Celanese Hostaform C 9021 GV1/30 POM
Copolímero de polioximetileno reforzado con fibra de vidrio de alto rendimiento
Diseñado para el moldeo por inyección de precisión, este material ofrece resistencia, rigidez y estabilidad dimensional excepcionales para las aplicaciones de ingeniería más exigentes.
Descripción general del producto
¿Qué es Hostaform C 9021 GV1/30?
Celanese Hostaform C 9021 GV1/30 es un copolímero de polioximetileno (POM) reforzado con fibra de vidrio de alto rendimiento. Identificado por su resina POM-GF26, contiene aproximadamente un 26 % de fibra de vidrio, lo que mejora significativamente sus propiedades mecánicas.
Este material está diseñado específicamente para el moldeo por inyección de precisión y ofrece un perfil de propiedades robusto ideal para componentes que requieren alta precisión y durabilidad.
Presenta una alta resistencia a la degradación térmica y oxidativa, junto con una expansión y contracción térmicas significativamente reducidas, lo que garantiza una excelente estabilidad dimensional. Su inherente baja fricción y resistencia al desgaste, características del POM, se ven reforzadas en esta variante reforzada.
Beneficios y aplicaciones clave
- Propiedades mecánicas excepcionales: Muy alta resistencia, rigidez y dureza.
- Estabilidad dimensional superior: Reducción de la expansión y contracción térmica.
- Durabilidad reforzada: Alta resistencia a la degradación térmica y oxidativa, baja fricción y resistencia al desgaste.
- Versatilidad de aplicaciones: Ideal para ingeniería automotriz, ingeniería de precisión, industrias eléctricas y electrónicas y electrodomésticos.
- Cumple con la industria: Cumple con UL 94 HB, UL 746 B, RoHS, Reglamento alimentario europeo UE 10/2011 y Reglamento alimentario de la FDA FDA21CFR 177.2470 (para variantes específicas).
Propiedades técnicas detalladas
2.1 Propiedades físicas
Las propiedades físicas de Hostaform C 9021 GV1/30 son características fundamentales que determinan el peso del material, su comportamiento de flujo durante el proceso de moldeo y la estabilidad dimensional final del producto final.
Su densidad de 1600 kg/m³ confirma la importante contribución de las fibras de vidrio. El índice de fluidez (MVR) de 4 cm³/10 min a 190 °C indica una buena fluidez. La contracción anisotrópica por moldeo (0.6 % paralela, 1.0 % normal al flujo) es un factor clave para el diseño de piezas de precisión debido a la alineación de las fibras de vidrio. La baja absorción de agua (0.9 % a 23 °C de saturación) garantiza un rendimiento constante en ambientes húmedos.
| Propiedad | Valor | Unidad | Test Standard |
|---|---|---|---|
| Densidad | 1600 | kg / m³ | ISO 1183, |
| Tasa de volumen de fusión (MVR) | 4 | cm³/10min | ISO 1133, |
| Temperatura MVR | 190 | ° C | ISO 1133, |
| Carga MVR | 2.16 | kg | ISO 1133, |
| Contracción de moldeo, paralela | 0.6 | % | ISO 294-4, 2577 |
| Contracción de moldeo, normal | 1.0 | % | ISO 294-4, 2577 |
| Absorción de agua, 23°C-sat. | 0.9 | % | ISO 62, |
| Absorción de humedad, 23 °C/50 % HR | 0.17 | % | ISO 62, |
Propiedades mecánicas de 2.2
Las propiedades mecánicas cuantifican la respuesta del material a las fuerzas aplicadas, crucial para garantizar la integridad estructural. Presenta un alto módulo de tracción de 9200 MPa y una tensión de rotura de 135 MPa, significativamente mayor que la del POM sin refuerzo. Si bien su ductilidad es reducida (2.5 % de deformación por tracción a la rotura), su excelente módulo de fluencia a la tracción (7700 MPa tras 1 h, 5400 MPa tras 1000 h) garantiza la retención de la forma bajo cargas sostenidas.
