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先端材料の世界では用語が重要です。エンジニア、設計者、施工者がよく混乱するのは、「PVC フォームボード」と「構造用 PVCフォームコア」の違いです。これらはベースポリマーを共有していますが、大きく異なる目的のために設計された根本的に異なる製品です。 1 つは一時的な用途向けの低コスト商品であり、もう 1 つは高度な複合材料のバックボーンとなるように設計された高性能構造材料です。
ポリマーと複合材料の世界では、「PVCフォームボード」ほど混乱を引き起こす用語はほとんどありません。単一の検索クエリで、安価な展示看板から最先端の 海洋用 船舶や航空宇宙部品に使用される高度なコア材料に至るまで、あらゆる結果が返されます。
この画像は、キーワード「PVC フォームボード」の検索結果の一部のスクリーンショットです。
さまざまな PVC マテリアルが表示されています。
これらの検索結果は板状の構造のように見えますが、用途、機械的特性、材質が大きく異なるため、慎重に分析しないと製品間の混乱が生じます。
この混乱は、多くの場合、重要ではあるが見落とされている相違点から生じています。それは、標準的な炭酸カルシウムを充填した PVC 発泡ボードと 硬質 の根本的な違いです。 構造 PVCフォームコア.
「PVC フォームボード」を検索しているユーザーの多くは、仮設看板などの単純な用途に使用する安価な白い 硬質 シートを探しています。これらのボードには通常、炭酸カルシウムが充填されています。ただし、プロジェクトで高強度、軽量、耐久性、高度な製造能力が求められる場合、実際に必要なのは 構造的な 硬質 PVCフォームコアです。.
StruCell® 構造物の世界的大手メーカーとして PVCフォームコア 、 UNION COMPOSITES は、これらの資料をわかりやすく説明するためにここにあります。選択を誤ると、プロジェクトの失敗、コストの増加、重大な安全上のリスクにつながる可能性があります。このガイドでは、アプリケーションに適切な材料を確実に選択できるように、詳細な技術比較を提供します。
質問：
これらの PVC フォームボードの違いは何ですか?
または、一般的な白色の PVC FOAM BOARD と Structural PVCフォームコア の違いは何ですか?
「PVC フォームボード」または「Foamex」と呼ばれる、低コストで密度が高く、多くの場合脆い白いプラスチック シートに出会った場合は、おそらく、高い割合で炭酸カルシウム (CaCO₃) が充填されたボードを扱っていることになります。
この材料は、PVC 樹脂と、低コストの充填剤として機能する大量の炭酸カルシウム粉末を混合して作られています。次に、混合物は通常、「自由発泡」または Celuka プロセスを使用して押し出され、薄く滑らかな表皮を持つボードが作成されます。 CaCO₃ は全体のコストを削減しますが、材料の性能を根本的に損ないます。
この写真は、一般に「PVC フォームボード」と呼ばれるものを示しています。それは私たちの日常生活の中で非常に一般的です。
写真を見ると、 白い, 規則的な板状で、 緻密であることがわかります。.
発泡体というよりはのように見えます しっかりした板 。
高密度と重量: 炭酸カルシウムは高密度の鉱物です。これが含まれているため、これらのボードは同じサイズの構造上の対応物よりも大幅に重くなります。
脆性と低強度: フィラー含有量が高いとボードが脆くなります。曲げると折れやすく、衝撃強度や引張強度に劣ります。
劣った機械加工性: 炭酸カルシウムの研磨性により、CNC ビットや鋸刃などの切削工具は急速に鈍くなります。機械加工では大量の粉塵が発生し、エッジは多くの場合粗くて欠けやすくなります。熱による曲げはひび割れを引き起こすことがよくあります。
主な用途: これらの制限により、炭酸カルシウム充填ボードは、POS ディスプレイ、低コストの看板、仮設展示ブース、パッケージングなど、需要の少ない短期間の用途に最適です。
まったく対照的に、構造的な 硬質 PVCフォームコア は、UNION の StruCell® と同様、高度なエンジニアリング材料です。これは独立した製品ではなく、コンクリートを補強する鋼鉄筋と同様に、高性能サンドイッチ パネル内で機能するように設計されたコア コンポーネントです。
構造 PVC フォームは純粋な架橋ポリ塩化ビニルから作られています[1] 。製造プロセスには、非常に均一な独立気泡微細構造 (>95% 独立気泡) を作り出す精密発泡が含まれます。このプロセスでは、制御された温度と圧力サイクルの下で化学発泡剤を使用するため、安価な充填剤を使用せず、永続的な構造的完全性を備えた材料が得られます。
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卓越した強度重量比: これは構造コアの特徴です。固体ラミネートやフィラーを多く含むボードの数分の一の重量で、信じられないほどの剛性と耐荷重能力を提供します。
優れた耐久性と靭性: 架橋ポリマー構造は優れた耐疲労性、衝撃強度、柔軟性を備え、過酷な環境での動的用途に最適です。[2].
