注塑级 耐磨POM塞拉尼斯C9021GV3/30电动工具应用
美国塞拉尼斯 CELCON®/HOSTAFORM® C9021GV3/30 注塑级30%玻珠增强耐磨POM 电动工具专用全案资料
一、产品介绍
塞拉尼斯 CELCON® C9021GV3/30(欧系同名 HOSTAFORM® C 9021 GV3/30)是基于共聚甲醛(POM-C)C9021 基料、30% 实心玻璃微珠(Glass Bead, GB30)增强的注塑级低翘曲高刚耐磨工程塑料。牌号后缀释义:GV3=玻璃微珠增强(Glass bead Venust 3 系列),30=填充质量分数 30%,区别于 GVW(短玻纤)与 CF(碳纤)。
该牌号 MVR 约 7.5 cm³/10min(190℃/2.16kg,对应 MFR 8.3 g/10min),属中流动;密度 1.56–1.59 g/cm³,拉伸模量 3300–3900 MPa、弯曲模量 3500 MPa、洛氏硬度 M167(R120 级),HDT(1.8MPa)112℃,成型收缩仅 0.4% 且 MD/TD 完全一致——这是玻璃微珠"球状无取向"相对短玻纤的大杀招:大平面工具齿轮箱盖、护弓、离合凸轮座几乎零翘曲,尺寸公差 IT7 级可稳。
"耐磨"逻辑:POM 基体本就自润滑,30% 玻珠补强后表面硬度拉高、PV 极限上升、对钢干摩擦系数约 0.25–0.35(同基料 C9021 区间),若选 C9021GV3/30 TF2 版本则再加 PTFE 改性,摩擦系数进一步下探、磨损量再降一半,无油滑动副。 电动工具里它承接的是"纯 POM 刚度不够、短玻纤 POM 翘曲超差、金属件想减重"的中间地带——齿轮箱壳体、离合凸轮支架、机构座、轴承碗外包、卷绳轮毂。
语义纠偏:GV3/30 是玻璃微珠增强不是短玻纤(GVW/GF),不浮纤、不翘曲、冲击比短玻纤略好但低于纯 C9021;它偏脆(缺口冲击 3 kJ/m²),不做受冲击断齿的主传动齿,只做"承力结构+辅助传动+滑动载座"。
二、公司介绍
(广东天扬塑胶有限公司) 位于广东东莞,主营塞拉尼斯 Celcon/Hostaform 全系原包:C9021GV3/30、C9021GV3/30 TF2、C9021、C9021 GV1/20(短玻纤)、C13031、CW713、LT802 等同线牌号,25kg 原包现货,随货附原厂 COC、SGS/RoHS/REACH、UL 黄卡(E350879)、MSDS 与注塑工艺卡。公司配套 GV3/30 玻珠分散显微评估、低翘曲齿轮箱盖模流分析、电动工具离合座收缩补偿与替代选型(GV3/30 替代 C9021 提刚性降翘曲、替代 PA6+30GF 降吸水变形、替代锌压铸减重 60%),服务电动工具 Tier1、汽车微电机、工业自动化与家电传动客户,年流转 POM 超千吨。
原厂背景:塞拉尼斯(Celanese)共聚 POM 双品牌 Celcon(美)/Hostaform(欧,原赫斯特),南京/美国/德国基地同源,C9021GV3/30 自 2000s 起为低翘曲玻珠增强主力,批次一致性靠玻珠偶联与端基高封端保障。
三、产品核心性能解析
玻珠无取向→零翘曲:球状填料流动/横向收缩同值 0.4%,大平面(>100cm²)工具壳盖翘曲量比短玻纤 POM 降 70%+,省去退火工序。
金属级刚性+抗蠕变:弯曲模量 3500 MPa(纯 C9021 的 1.35 倍),21MPa/1000h 蠕变模量仍保 2100 MPa,长期预紧的离合预载座不变形松垮。
自润滑耐磨(基料/TF2双档):基料对钢 μ 0.25–0.35;TF2 含 PTFE 磨损因数再降 50%,干摩擦免加油,滑块、张紧轮毂寿命优于纯 POM。
中流动易填充厚壁:MVR7.5,可注 2–5mm 厚齿轮箱壳体、轴承碗外包,补缩好无缩孔;比高粘纯 POM 周期短 10%。
尺寸极稳低吸水:吸水率 0.2%(24h)/0.9%(饱和),CLTE 流动/横向同 9×10⁻⁵/℃,湿热循环后孔距漂移极小,齿轮箱盖螺栓孔不变椭圆。
耐热与电气:HDT 112℃(1.8MPa),连续 -40~100℃;体积电阻 10¹⁴ Ω·cm、CTI 600V、介电强度 40 kV/mm,UL94 HB,适配工具低压开关载件。
局限:缺口冲击 3 kJ/m²(脆于纯 C9021 的 6.4),玻珠对螺杆/模芯有磨损需硬化处理,仅深色(玻珠料不透明)。
四、电动工具典型应用
齿轮箱与传动载座:电钻/冲击钻减速箱上盖与下壳(替代 PA6+GF 降吸水变形)、齿轮箱中间隔板、行星齿圈外包座、轴承碗外径套(压入钢碗外圈防转)。
离合与机构:电动螺丝刀扭矩离合凸轮座、护弓内衬支架、正反转推杆滑块、调速旋钮定位棘轮座。
收放与辅助:电动卷帘/拉铆枪卷绳轮毂、园林修剪机传动蜗轮支架、角磨机夹头套定位环、吹风机风叶定位齿圈(低翘曲保动平衡)。
外溢场景:汽车微电机齿轮箱盖、打印机定影组件支架、洗衣机定时器壳、工业气动阀体盖(同低翘曲承力逻辑)。
设计提示:GV3/30 做辅助齿/载座/滑动件优先;主受冲击断齿(冲击扳手主伞齿、电锤撞针套)仍回 C9021/LT802;需更低摩擦选 GV3/30 TF2;需更高刚性耐温选短玻纤 C9021 GV1/20(代价是翘曲回升)。