El módulo de flexión a 23 °C es de 7800 MPa y la resistencia a la flexión es de 165 MPa, lo que destaca su rigidez. La resistencia al impacto Charpy es de 30 kJ/m² (sin entalla a 23 °C), aumentando a 35 kJ/m² a -30 °C, pero la resistencia al impacto con entalla es menor (8 kJ/m²), lo que subraya la necesidad de un diseño cuidadoso para evitar concentradores de tensión. La dureza por indentación de bola es de 200 MPa, lo que indica una alta dureza superficial.
| Propiedad | Valor | Unidad | Test Standard |
|---|---|---|---|
| Módulo de tracción | 9200 | MPa | ISO 527-2/1A |
| Esfuerzo de tracción en la rotura, 5 mm/min | 135 | MPa | ISO 527-2/1A |
| Deformación por tracción en la rotura, 5 mm/min | 2.5 | % | ISO 527-2/1A |
| Módulo de fluencia por tracción, 1 h | 7700 | MPa | ISO-899 1 |
| Módulo de fluencia por tracción, 1000 h | 5400 | MPa | ISO-899 1 |
| Módulo de flexión, 23 °C | 7800 | MPa | ISO 178, |
| Resistencia a la flexión, 23 °C | 165 | MPa | ISO 178, |
| Resistencia al impacto Charpy, 23 °C (sin entalla) | 30 | kJ/m² | ISO 179 / 1eU |
| Resistencia al impacto Charpy, -30 °C (sin entalla) | 35 | kJ/m² | ISO 179 / 1eU |
| Resistencia al impacto con entalla Charpy, 23 °C | 8 | kJ/m² | ISO 179/1eA |
| Resistencia al impacto con entalla Charpy, -30 °C | 8 | kJ/m² | ISO 179/1eA |
| Dureza de indentación de bola, 30 s | 200 | MPa | ISO-2039 1 |
2.3 Propiedades térmicas
Comprender el comportamiento térmico es esencial para aplicaciones de alta temperatura. La temperatura de fusión es de 166 °C. Su temperatura de deflexión bajo carga (DTUL) es excepcionalmente alta, de 160 °C (1.8 MPa) y 125 °C (8.0 MPa), lo que indica una excelente retención de rigidez bajo calor y carga, lo que lo hace adecuado para entornos cálidos, como los componentes bajo el capó de automóviles.
El coeficiente de expansión térmica lineal (CLTE) es anisotrópico (0.4 E⁻⁻/°C en paralelo, 4 E⁻⁻/°C en normal al flujo), un factor crítico para ensamblajes de precisión. Su inflamabilidad está clasificada según UL 0.8 HB y su índice de temperatura según UL 4 B es de 94 °C para aplicaciones eléctricas y de 746/105 °C para aplicaciones mecánicas, lo que confirma su idoneidad para sectores regulados.
| Propiedad | Valor | Unidad | Test Standard |
|---|---|---|---|
| Temperatura de fusión, 10 °C/min | 166 | ° C | ISO 11357-1/-3 |
| DTUL a 1.8 MPa | 160 | ° C | ISO 75-1, -2 |
| DTUL a 8.0 MPa | 125 | ° C | ISO 75-1, -2 |
| Temperatura de ablandamiento Vicat, 50 °C/h 50 N | 158 | ° C | ISO 306, |
| Coeficiente de expansión térmica lineal, paralelo | 0.4E-4 | / ° C | ISO-11359 2 |
| Coeficiente de expansión térmica lineal, normal | 0.8E-4 | / ° C | ISO-11359 2 |
| Inflamabilidad a 1.6 mm de espesor nominal. | HB | clase | UL 94 |
| Reconocimiento UL (todos los colores, >1.57 mm) | Sí: | - | UL 94 |
| Índice de temperatura eléctrica | 105 | ° C | UL 746 B |
| Índice de temperatura mecánica | 95/100 | ° C | UL 746 B |
| Velocidad de combustión (FMVSS 302, >1 mm) | <100 | mm / min | ISO 3795, FMVSS 302 |
2.4 propiedades eléctricas
Hostaform C 9021 GV1/30 es un excelente aislante eléctrico. Mantiene una permitividad relativa de 4.3 tanto a 100 Hz como a 1 MHz. Si bien el factor de disipación aumenta con la frecuencia (de 30 E⁻¹ a 4 Hz a 100 E⁻¹ a 60 MHz), su alta resistividad volumétrica (4E1 Ω*m) y resistividad superficial (1E12 Ω) garantizan un aislamiento robusto.