比類のない機械加工性: Pure PVC フォームは 簡単に機械加工できます。 CNCルーターで複雑な形状に精密にカットすることができ、 特殊な形状の部品。 滑らかなエッジと最小限のほこりを備えたこれにより、驚くほど自由な設計が可能になります。 カスタム形状の浮力モジュール。 複雑な自動車内装部品に使用する
極めて高い耐環境性: 独立気泡構造により、吸水率が驚くほど低く (1.5% 未満)、完全防水で、腐敗、塩水、およびほとんどの化学薬品に対して耐性があります。これが、海洋用 業界で選ばれる材料であり、DNV GL などの認証を取得している理由です。
標準 PVCフォームボード : 低負荷用途のスタンドアロン製品としてよく使用される、半構造的でコスト効率の高い材料です。通常、コストを削減するために炭酸カルシウム (CaCO₃) が充填されますが、これにより機械的特性が大幅に損なわれます。
構造 PVCフォームコア : 心臓部となるよう設計された高性能のコア素材。 複合サンドイッチ構造。これは独立気泡構造を備えた純粋な架橋 PVC フォームであり、優れた強度重量比と耐久性を実現します。常にグラスファイバー、カーボンファイバー、またはその他のスキンでラミネートされます。
次の表は、2 つの材料の主な特性を一目で明確に比較したものです。
特徴 |
構造 硬質 PVCフォームコア (例: UNION StruCell®) |
炭酸カルシウム充填 PVCフォームボード |
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最終アプリケーションでの可視性 |
隠されたコア素材。。 決して表示されません 最終製品には他の素材 (グラスファイバーやアルミニウムなど) の間に恒久的に挟まれて、コンポーネントの構造の中心を形成します。 |
最終的な表面マテリアル。に設計されています 直接表示してそのまま使用できるよう。それは仕上げられた表面そのものであり、さらなるラミネートやカバーを必要としません。 |
主な組成 |
架橋ポリ塩化ビニル (PVC) 樹脂、安定剤、および性能添加剤。 炭酸カルシウムは入っていません。 |
PVC 充填剤として炭酸カルシウム (CaCO3) を高い割合で含む樹脂。 |
製造工程 |
特定の熱と圧力下で制御された化学発泡と架橋。 を作成します。 >95% の独立気泡微細構造 |
シンプルな自由発泡押出成形。フィラーはプロセスを複雑にし、真の架橋を妨げます。 |
機械的性質 |
素晴らしい。 強度重量比が高く、丈夫で耐衝撃性に優れています。耐荷重用途向けに設計されています。 |
劣る。 脆く、硬質、応力がかかると亀裂が入りやすくなります。構造荷重には適しません。 |
細胞構造 |
超高独立気泡 (>95%) 。微細セル構造により、樹脂の吸収が最小限に抑えられます (<1.5%)。 |
不規則な、部分的に開いた気泡構造。水と樹脂を取り込む可能性が高くなります。 |
一次機能 |
構造用の芯材です。 剛性と強度を提供するために複合構造内で積層されるように設計されています。 |
半構造のスタンドアロンボード。 単一素材のパネルとして直接使用されることがよくあります。 |
重量と密度 |
超軽量。 強度の割に密度は 45 ～ 250 kg/m³ の範囲です。 |
重い。 高密度のミネラルフィラーにより、構造用フォームよりも |
機械加工性と製造性 |
素晴らしい。 CNC 加工により複雑な形状に簡単に加工でき、工具の摩耗を最小限に抑えながら滑らかなエッジを実現します。 |
貧しい。 切削工具を研磨し、大量の粉塵を発生し、刃先が粗くなります。熱で曲がりにくい。 |
耐水性と耐薬品性 |
素晴らしい。 独立気泡 構造 (>95%) により、極めて低い吸水率 (<1.5%) と高い耐薬品性が保証されます。 |
良いですが、妥協しています。 PVC マトリックスは耐久性がありますが、フィラー含有量が高いと長期的な吸水能力が高まる可能性があります。 |
表面品質 |
一貫した高品質の表面はダイレクトラミネートに最適です。特殊な処理 (溝付き、穴あき、スクリムバック付き) が可能です。 |
