構造用 PVC フォームをメイン パネル全体に使用でき、高密度インサートがエンジン マウントとハードウェアの位置に配置されます。
構造荷重パスの無視
強力なトランサム パネルであっても、ストリンガー、船底、サイド シェル、デッキ、内部補強材に適切に接続されていないと破損する可能性があります。
標準密度のフォームに直接穴あけ
低密度または中密度のフォームを直接スルーボルトで固定すると、局所的な圧縮が発生する可能性があります。高密度インサート、固体ラミネート領域、圧縮スリーブ、またはその他の人工補強を考慮する必要があります。
コア結合に空隙を許容する
不十分な接着剤、不均一な圧力、表面の汚染、閉じ込められた空気により、PVC フォームとグラスファイバースキン間の接着が低下する可能性があります。
代表値を最終設計仕様として扱う
一般的な密度と厚さの範囲は予備的な参考値です。これらは、すべてのボートに共通のエンジニアリング仕様ではありません。最終的な構造設計は、特定のトランサムとエンジン構成について検証する必要があります。
PVCフォームボートトランサムに関するよくある質問
ボートのトランサムにはどのくらいの密度の PVC フォームが最適ですか?
すべての欄間に普遍的な密度はありません。軽量用途には、約 80 ～ 100 kg/m3 の PVC フォームが考慮される場合があります。より重い負荷がかかるトランサムでは、約 100 ～ 200 kg/m3 の密度が評価される場合があります。約 200 ～ 250 kg/m3 の高密度 PVC フォームは、エンジン ボルトやハードウェアの周囲の局所的な補強によく使用されます。
ボートのトランサムには PVC フォームの厚さはどれくらい必要ですか?
一般的なコアの厚さは約 20 mm から 50 mm 以上の範囲にあります。小型で負荷の軽いボートではより薄いコアが使用される場合がありますが、高出力のボートや商用ボートではより厚いまたは多層構造が必要な場合があります。最終的な厚さは、完全な積層体と支持構造によって異なります。
PVCフォームは船外機エンジンのボルトを保持できますか?
標準密度の PVC フォームは通常、補強なしで集中したエンジン ボルトの荷重に耐えるべきではありません。高密度インサート、構造用複合ボード、固体グラスファイバーラミネート、またはその他の設計された荷重分散システムを取り付けポイントの周囲に取り付ける必要があります。
PVC フォームは欄間の海洋合板の代わりに使用できますか?
はい。構造用 PVC フォームは、適切に設計された複合トランサムの海洋合板の代わりに使用できます。ただし、グラスファイバー外板、コア密度、コアの厚さ、高密度インサート、および船体への接続は、1 つの完全な構造システムとして設計する必要があります。
PVCフォームはポリエステル、ビニルエステル、エポキシ樹脂と互換性がありますか?
船舶グレードの架橋 PVC フォームは、一般にポリエステル、ビニル エステル、エポキシ樹脂系での使用に使用できます。特定のフォームグレード、樹脂配合、硬化温度については、適合性を確認する必要があります。
PVCフォームは真空注入に適していますか?
はい。穴あき、溝付き、切り込み入りの PVC フォームを真空注入用に供給できます。加工パターンは、樹脂の粘度、パネルの形状、注入戦略に従って選択する必要があります。
PVCフォームは水を吸収しますか?
独立気泡PVCフォームは吸水性が低いです。ただし、海洋環境で長期の耐久性を実現するには、切断端、穴、フィッティング、ラミネートの境界面を適切にシールする必要があります。
JLON から海洋 PVC フォームコアを注文する
JLON の供給品 ボートトランサム、船体、デッキ、隔壁、ストリンガー、その他の海洋サンドイッチ構造用の PVC フォームコア。
利用可能な製品には、複数のフォーム密度、標準およびカスタマイズされた厚さ、注入フロー形式、輪郭を変えることができるシート、CNC 加工コンポーネント、および高密度補強インサートが含まれます。
製品のご提案・お見積りにつきましては、ご希望の密度、厚み、シート寸法、加工形式、樹脂系、製造方法、見積数量、納品先をお知らせください。
耐荷重ボートのトランサムの場合、お客様はボートとエンジンの配置に関する基本情報も提供する必要があります。 JLON は、PVC フォーム材料の選択と製品構成をお手伝いします。最終的なラミネート設計と構造の承認は、資格のある海洋技術者または造船設計者によって完了される必要があります。