五、产品物性表(方格表格形式)
类别 | 项目 | 测试条件 | 标准 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
物理 | 密度 | 23℃ | ISO 1183 | 1.56–1.59 | g/cm³ |
物理 | MVR | 190℃/2.16kg | ISO 1133 | 7.5 | cm³/10min |
物理 | MFR | 190℃/2.16kg | ISO 1133 | 8.3 | g/10min |
物理 | 吸水率 | 23℃,24h | ISO 62 | 0.20 | % |
物理 | 吸水率 | 饱和,23℃ | ISO 62 | 0.90 | % |
物理 | 成型收缩率 | MD / TD | ISO 294-4 | 0.4 / 0.4 | % |
机械 | 拉伸屈服强度 | — | ISO 527 | 38.0 | MPa |
机械 | 屈服伸长率 | — | ISO 527 | 6.0 | % |
机械 | 断裂伸长率 | — | ISO 527 | 12 | % |
机械 | 拉伸模量 | — | ISO 527 | 3300–3900 | MPa |
机械 | 弯曲强度 | — | ISO 178 | — | MPa |
机械 | 弯曲模量 | 23℃ | ISO 178 | 3500 | MPa |
机械 | 洛氏硬度 | M / R | ISO 2039 | 167(M) / 120(R) | — |
冲击 | 简支梁缺口 | 23℃ / -30℃ | ISO 179/1eA | 3.0 / 3.0 | kJ/m² |
冲击 | 简支梁无缺口 | 23℃ | ISO 179/1eU | 40 | kJ/m² |
摩擦 | 对钢动摩擦系数 | 干态基料 | 推力式 | 0.25–0.35 | — |
摩擦 | 对钢动摩擦系数 | TF2(含PTFE) | 推力式 | 0.15–0.25 | — |
热学 | HDT | 1.8MPa 未退火 | ISO 75-2/A | 112 | ℃ |
热学 | 熔点 | DSC | ISO 11357 | 166 | ℃ |
热学 | CLTE | 流动/横向 23–55℃ | ISO 11359 | 9×10⁻⁵ / 9×10⁻⁵ | /℃ |
电气 | 体积电阻率 | — | IEC 60093 | 1×10¹⁴ | Ω·cm |
电气 | 表面电阻率 | — | IEC 60093 | 1×10¹⁴ | Ω |
电气 | 介电强度 | — | IEC 60243-1 | 40 | kV/mm |
电气 | CTI | — | IEC 60112 | 600 | V |
阻燃 | UL94 | 0.81mm | UL 94 | HB | — |
改性 | 填充体系 | — | — | 30%玻璃微珠(GB30) | — |
其他 | 颜色/UL黄卡 | — | — | 黑/灰 / E350879 | — |
数据综合 ,批次以原厂 COC 为准;TF2 为同基料+PTFE 衍生牌号。
六、加工与储存注意事项(必读)
预干燥:受潮或回料必烘,100–120℃ 热风 3–4h,含水≤0.2%;新料密封未受潮可免烘但建议 100℃×2h 去运输湿汽。
料筒温度:190–210℃(优 200℃),严禁≥230℃,210℃ 驻留 ≤20min,220℃ 以上 POM 急剧分解释放甲醛;后段 170–180℃、中段 180–190℃、前段/喷嘴 190–200℃。
模具温度:80–120℃(优 100℃),高模温促结晶、把 0.4% 收缩锁定、零翘曲;<80℃ 大平面件易微翘。
注射压力与速度:60–120 MPa 中压,保压 60–120 MPa 补缩厚壁;中低速充填(螺杆切线速度 ≤0.3 m/s),过快剪切玻珠破碎→刚性掉、表面橘皮;背压 ≤0.5 MPa 防过热。
浇口与排气:浇口偏大(POM 凝快+玻珠磨蚀),避针形;排气槽深 0.02–0.03 mm,困气烧焦在黑料显亮斑。
设备磨损防护:玻珠硬度高,螺杆/料筒/喷嘴/模芯接触面需氮化/镀铬/碳化钨硬化,软氮化钢 5 万模后尺寸漂移;勿与软模芯长期跑 GV3/30。
嵌件:金属轴承碗/销轴预热 80–100℃ 嵌入,防包紧开裂(玻珠料延伸率仅 12%)。
停机:短期 150℃ 保温,长期 PE/PP 清洗顶出,玻珠残料如砂轮结焦伤螺杆。
回料:同牌号干净水口掺 ≤10–15%,过量玻珠断裂率升→模量掉、翘曲回弹;严禁与纯 C9021/短玻纤 POM 混用。
装配:自攻螺丝预钻孔放大 0.2mm(脆料易崩边);螺栓紧固扭矩比纯 POM 降 20%;滑动配对优先钢/黄铜,POM+GV3/30 对磨玻珠剥落风险。
化学与户外:耐机油/醇/弱碱/E10 乙醇汽油,避浓硝酸酚类;非耐候级,户外工具件改 BK+UV 或选 MR 系列。
安全:车间强制排风,分解气刺眼;废料按含玻珠塑料固废回收(不可粉碎混入纯 POM 回料),禁焚烧。
