Jedną z głównych zalet technologii druku 3D typu FDM / FFF jest szeroki wybór gatunków materiałów do druku 3D. W przeciwieństwie do np. technologii proszkowych jak SLS czy MJF, gdzie wybór materiałów ogranicza się raptem do kilku gatunków, w metodzie FDM / FFF można stosować kilkadziesiąt mocno zróżnicowanych pod względem właściwości tworzyw sztucznych, które na dodatek występują w różnych wariantach, będąc domieszkowanymi innymi materiałami lub związkami chemicznymi, znacząco podnoszącymi ich wytrzymałość.
Spectrum Filaments posiada jedną z najszerszych ofert jeśli chodzi o gatunki produkowanych materiałów do druku 3D. W niniejszym opracowaniu opisujemy trzy rodzaje filamentów opartych o materiał ASA:
- ASA 275™,
- ASA-X CF10™,
- ASA Kevlar.
Chociaż mają wiele cech wspólnych, każdy z nich posiada swoje unikalne zalety, które sprawiają, że jest właściwym wyborem dla określonych zastosowań.
ASA (Acrylonitrile Styrene Acrylate) to tworzywo sztuczne, które od kilku lat zdobywa szerokie uznanie użytkowników drukarek 3D. Jest pochodną ABS – jednego z najpopularniejszych termoplastów stosowanych w przemyśle oraz samym druku 3D. Oba posiadają wiele wspólnych cech, ale istnieją istotne różnice, które decydują o ich unikalnych właściwościach i zastosowaniach. Najbardziej znaczącą jest odporność ASA na działanie promieniowania UV i innych czynników atmosferycznych. Dzięki dodatkowi akrylanu, ASA jest bardziej odporne na blaknięcie kolorów i degradację spowodowaną przez długotrwałe narażenie na słońce. Ta cecha czyni filament ASA idealnym materiałem do produkcji przedmiotów, które będą wystawione na działanie czynników atmosferycznych, takich jak części zewnętrzne samochodów czy elementy lub obudowy urządzeń funkcjonujących na zewnątrz budynków.
Spectrum Filaments produkuje trzy filament na bazie ASA:
ASA 275™ to profesjonalny materiał przeznaczony do używania na drukarkach 3D każdej klasy – amatorskiej, desktopowej i przemysłowej. Nie wymaga stosowania zamkniętej komory roboczej, a do jego przetwarzania można stosować niższe niż w przypadku ABS temperatury: 220-245°C dla głowicy drukującej (a więc niewiele wyższe niż w przypadku PLA) i 60-80°C dla stołu roboczego. W przypadku otwartych konstrukcji (Creality Ender 3, Prusa Mk3/Mk4 lub Mini i podobne) jedyny istotny dodatek jaki można stosować w przypadku druku 3D dużych części to środki adhezyjne, niwelujące odklejanie się pierwszych warstw od stołu roboczego pod wpływem skurczu.
Jeśli chodzi o aplikacje, to ASA 275™ jest idealnym wyborem do druku 3D prototypów, funkcjonalnych narzędzi produkcyjnych oraz elementów, które muszą wytrzymać zmieniające się warunki atmosferyczne.
ASA-X CF10™ jest materiałem kompozytowym, łączącym ASA z włóknami węglowymi, co gwarantuje drukowanym modelom wysokie parametry mechaniczne. Filament jest wyjątkowo odporny na ekspozycję na światło słoneczne (UV) i wilgotność (hydroliza) jak również zapewnia bardzo dobrą udarność. ASA-X CF10™ wymaga stosowania nieco wyższych temperatur w druku 3D – głowica na poziomie 235-260°C i temperatura stołu 90-110°C. Podobnie jak w przypadku ASA 275™, ASA-X CF10™ cechuje niski skurcz i nie wymaga stosowania zamkniętej komory roboczej. Materiał ma matowe wykończenie i charakterystyczne carbonową powierzchnię.