Una rigidez dieléctrica de 40 kV/mm y un índice de seguimiento comparativo (CTI) de 600 respaldan aún más su uso en aplicaciones eléctricas y electrónicas exigentes donde también se requiere una alta resistencia mecánica.
| Propiedad | Valor | Unidad | Test Standard |
|---|---|---|---|
| Permitividad relativa, 100 Hz | 4.3 | - | IEC 60250 |
| Permitividad relativa, 1 MHz | 4.3 | - | IEC 60250 |
| Factor de disipación, 100 Hz | 30E-4 | - | IEC 60250 |
| Factor de disipación, 1 MHz | 60E-4 | - | IEC 60250 |
| Resistividad de volumen | 1E12 | ohmios*m | IEC 60093 |
| Resistividad de superficie | 1E14 | Ohm | IEC 60093 |
| Fuerza eléctrica | 40 | kV / mm | IEC-60243 1 |
| Índice de seguimiento comparativo | 600 | - | IEC 60112 |
3. Pautas de procesamiento: Moldeo por inyección
Hostaform C 9021 GV1/30 está diseñado específicamente para moldeo por inyección. El cumplimiento de las condiciones recomendadas es fundamental para obtener propiedades mecánicas, precisión dimensional y acabado superficial óptimos. Son compatibles las máquinas de moldeo por inyección estándar con husillos de plastificación trifásicos (15 a 25 D).
3.1 Recomendaciones y condiciones de presecado
Generalmente no se requiere presecado debido a la baja absorción de humedad del POM. Sin embargo, si el material ha estado expuesto a la humedad o se utiliza material remolido, es necesario secarlo para evitar defectos superficiales y olores. Secar a 100-120 °C durante 3-4 horas para alcanzar un contenido máximo de humedad residual del 0.15-0.2 % utilizando un secador de aire recirculante con un espesor máximo de capa de 40 mm.
3.2 Parámetros de moldeo por inyección
El control preciso de los parámetros garantiza una calidad constante de las piezas:
| Parámetro | Valor | Unidad | Estándar de prueba (cuando corresponda) |
|---|---|---|---|
| Presecado (si es necesario) | |||
| Contenido máximo de humedad residual | 0.15 - 0.2 | % | - |
| Temperatura de secado | 100 - 120 | ° C | - |
| Tiempo de secado | 3 - 4 | h | - |
| Perfil de temperatura | |||
| Temperatura de la tolva | 20 - 30 | ° C | - |
| Temperatura de la zona de alimentación | 60 - 80 | ° C | - |
| Temperatura Zona 1 | 170 - 180 | ° C | - |
| Temperatura Zona 2 | 180 - 190 | ° C | - |
| Temperatura Zona 3 | 190 - 200 | ° C | - |
| Temperatura Zona 4 | 190 - 210 | ° C | - |
| Temperatura del troquel | 190 - 210 | ° C | - |
| Temperatura de fusión | 190 - 210 | ° C | ISO 294, |
| Temperatura de la cavidad (molde) | 80 - 120 | ° C | ISO 294, |
| Temperatura del canal caliente | 190 - 210 | ° C | - |
| Presión | |||
| Contrapresión máxima | 20 | de caramelos | - |
| Mantener el rango de presión | 60 - 120 | MPa | ISO 294, |
| Velocidad | |||
| Velocidad de inyección | lento | - | - |
| Velocidad de inyección (óptima) | 200 | mm / s | ISO 294, |
| Velocidad de tornillo, 25 mm de diámetro | 150 | RPM | - |
| Velocidad de tornillo, 40 mm de diámetro | 100 | RPM | - |
| Velocidad de tornillo, 55 mm de diámetro | 70 | RPM | - |
| Velocidad tangencial del tornillo | ≤ 0.3 | m/s | - |
| Propiedades de cálculo reológico | |||
| Densidad de la masa fundida | 1350 | kg / m³ | - |
| Conductividad térmica de la masa fundida | 0.215 | W/(m·K) | - |
| Capacidad calorífica específica del material fundido | 1810 | J/(kg K) | - |
| Difusividad térmica efectiva | 6.51E-8 | m²/s | - |
| Temperatura de eyección | 140 | ° C | - |
4. Aplicaciones y cumplimiento de la industria
4.1 Áreas de aplicación clave
Hostaform C 9021 GV1/30 está diseñado para piezas moldeadas que exigen alta resistencia, rigidez y dureza superior. Sus propiedades robustas y estabilidad dimensional lo hacen ideal para aplicaciones de ingeniería de alto rendimiento en diversos sectores:
- Ingeniería automotriz: Ideal para componentes bajo el capó y sistemas mecánicos críticos que requieren una alta integridad estructural bajo temperaturas y cargas variables. Cumple con las normas BMW GS 93016, Bosch N28 BN22-X010 y FMVSS 302.