より粗く、より多孔質な表面。皮が薄いと、塗装や接着などの仕上げプロセスの品質に影響を与える可能性があります。 |
アプリケーションにおける役割 |
コア 材料。 構造的完全性を提供するために、複合サンドイッチ構造 (例: グラスファイバースキン付き) の内側に使用される |
。 独立したボードです 仕上げ面に直接使用する |
コストドライバー |
純粋で高品質の PVC 樹脂の価格と高度な製造プロセスが原動力です。 |
コストが大幅に削減されます。 高価な PVC 樹脂を安価な炭酸カルシウムに置き換えることにより、 |
コストと価値 |
初期の材料コストは高くなりますが、軽量化と樹脂使用量の削減により、優れた性能と寿命を実現し、プロジェクト全体のコストを削減します。 |
安価な充填材により、初期費用が大幅に削減されます。この値は、短期的で重要ではない使用に限定されます。 |
最も重要な違いは配合にあります。炭酸カルシウムを添加することは、材料コストを削減するために業界で一般的に行われています。しかし、ポリマー複合材料に関する研究で指摘されているように、CaCO₃ などの鉱物フィラーを添加すると、密度と脆性が増加する一方で、引張強度と耐衝撃性が低下します。
StruCell® PVCフォームコア は鉱物充填剤を使用せずに製造されています。ポリマー内に永久的な三次元ネットワークを作成する架橋プロセスを使用します。このプロセスは、他の構造フォームのリーダーで使用されているプロセスと同様に、材料に優れた構造的完全性、安定性、耐クリープ性と疲労性を与えます。
適切な材料を選択するには、用途を理解することが重要です。
これは、エンジニアとデザイナーにとって最も実際的な違いです。
炭酸カルシウム PVC 発泡 ボード: これをと考えてください 製品。シートを注文してそのままお使いいただけます。その用途は、一時的な看板、展示ディスプレイ、単純なモデリング、安価なパーティションなど、ストレスの少ない環境に限定されています。
構造 PVCフォームコア : これは コンポーネントです。これはの中核です 、複合サンドイッチ構造。この工学原理は現代の軽量設計の基礎であり、軽量コアの高い曲げ剛性を利用して、強力で 硬質 かつ軽量のパネルを作成します。当社のコアは、グラスファイバー、カーボンファイバー、またはアクリルのスキンと接着して、各パーツの合計よりも強力なパーツを作成するように設計されています。
部品を製造する能力は、材料の組成に直接影響されます。
CaCO₃ PVCフォームボード : 砥粒の炭酸カルシウム粒子は、切削工具を急速に鈍らせます。機械加工を行うと、粉っぽく汚い粉塵が発生し、エッジが擦り切れて信頼性が低下します。高精度や複雑な加工には不向きです。 このような炭酸カルシウムを含むPVC発泡ボードは通常板状に加工されるため、加工できる形状も非常に限られます。
StruCell® PVCフォームコア : 均質でフィラーフリーの組成により、自然な状態が可能になります。 CNC加工。複雑な 3D 輪郭、複雑な溝、滑らかなエッジと厳しい公差 (±0.2 mm) を備えた正確なチャネルにフライス加工できます。これは、 カスタム形状の部品。 高度な製造に必要な
短期間の屋内または屋外の看板。
展示会や小売店での一時的な展示。
非構造用装飾パネル。
プリントをマウントするための低コストのバッキングボード。
海洋用 & ボート建造: DNV GL 認定素材として、理想的な素材です。 造船用の構造コア。ヨットやハウスボートの船体構造（底部と側面）、デッキパネル、隔壁、内部隔壁、その他の部品に使用されており、優れた強度重量比と耐塩水性を備えています。
自動車および輸送: 車両製造向けの軽量コア ソリューションを提供します。 RV やキャンピングカーの壁/天井パネル、トラックの冷凍ユニットの断熱材、キャンピングカーの構造パーティション、および燃料効率を向上させるさまざまな自動車内装部品の重量を大幅に削減するために使用されます。
Wind Energy : 軽量耐久性と耐疲労性を備えた芯材として、建築物の構造補強材として広く使用されています。 風力タービンのブレードコア とナセルコンポーネント[3].
