Акрилонитрилбутадиенстирол — прочный и недорогой, а потому очень популярный пластик для 3D-печати. