複合材料は 50 年以上にわたって商業的に使用されてきました。商業化の初期段階では、航空宇宙や防衛などのハイエンド用途でのみ使用されます。技術が進歩し続けるにつれて、複合材料はスポーツ用品、民間航空、自動車、船舶、土木工学、建設などのさまざまなエンドユーザー産業で商品化され始めています。これまでのところ、複合材料（原材料と製造の両方）のコストは前年に比べて大幅に低下し、ますます多くの産業で大規模に使用できるようになりました。
複合材料とは、繊維と樹脂材料を一定の割合で混合したものです。樹脂マトリックスが複合材料の最終形状を決定する一方で、繊維は複合材料部品を強化するための補強材として機能します。樹脂と繊維の比率は、Tier 1 または相手先商標製品製造業者 (OEM) が要求する部品の強度と剛性によって異なります。
一次耐荷重構造では樹脂マトリックスに比べて高い割合の繊維が必要ですが、二次構造では樹脂マトリックス中の繊維の 4 分の 1 しか必要としません。これはほとんどの産業に当てはまり、樹脂と繊維の比率は製造方法によって異なります。
海洋ヨット産業は、フォームコア材料を含む複合材料の世界的な消費の主力となっています。しかし、造船業の減速や在庫の増加など不況も経験している。この需要の減少は、消費者の警戒心、購買力の低下、限られたリソースをより収益性の高い中核的な事業活動に再配分していることが原因である可能性があります。造船所も損失を減らすために製品とビジネス戦略を再調整しています。この期間中、多くの小規模造船所は運転資金の損失により通常の事業を維持できなくなり、撤退または買収を余儀なくされました。大型ヨット (>35 フィート) の製造は打撃を受け、小型ボート (<24 フィート) が製造の焦点になりました。
なぜ複合材料なのか?
複合材料は、ボートの建造において金属や木材などの他の従来の材料に比べて多くの利点をもたらします。スチールやアルミニウムなどの金属と比較して、複合材料は部品の総重量を 30 ～ 40% 削減できます。全体的な重量の削減により、運用コストの削減、温室効果ガス排出量の削減、燃料効率の向上など、数多くの二次的なメリットがもたらされます。複合材料の使用により、コンポーネントの統合により留め具が不要になり、さらに重量が軽減されます。
また、複合材によりボート製造業者は設計の自由度が高まり、複雑な形状の部品を作成できるようになります。さらに、複合コンポーネントは、耐食性と耐久性によりメンテナンスコストや設置・組立コストが低いため、競合する材料と比較すると、ライフサイクルコストが大幅に低くなります。複合材がボート OEM や Tier 1 サプライヤーの間で受け入れられるようになっていることは不思議ではありません。
海洋複合材
複合材料には欠点があるにもかかわらず、多くの造船所やティア 1 サプライヤーは、海洋ヨットではより多くの複合材料が使用されると依然として確信しています。
大型のボートでは炭素繊維強化プラスチック（CFRP）などのより高度な複合材料が使用されることが予想されますが、小型のボートが海洋複合材料の全体的な需要の主な推進力となるでしょう。たとえば、多くの新しいヨットやカタマランでは、次のような高度な複合材料が使用されています。カーボンファイバー/エポキシおよびポリウレタンフォームは、船体、キール、デッキ、トランサム、リグ、隔壁、ストリンガー、マストの製造に使用されます。しかし、これらのスーパーヨットまたはカタマランがボートの総需要に占める割合はごく一部です。
複合材料には欠点があるにもかかわらず、多くの造船所やティア 1 サプライヤーは、海洋ヨットではより多くの複合材料が使用されると依然として確信しています。
大型のボートでは炭素繊維強化プラスチック（CFRP）などのより高度な複合材料が使用されることが予想されますが、小型のボートが海洋複合材料の全体的な需要の主な推進力となるでしょう。たとえば、多くの新しいヨットやカタマランでは、次のような高度な複合材料が使用されています。カーボンファイバー/エポキシおよびポリウレタンフォームは、船体、キール、デッキ、トランサム、リグ、隔壁、ストリンガー、マストの製造に使用されます。しかし、これらのスーパーヨットまたはカタマランがボートの総需要に占める割合はごく一部です。
ボートの全体的な需要には、モーター ボート (船内、船外、船尾ドライブ)、ジェット ボート、自家用水上バイク、帆船 (ヨット) が含まれます。
ガラス繊維、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂の価格が原油価格やその他の投入コストとともに上昇するため、複合材料の価格は上昇軌道に乗るだろう。しかし、生産能力の増加と代替前駆体の開発により、炭素繊維の価格は近い将来低下すると予想されます。しかし、炭素繊維強化プラスチックが海洋複合材の需要のほんの一部を占めるに過ぎないため、海洋複合材価格への全体的な影響は大きくないでしょう。
一方、船舶用複合材料の主な繊維材料は依然としてガラス繊維であり、ポリマー材料は不飽和ポリエステルとビニルエステルが主です。ポリ塩化ビニル (PVC) は、今後もフォームコア市場で主要なシェアを保持し続けるでしょう。
統計によると、ガラス繊維強化複合材料（GFRP）は海洋複合材料の総需要の80％以上を占め、発泡コア材料は15％を占めています。残りは炭素繊維強化プラスチックで、主に大型ボートやニッチ市場の重要な衝撃用途に使用されます。
成長する海洋複合材市場では、新しい材料や技術への傾向も見られます。海洋複合材サプライヤーはイノベーションの追求に乗り出し、新しいバイオ樹脂、天然繊維、低排出ポリエステル、低圧プリプレグ、コア、グラスファイバー織物材料を導入しています。重要なのは、リサイクル性と再生性を高め、スチレン含有量を削減し、加工性と表面品質を改善することです。
投稿時刻: 2022 年 5 月 5 日