CarbonX™ ASA CF15

3DXtech est un fabricant américain de filaments techniques, présent sur le marché depuis 2014. La spécialité de 3DXtech sont les filaments polymères innovants et les mélanges personnalisés qui répondent à des besoins fonctionnels très avancés sur le marché de la fabrication additive. Le portefeuille de 3DXtech comprend une large gamme de matériaux techniques haut de gamme et de filaments de support. Comme le dit 3DXtech, ses produits sont destinés aux "applications finales difficiles où la fonctionnalité est reine". Leur spécialité sont les fibres enrichies en carbone, telles que la CarbonX ASA CF15.

Le filament CarbonX ASA CF 15 est composé d'ASA et de 15 % de fibres de carbone haut module. Il possède d'excellentes propriétés mécaniques et esthétiques. Il est stable aux UV, facile à imprimer et léger. Le CarbonX ASA CF15 peut être utilisé pour imprimer des pièces structurelles de qualité industrielle ou même des meubles d'extérieur.

Image 1 : Pièce imprimée en 3D avec le filament CarbonX ASA CF 15. Source : 3DXtech.

L'ASA (acrylonitrile styrène acrylate) a été développé par BASF dans les années 1970 sous le nom commercial de Luran S®. L'ASA est un copolymère thermoplastique amorphe qui a été développé comme une alternative à l'ABS en changeant le type de caoutchouc dans la composition chimique du plastique, l'objectif étant de conférer à l'ASA une résistance supérieure aux intempéries, raison pour laquelle il est largement utilisé dans l'industrie automobile. L'ASA ressemble structurellement à l'ABS, à la différence que :

• Résistance aux intempéries et aux UV : L'ASA est dix fois plus résistant aux intempéries et aux rayons UV. Il ne se décolore pas et ne perd pas ses propriétés mécaniques à l'extérieur.

• Résistance à la chaleur à long terme : L'ASA présente une meilleure résistance à la chaleur à long terme et une résistance supérieure aux produits chimiques tels que les alcools et les agents de nettoyage.
• Température de transition vitreuse : La température de transition vitreuse de l'ASA (105 ºC) est légèrement supérieure à celle de l'ABS (100 ºC).
• Facilité d'impression : L'ASA est légèrement plus facile à imprimer que l'ABS et a moins tendance à se déformer, notamment pour les grandes pièces.
• Moins de fissures dues au stress : L'ASA est également beaucoup moins sujet à la fissuration sous contrainte environnementale (ESC). La fissuration sous contrainte est une défaillance inattendue des thermoplastiques, en particulier des amorphes, due à une fragilité causée principalement par une contrainte prolongée et une exposition à des agents corrosifs.
• Plastique polyvalent : L'ASA peut être collé et soudé à d'autres plastiques (soudage traditionnel ou au solvant), mais aussi coextrudé avec d'autres polymères ou utilisé comme additif pour réduire la déformation thermique ou l'altération d'autres plastiques.

En raison de ces propriétés avancées, l'ASA est souvent considéré comme un plastique technique. Il est utilisé dans des environnements fortement exposés à l'air libre, à la pluie, au froid et à l'eau de mer, comme dans les couvertures de toit, les boîtes de jonction, les grilles avant des voitures, les jouets, les tuyaux, les profilés de construction, etc.

Image 2 : Pièce imprimée en 3D avec le filament CarbonX ASA CF 15. Source : 3DXtech.

Dans le domaine de l'impression 3D, l'ASA est utilisé pour fabriquer des pièces qui doivent tolérer des chocs et l'énergie d'impact, ainsi qu'une exposition prolongée à des conditions climatiques défavorables sans se briser ou se dégrader.

L'ajout de fibres de carbone

Les filaments destinés à des applications techniques sont souvent composés de fibres de carbone ou de fibres de verre afin de préparer le filament à la tâche qu'il est censé accomplir. La fibre de carbone (CF) rend le filament plus rigide et plus stable sur le plan dimensionnel, ce qui réduit considérablement le risque de déformation. De plus, les pièces imprimées en 3D avec des filaments enrichis en CF constituent une excellente alternative aux pièces métalliques en raison de leur poids réduit. Toutes ces caractéristiques font que les filaments renforcés en fibre de carbone conviennent à l'industrie automobile (résistance à la traction et module élevés, tolérance aux températures élevées et faible expansion thermique) et à l'industrie aérospatiale (poids réduit jusqu'à 50 % avec une fonctionnalité préservée).

Image 3 : Comparaison de la taille d'une fibre de carbone et d'un cheveu humain. Source : 3DXtech.

Le filament CarbonX ASA CF 15 combine les excellentes propriétés thermomécaniques de l'ASA avec le poids réduit, la résistance accrue et la finition de surface mate des filaments enrichis en carbone. C'est ce qui rend le CarbonX ASA CF 15 parfait pour l'impression 3D de pièces qui doivent être légères mais robustes, et de pièces qui vont subir des conditions climatiques difficiles ou des contraintes mécaniques constantes. Ces propriétés sont très recherchées dans l'aérospatiale, le génie civil, l'armée et les sports mécaniques. Le CarbonX ASA CF 15 peut être imprimé sur n'importe quelle imprimante 3D de bureau. Bien qu'il s'agisse d'un plastique de qualité industrielle, il est beaucoup plus facile à imprimer, avec un risque réduit de déformation et une meilleure adhérence grâce à l'ajout de fibres de carbone.