耐疲劳性抗蠕变性POM张家港旭化成4520运动器材
一、产品概述——旭化成 TENAC™-C 4520 POM(张家港旭化成)
TENAC™-C 4520 是日本旭化成(Asahi Kasei)出品的标准级聚甲醛共聚物(POM-C),由张家港旭化成工程塑料有限公司生产,属于中等粘度、通用注塑级赛钢料。该牌号以"流动性与机械性能高度平衡"著称,具备优异的耐疲劳性、抗蠕变性、自润滑耐磨性及尺寸稳定性,被誉为"超钢/赛钢"材料,广泛用于承受反复交变载荷、长期夹持力或持续受压的运动机构零件。
在运动器材领域,4520 特别适合制造需长期经受往复运动、转动摩擦、手握按压或弹簧夹持力的精密结构件,如滑轮、齿轮、旋钮衬套、卡扣、导轨滑块等。
二、核心性能特点(与运动器材相关性)
特性 | 说明与运动器材价值 |
|---|---|
耐疲劳性 | POM是热塑性塑料中耐疲劳性突出的品种之一,交变载荷下疲劳强度可达约35MPa,适合健身器材反复踩踏、转动齿轮、弹簧卡扣等长期循环受力部件。 |
优良抗蠕变性 | 20℃、21MPa载荷下3000h蠕变变形仅约2.3%,受温度影响小,确保健身器夹持件、锁紧卡扣在长期受力下不松脱变形。 |
自润滑+低摩擦耐磨 | 摩擦系数低(≈0.1~0.3),泰伯磨耗仅约14mg,无需外加润滑脂即可长期运转,适合滑轮轴承、传动齿轮等。 |
高刚性+高硬度 | 拉伸模量2700MPa,洛氏硬度M80/R115,接近金属手感,满足运动器材对手柄、旋钮的"扎实触感"要求。 |
低吸水+尺寸稳定 | 24h吸水率仅0.20%,潮湿环境(汗渍、户外)尺寸变化极小,保证精密配合齿轮不卡死。 |
共聚热稳定性 | 相比均聚POM,共聚结构热分解温度更高、不易产生模垢,加工窗口宽,适合大批量精密注塑。 |
三、典型物性表(23℃,干态注塑试片典型值)
⚠️ 以下数据为典型参考值,具体以旭化成原厂《材料安全数据表/物性说明书(Databook)》为准。
▌基本信息
•
材料类别:聚甲醛共聚物(POM-C)
•
牌号:TENAC™-C 4520(张家港旭化成)
•
外观:本色(Natural)/ 可定制黑色颗粒
•
加工方式:注塑成型(Injection Molding)
•
阻燃等级:HB(UL 94)
▌物理性能
项目 | 数值 | 单位 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
密度/比重 | 1.41 | g/cm³ | ASTM D792 / ISO 1183 |
熔体流动速率(MFR)190℃/2.16kg | 9.0 | g/10min | ISO 1133 |
吸水率(23℃,24h,50%RH) | 0.20 | % | ASTM D570 |
成型收缩率(流动方向) | 1.6~2.0 | % | 内部方法 |
成型收缩率(垂直方向) | 1.6~2.0 | % | 内部方法 |
▌机械性能
项目 | 数值 | 单位 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
拉伸模量 | 2700 | MPa | ISO 527-2 |
拉伸屈服强度 | 63 | MPa | ISO 527-2 / ASTM D638 |
断裂伸长率 | 35 | % | ASTM D638 |
弯曲模量 | 2500~2550 | MPa | ISO 178 / ASTM D790 |
弯曲强度 | 90 | MPa | ASTM D790 |
简支梁缺口冲击强度(23℃) | 7.0 | kJ/m² | ISO 179 |
悬臂梁缺口冲击强度(23℃) | 77 | J/m | ASTM D256 |
洛氏硬度 M标尺 | 80 | — | ASTM D785 |
洛氏硬度 R标尺 | 115 | — | ASTM D785 |
泰伯磨耗(CS-17,1000cycle) | ≈14 | mg | ASTM D1044 |
▌热性能
项目 | 数值 | 单位 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
热变形温度(HDT)0.45MPa | 158(156) | ℃ | ASTM D648 / ISO 75 |
热变形温度(HDT)1.8MPa | 110(100) | ℃ | ASTM D648 / ISO 75 |
线性热膨胀系数(流动向) | 1.0×10⁻⁴ | cm/cm/℃ | ASTM D696 |
长期使用温度范围 | -40~+100 | ℃ | — |
▌电气性能(参考)
•
体积电阻率:≥1×10¹⁵ Ω·cm(ASTM D257)
•
表面电阻率:1×10¹⁶~10¹⁷ Ω(ASTM D257)
•
介电强度:≈19 kV/mm(ASTM D149)
▌合规
•
UL 认证:有(黄卡号 E48285)
•
RoHS / REACH:符合主流环保要求
四、运动器材领域典型用途
凭借耐疲劳、抗蠕变、耐磨自润滑及高刚性组合优势,TENAC-C 4520 在运动健身及户外器材中常用于:
•
健身器材传动件:跑步机/动感单车/椭圆机中的塑料传动齿轮、凸轮、链轮、张紧轮
•
滑轮与导向轮:划船器拉索滑轮、拉力器导轮衬套、瑜伽器材绕线轮
•
手柄与握把结构件:折叠健身器材的锁紧卡扣、铰链轴套、旋钮衬套
•
夹持/锁定机构:健腹轮折叠锁扣、训练器械角度调节滑块、弹簧夹
•
精密微动部件:计数码表内部齿轮、跳绳计数器卷轴、电子计步器机械模块
•
户外休闲器材配件:滑板/溜冰鞋调节扣件、渔线轮内部蜗轮、露营器材卡扣
选材建议:若运动器材涉及长期接触汗液且对气味敏感(如贴身握把),可考虑旭化成同系列低VOC版本 TENAC-C Z4520;若需更高粘度或玻纤增强,可另行选型(如7520、7010等)。
五、注塑加工参考建议
工艺参数 | 推荐范围 |
|---|---|
原料干燥 | 80~90℃,2~3h,含水率≤0.2% |
料筒温度 | 170~190℃(建议≤200℃,防分解) |
模具温度 | 40~80℃(高模温可降低内应力) |
注射压力 | 80~120 MPa |
保压压力 | 约为注射压力的50%~70% |
背压 | 0.5~1.0 MPa(低背压防降解) |
⚠️ 注意:POM遇强酸、强碱易腐蚀;避免与PVC同机加工;停机超过15分钟建议排空料筒或用PE清洗,防止热降解产生甲醛气体。