Znajduje zastosowanie w tych samych obszarach co ASA 275™, jednakże gwarantuje wyższą odporność temperaturową (HDT A: 95°C, VICAT: 101.6°C) oraz jest bardziej wytrzymałe na uderzenia i pęknięcia.
ASA Kevlar to techniczny materiał kompozytowy, łączący ASA z włóknami aramidowymi (kevlarem). Włókna aramidowe posiadają bardzo dużą wytrzymałość na rozciąganie, co czyni je idealnymi do wielu specjalistycznych zastosowań jak kaski, rękawice, sprzęt sportowy i żeglarski. Połączenie kevlaru z ASA sprawia, że materiał ten posiada niespotykaną wytrzymałość na uszkodzenia, będąc równocześnie relatywnie łatwym w druku 3D, z uwagi na niski skurcz oraz temperatury przetwarzania. Podobnie jak w przypadku ASA -X CF10™ nie jest rekomendowany do pracy na najtańszych drukarkach 3D klasy amatorskiej, ale może być z powodzeniem używany na innych, otwartych konstrukcjach, gdyż nie wymaga zamkniętej komory roboczej (chociaż używanie jej poprawia wydajność druku 3D przy większych i bardziej skomplikowanych geometrycznie wydrukach). Rekomendowana temperatura dla głowicy to 240-270°C, a dla stołu roboczego: 80-100°C. Części wyprodukowane z tego filamentu mają podwyższoną wytrzymałość temperaturową – choć nieco niższą niż w przypadku ASA-X CF10™ (HDT B: 89°C, VICAT: 94°C).
Gdzie stosować Spectrum Filaments ASA i w czym się one uzupełniają?
Każdy z tych materiałów ma swoje unikalne zalety, które sprawiają, że nadają się do różnych zastosowań. ASA 275™ jest najprostszym w przetwarzaniu i najtańszym materiałem z całej trójki. Świetnie sprawdzi się w pracy na każdej drukarce 3D do produkcji prototypów, narzędzi produkcyjnych czy części eksponowanych na słońce, szeroko pojęte warunki atmosferyczne czy promieniowanie UV (np. w laboratoriach). Niezależnie od tego jest doskonałą alternatywą dla ABS, mając niższy skurcz i niższe temperatury przetwarzania, przy równoczesnym zachowaniu praktycznie tych samych wartości brzegowych dla wytrzymałości mechanicznej i temperaturowej.
ASA-X CF10™ jest idealnym wyborem dla projektów wymagających wysokiej odporności mechanicznej przy równoczesnej odporności na działanie czynników atmosferycznych. Warto również pamiętać o wysokiej jak na termoplasty odporności temperaturowej. ASA Kevlar sprawdzi się tam, gdzie części muszą charakteryzować się wyjątkową wytrzymałością na uszkodzenia – mają być trudne do złamania lub pęknięcia.
Wybór między tymi trzema materiałami będzie zależeć od Twoich konkretnych potrzeb. Jeżeli poszukujesz relatywnie taniego, ale odpornego na promieniowanie UV materiału, który będzie łatwo się drukował – ASA 275™ będzie najlepszym możliwym wyborem. Jeżeli potrzebujesz materiału o wysokiej odporności na działanie czynników atmosferycznych oraz dobrych właściwościach mechanicznych i wytrzymałości na podwyższone temperatury, powinieneś rozważyć zakup ASA-X CF10™. Natomiast jeśli poszukujesz materiału, który jest „kuloodporny” i trudny do złamania, trudno będzie ci znaleźć lepszy materiał niż ASA Kevlar.
Pamiętaj, że kluczem do osiągnięcia najlepszych wyników z druku 3D jest dobór właściwego materiału do konkretnej aplikacji. Dlatego warto zrozumieć różnice między tymi trzema filamentami, aby móc dokonać najlepszego wyboru dla swojego projektu.