航空: 航空機の内装および UAV コンポーネントに高性能の難燃性コア ソリューションを提供し、軽量化と安全性が最優先されるテュフズード認定の安全基準を満たしています。
スポーツ用品: 耐久性、防水性、耐久性に優れた製品として機能します。 衝撃吸収コア。 サーフボード、自転車ヘルメット、アーチェリー用具などの高性能スポーツ用品用の
ドローン: ドローンのフレームと胴体構造に高強度、軽量のコア ソリューションを提供します。優れた強度重量比と振動減衰特性により、メインフレーム、電子機器取り付けプレート、保護筐体に適しています。
違いは明らかです。1 つは安価なフィラーボード、もう 1 つは洗練されたエンジニアリング材料です。で UNION COMPOSITES 、私たちは後者に特化しています。私たちの StruCell® Structural PVCフォームコア は、 パフォーマンスに妥協できないプロフェッショナル向けに設計されています。
高品質でフィラーフリーの構造フォームを選択すると、次のようなメリットがあります。
保証されたパフォーマンス: 当社のフォームは、DNV GL を含む厳格な国際基準を満たしています。[4] 、ISO 9001、および TÜV SÜD に準拠し、あらゆる耐荷重用途に対して一貫した機械的特性を保証します。
設計の自由度: 卓越した CNC 加工互換性により、お客様の正確な仕様に合わせたカスタムカットの複雑な部品を提供し、プロトタイピングと生産サイクルを加速できます。
長期的な価値: プレミアム コアの初期費用はフィルド ボードよりも高くなりますが、総所有コストは低くなります。大幅な軽量化、輸送用途での燃料効率の向上、樹脂の吸収を最小限に抑え、汎用基板をはるかに上回る製品寿命を実現します。
超低樹脂吸収率: 当社独自の StruCell® マイクロセルラー技術は、95% を超える独立気泡含有率を特徴としており、真空注入またはラミネート時の樹脂の取り込みを大幅に削減します。これにより、最終的な複合部品の重量とコストが節約されます。
グローバル ロジスティクスとサポート: MOQ なし、無料の A4 サンプルを提供し、多言語を話すエンジニアによる 24 時間年中無休の技術サポートを提供して、プロセスと材料の選択を最適化します。
単純なキーワードから間違った資料に誘導されないようにしてください。どちらの製品も「PVC フォーム」の傘下にありますが、パフォーマンスと用途の異なる領域に存在します。炭酸カルシウムを充填したボードは視覚目的の使い捨て商品ですが、構造用の 硬質 PVCフォームコア は、より強く、より軽く、より耐久性のある製品を構築するための永続的な高性能ソリューションです。
プロジェクトで構造の完全性、軽量のパフォーマンス、長期的な信頼性が必要な場合は、「ボード」を超えて「コア」に焦点を当ててください。
これら 2 つの材料のどちらを選択するかは、「より良い」製品を見つけることではなく、仕事に適したツールを選択することです。
ボードを単独で使用する低コスト、短期間、低ストレスの用途には、炭酸カルシウム充填 PVCフォームボード を選択してください。標識、簡単な小道具、または仮設構造物を考えてください。
材料が複合サンドイッチ構造の一部となる、工学的に重要な長期的かつ高応力の用途には、UNION StruCell® 構造 PVCフォームコア を選択してください。これには、ボート建造、車両製造、再生可能エネルギー システム、および高い強度重量比、耐湿性、カスタム機械加工性を必要とするあらゆる用途が含まれます。
Q1: 「構造 PVCフォームコア」とは正確には何ですか?また、標準の「PVCフォームボード」と根本的にどう違うのですか?
A: これらは、異なる目的のために設計された 2 つのまったく異なる製品です。
構造 PVCフォームコア は、 UNION の StruCell® と同様、高性能エンジニアリング材料です。充填剤を含まない純粋な架橋された PVC から作られています。その主な機能は、複合サンドイッチ構造の「コア」として機能することであり、グラスファイバーやカーボンファイバーなどのスキンの間にラミネートされ、並外れた強度、剛性、軽量性能を提供します。これは最終構造の隠れた部分です。
標準 PVCフォームボード は 、低コストのスタンドアロン シート製品です。コストを削減するために、炭酸カルシウム (CaCO₃) が高率で充填されていますが、これにより性能が著しく低下し、重くなり、より脆くなります。主に、一時的な標識や展示ディスプレイなどの非構造用途に使用されます。
Q2: 一部の PVC フォームボードはなぜ非常に安いのですか?
