CarbonX™ ASA CF15

3DXtech è un produttore americano di filamenti tecnici, presente sul mercato dal 2014. La specialità di 3DXtech sono gli innovativi filamenti di polimeri e le miscele personalizzate che soddisfano esigenze funzionali molto avanzate nel mercato della produzione additiva. Il catalogo di 3DXtech include una vasta gamma di materiali tecnici di alta qualità e filamenti di supporto. I loro prodotti sono progettati per "applicazioni di uso finale difficili in cui la funzionalità è la cosa più importante". La loro specialità sono le fibre arricchite con carbonio, come la CarbonX ASA CF15.

Il filamento CarbonX ASA CF 15 è composto da ASA e 15 % di fibra di carbonio ad alto modulo. Ha eccellenti proprietà sia meccaniche che estetiche, ed è stabile ai raggi UV, facile da stampare e leggero. Il CarbonX ASA CF15 può essere utilizzato per stampare pezzi strutturali di grado industriale o anche mobili da esterno.

Immagine 1: Pezzo stampato in 3D con il filamento CarbonX ASA CF 15. Fonte: 3DXtech.

L'ASA (acrilonitrile-stirene-acrilato) è stato sviluppato da BASF negli anni '70 con il nome commerciale di Luran S®. L'ASA è un copolimero termoplastico amorfo sviluppato come alternativa all'ABS, modificando il tipo di gomma nella composizione chimica della plastica. L'obiettivo era rendere l'ASA più resistente agli agenti atmosferici, motivo per cui è ampiamente utilizzato nell'industria automobilistica. L'ASA è simile strutturalmente all'ABS, con la differenza che:

• Resistenza agli agenti atmosferici e ai raggi UV: L'ASA è dieci volte più resistente agli agenti atmosferici e ai raggi UV. Non scolorisce né perde le sue proprietà meccaniche all'aperto.
• Resistenza al calore a lungo termine: L'ASA ha una maggiore resistenza al calore a lungo termine e una maggiore resistenza ai prodotti chimici, come gli alcolici e i prodotti di pulizia.
• Temperatura di transizione vetrosa: La temperatura di transizione vetrosa dell'ASA (105 ºC) è leggermente superiore a quella dell'ABS (100 ºC).
• Facilità di stampa: L'ASA è leggermente più facile da stampare rispetto all'ABS e ha una minore tendenza alla deformazione, specialmente con pezzi grandi.
• Meno crepe da stress: L'ASA è anche molto meno soggetto a crepe da stress ambientale (ESC). L'ESC è un fallimento imprevisto dei termoplastici, specialmente quelli amorfi, dovuto alla fragilità causata principalmente dallo stress prolungato e dall'esposizione ad agenti corrosivi.
• Plastica versatile: L'ASA può essere incollato e saldato ad altre plastiche (saldatura tradizionale o con solventi), così come coestruso con altri polimeri o utilizzato come additivo per ridurre la distorsione termica o gli agenti atmosferici di altre plastiche.

Grazie a queste avanzate proprietà, l'ASA è spesso chiamato plastica ingegneristica. Viene utilizzato in ambienti con alta esposizione all'aria aperta, alla pioggia, al freddo e all'acqua di mare, come rivestimenti per tetti, scatole di giunzione, griglie frontali per auto, giocattoli, tubi, profili di costruzione e molto altro.

Immagine 2: Pezzo stampato in 3D con il filamento CarbonX ASA CF 15. Fonte: 3DXtech.

Nella stampa 3D, l'ASA viene utilizzato per produrre pezzi che devono tollerare impatti ed energia di urti, nonché l'esposizione prolungata a condizioni climatiche avverse senza rompersi né degradarsi.

L'aggiunta di fibre di carbonio

I filamenti con applicazioni tecniche sono spesso composti da fibre di carbonio o di vetro per preparare il filamento al compito per cui è progettato. La fibra di carbonio (CF) rende il filamento più rigido e più stabile dimensionalmente, riducendo significativamente il rischio di deformazione. Inoltre, i pezzi stampati in 3D con filamenti arricchiti con CF sono una grande alternativa ai pezzi metallici grazie al loro minor peso. Tutte queste caratteristiche rendono i filamenti rinforzati con fibra di carbonio adatti all'industria automobilistica (alta resistenza alla trazione e modulo, alta tolleranza alla temperatura e bassa espansione termica) e all'industria aerospaziale (riduzione del peso fino al 50% mantenendo la funzionalità).

Immagine 3: Confronto delle dimensioni di una fibra di carbonio e di un capello umano. Fonte: 3DXtech.

Il filamento CarbonX ASA CF 15 combina le eccellenti proprietà termomeccaniche dell'ASA con il peso ridotto, la maggiore resistenza e la finitura superficiale opaca dei filamenti arricchiti con carbonio. Questo è ciò che rende il CarbonX ASA CF 15 perfetto per stampare in 3D pezzi che devono essere leggeri ma resistenti, e pezzi che subiranno condizioni climatiche difficili o uno stress meccanico costante. Queste proprietà sono molto richieste nell'industria aerospaziale, nell'ingegneria civile, nell'esercito e negli sport motoristici. Il CarbonX ASA CF 15 può essere stampato su qualsiasi stampante 3D da scrivania. Nonostante sia una plastica di grado industriale, è molto più facile da stampare, con un minor rischio di deformazione e una migliore adesione grazie all'aggiunta di fibre di carbonio.