- Ingeniería de precisión: Perfecto para componentes donde las tolerancias estrictas y las dimensiones consistentes son fundamentales, como ruedas dentadas pequeñas, sujetadores y piezas mecánicas complejas.
- Industria eléctrica y electrónica: Su excelente aislamiento eléctrico combinado con resistencia mecánica y estabilidad térmica lo hace adecuado para conectores, interruptores y elementos estructurales en dispositivos electrónicos.
- Usos domésticos: Su durabilidad, dureza y resistencia al desgaste y a los productos químicos garantizan una confiabilidad a largo plazo para diversas piezas de electrodomésticos.
4.2 Estándares y certificaciones de la industria
Hostaform C 9021 GV1/30 cumple con los estrictos estándares de la industria y los requisitos reglamentarios:
- Registro UL y inflamabilidad: UL 94 HB para espesores >1.57 mm (todos los colores), lo que indica propiedades de combustión lenta y autoextinguible.
- Índice de temperatura UL: UL 746 B con clasificación eléctrica de 105 °C y clasificaciones mecánicas de 95 °C (impacto de tracción) y 100 °C (tracción) para servicio continuo.
- Estándares automotrices: Cumple con las normas ISO 3795 y FMVSS 302 en cuanto a velocidad de combustión (<100 mm/min para espesores >1 mm). Cumple con especificaciones OEM específicas, como BMW GS 93016 y Bosch N28 BN22-X010.
- Normativa medioambiental y de contacto con alimentos: Cumple con la normativa RoHS (para la variante 3133). Cumple con la recomendación XXXIII de BgVV para bienes de consumo, el Reglamento Europeo de Alimentos (UE) 10/2011 y el Reglamento de Alimentos de la FDA (FDA21CFR 177.2470).
5. Conclusión
Celanese Hostaform C 9021 GV1/30 es un copolímero de polioximetileno (POM) de alta ingeniería, que se distingue por su refuerzo de fibra de vidrio de aproximadamente un 26 %. Esta composición estratégica mejora significativamente las ya robustas propiedades del POM, permitiéndole afrontar los retos de ingeniería más exigentes.
La integración de fibras de vidrio proporciona un rendimiento mecánico superior (módulo de tracción de 9200 MPa, módulo de flexión de 7800 MPa) y una excelente resistencia a la fluencia, lo que garantiza una estabilidad dimensional a largo plazo. El rendimiento térmico también mejora notablemente, con una alta DTUL de 160 °C, lo que permite la integridad estructural a temperaturas elevadas. La expansión térmica anisotrópica y la contracción de moldeo son cruciales para el diseño preciso de moldes, lo que requiere una atención meticulosa para geometrías complejas.
Las propiedades consistentes de aislamiento eléctrico, junto con el cumplimiento de estrictos estándares industriales (UL 94 HB, índices de temperatura UL, especificaciones automotrices como FMVSS 302 y regulaciones de contacto con alimentos para variantes específicas), subrayan su versatilidad y confiabilidad en diversos sectores regulados.
En resumen, Hostaform C 9021 GV1/30 es una excelente opción para aplicaciones que exigen resistencia, rigidez, precisión dimensional y estabilidad térmica excepcionales en entornos exigentes. Su equilibrado perfil de propiedades lo posiciona como un termoplástico de ingeniería de alto rendimiento, que ofrece soluciones fiables y duraderas en las industrias automotriz, de precisión, eléctrica y de electrodomésticos. El procesamiento óptimo mediante moldeo por inyección, guiado por parámetros precisos de temperatura y presión, es clave para aprovechar al máximo sus avanzadas características.
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