A: 価格の違いは構成によって決まります。安価な PVC フォームボードは、高価な PVC 樹脂の大部分を安価な炭酸カルシウム粉末で置き換えています。これにより材料コストは削減されますが、機械的特性、耐久性、機械加工性が大幅に犠牲になります。対照的に、当社の StruCell® PVCフォームコア は純粋で高品質の PVC 樹脂のみから作られており、構造材料として最高レベルの性能を保証しています。
Q3: 安価な PVC 発泡ボードをボートや車両などの構造用途に使用できますか?
A: 決してそうではありません。これは重大な安全上の問題となります。炭酸カルシウムを充填したボードは脆く、耐衝撃性に欠け、疲労強度も低いため、構造上の荷重にはまったく適していません。ボートの船体のような動的で要求の厳しい環境では、簡単に亀裂が入ったり破損したりして、壊滅的な構造損傷につながる可能性があります。 海洋用、自動車、風力エネルギーなどの重要な用途には、 認定された高性能 構造 PVCフォームコアを使用する必要があります。DNV GL 認定材料など、
Q4: あなたの PVCフォームコア の「構造」は何ですか?
A: 「構造」特性は、 純粋な組成 と 架橋された製造プロセスという 2 つの重要な要素によってもたらされます。.
純粋な組成: 当社の PVCフォームコア には、性能を低下させるフィラーは含まれていません。
架橋プロセス: 製造中、PVC ポリマー鎖は永続的な三次元分子ネットワークを形成します。この「架橋」により、コアに並外れた機械的強度、クリープや疲労に対する耐性、寸法安定性が与えられ、複合部品の耐荷重中心部として機能できるようになります。
Q5: 構造物 PVCフォームコア は CNC 加工中にどのように機能しますか?
A: CNC 加工性能は 優れています。当社の PVCフォームコア は均質でフィラーフリーの材料であるため、複雑な 3D 輪郭や、純粋で滑らかなエッジと厳しい公差 (±0.2 mm) を備えた特殊な形状の部品に簡単にフライス加工できます。対照的に、安価なボードに含まれる研磨フィラーは切削工具を急速に鈍くし、重い粉状の粉塵を生成し、粗くて信頼性の低いエッジを生成するため、精密加工には適していません。
Q6: PVCフォームコア は防水ですか?
A: はい、完全にそうです。当社の構造 PVCフォームコア は、95% 以上という非常に高い独立気泡含有量を特徴としています。この微細気泡構造は水の素材への浸透を効果的に防ぎ、吸水率は 1.5% 未満になります。このため、海洋用 環境、冷凍トラックの車体、および湿気にさらされるあらゆる用途にとって理想的なコア材料となります。
Q7: 「コア材料」と「サンドイッチ構造」とは何を意味しますか?
A: 「コア マテリアル」はスタンドアロン製品ではなく、システム内のコンポーネントです。サンドイッチを考えてみましょう。2 枚のパンは丈夫な「皮」 (グラスファイバーなど) で、真ん中の軽量の詰め物は PVCフォームコア です。コアとスキンを接着することで、「サンドイッチ構造」を作成します。この構造は、I ビームの原理を活用して、固体材料の数分の 1 の重量で驚異的な剛性と強度を実現し、現代の軽量工学の基礎となっています。
Q8: 安価なボードではなく UNION の StruCell® PVCフォームコア を選択することの長期的な価値は何ですか?
A: 初期コストは高くなりますが、当社の構造的な PVCフォームコア は、以下を通じて優れた長期的価値と総所有コストの削減を実現します。
保証されたパフォーマンス: 耐荷重用途における信頼性について、DNV GL や ISO 9001 などの国際規格によって認定されています。
軽量化の利点: 最終部品の重量が大幅に軽減され、車両や船舶の燃料効率が向上します。
設計の自由度: 優れた CNC 機械加工性により、複雑なカスタム設計が可能になり、プロトタイピングと生産サイクルが加速されます。
生産コストの削減: 樹脂の吸収が極めて低いため、ラミネート時に高価な樹脂を大幅に節約し、重量と費用をさらに削減します。
優れた寿命: 防水性、耐腐食性、耐疲労性があり、最も過酷な環境でも製品が何年も長持ちします。
