Was ist ASA im 3D-Druck?

ASA ist ein amorpher thermoplastischer Terpolymer-Werkstoff, ähnlich wie ABS, der 1970 vom Hersteller BASF unter dem Handelsnamen Luran S entwickelt wurde. Der Unterschied zwischen diesen beiden Werkstoffen auf struktureller Ebene besteht darin, dass bei ASA ein Acryl-Elastomer und bei ABS ein Butadien-Elastomer verwendet wird.

ASA wird als technischer Kunststoff bezeichnet, weil er sein Aussehen und seine Schlagzähigkeit auch dann behält, wenn er lange Zeit im Freien, Regen, Kälte und Salzwasser aus dem Meer ausgesetzt ist. Deshalb ist es ein Material, das in vielen Produkten verwendet wird, die wir im täglichen Leben sehen und benutzen: Gehäuseteile (Dachabdeckungen), Elektroinstallationen (Verteilerdosen), Autoteile (Frontgrills), Spielzeug, Bauelemente für den Außenbereich (Rohre und Bauprofile) und vieles mehr.

Anwendung von ASA-Filament im 3D-Druck

ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat) ist ein zunehmend verbreitetes Material unter den Anwendern von FDM/FFF-3D-Druckern, da es als "fortschrittliches ABS" entwickelt wurde. Jeder Anwender weiß, dass PLA das am meisten verbrauchte und ABS das am häufigsten verwendete Material im 3D-Druck ist, um widerstandsfähige und funktionelle Elemente herzustellen, von einfachen Teilen bis hin zu Teilen, die mechanisch beansprucht werden, aber beide haben einige Nachteile; ABS ist anfällig für den Verformungseffekt bei der Herstellung von besonders großen Teilen, etwas, das durch die Verwendung von 3D-Druckern mit temperaturgesteuerter Druckkammer wie dem 3NTR A4 (industrieller 3D-Drucker) gelöst wird. Ein weiteres Problem bei ABS ist die Vergilbung oder Verfärbung, die bei Kontakt mit Witterungseinflüssen auftritt. Wenn Sie z. B. ein dekoratives Stück für Ihren Garten aus ABS herstellen, ist es wahrscheinlich, dass sich nach einem Jahr die Farbe und das Aussehen der Oberfläche verschlechtert haben.

Bild 1: Links ASA, rechts ABS nach eineinhalb Jahren im Ausland

Alle oben genannten Probleme sind mit dem Erscheinen von ASA gelöst. Dieses Material ist sehr widerstandsfähig gegenüber UV-Strahlen und langer Einwirkung ungünstiger klimatischer Bedingungen, was genau das ist, was ABS fehlt, um ein in allen Bereichen der Industrie einsetzbares Material zu sein. Mit seiner hohen Dimensionsstabilität (mechanische Festigkeit), der hohen Glasübergangstemperatur und der guten chemischen Beständigkeit ist ASA ein Werkstoff, der in allen wichtigen Industriezweigen, zum Beispiel in der Automobilindustrie, eingesetzt wird. Außerdem ist ASA etwas einfacher zu drucken als ABS, besonders bei großen Teilen.

Empfehlungen für den Einsatz von ASA-Filamenten

Für Anwender, die mit ABS vertraut sind, wird die Verwendung von ASA eine einfache Aufgabe sein und zu Teilen führen, die widerstandsfähiger gegen Sonnen- und Wasserschäden sind. Für diejenigen, die nicht über eine solche Ausbildung oder Erfahrung mit ABS verfügen, gibt es eine Reihe von einfachen Empfehlungen für den erfolgreichen Druck mit ASA:

• Vermeiden Sie Zugluft: Wie viele 3D-Druckmaterialien reagiert auch ASA empfindlich auf plötzliche Temperaturschwankungen während des 3D-Drucks. Daher ist es sehr vorteilhaft, einen 3D-Drucker mit einem geschlossenen Gehäuse oder einen Raum ohne Zugluft zu haben.
• Verwenden Sie Kapton-Band: Um die Haftung auf der Druckunterlage zu verbessern, wird die Verwendung von Kapton-Band (oder BuildTak) empfohlen, das seine Wirkung mit DimaFix darauf verstärkt.
• Verwenden Sie einen Ventilator auf ein Minimum: Sobald eine gute Haftung erreicht ist, konzentrieren wir uns auf die Druckqualität und die Vermeidung von Problemen wie Rissbildung oder Überhitzung. Um diese Probleme zu vermeiden, wird empfohlen, den Beschichtungslüfter mit der niedrigstmöglichen Drehzahl zu betreiben (10-25 % der Gesamtleistung). Dies fördert die Verfestigung des Materials, wobei überhitzte Bereiche vermieden werden, ohne jedoch eine abrupte Temperaturänderung zu erzeugen, die Risse verursacht.
• HiPS als Trägermaterial verwenden: Da ASA ein sehr vielseitiges Filament ist, gibt es Fälle, in denen es notwendig ist, ein Trägermaterial, HiPS, zu verwenden. HiPS ist ein in D-Limonen lösliches Material, das auch in Kombination mit ABS häufig verwendet wird. Der Ähnlichkeit mit ABS folgend, ist die einfachste und am häufigsten verwendete Nachbearbeitungsmethode die Acetonglättung. Diese Methode besteht darin, das Teil in ein Dampfbad mit Aceton einzuführen, das die Oberflächenschicht erweicht und poliert. Es kann auch bei mittleren bis niedrigen Geschwindigkeiten bearbeitet, geklebt und direkt lackiert werden, ohne dass eine vorherige Grundierung erforderlich ist.

Fazit

ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat) ist ein thermoplastischer Kunststoff, der mechanische Festigkeit, UV-Beständigkeit, Wasserbeständigkeit mit einer großartigen Oberflächenbeschaffenheit kombiniert. Dadurch eignet sich ASA-Filament ideal für die Herstellung von endgültigen 3D-Teilen für Maschinen oder langlebigen Prototypen für den Außeneinsatz.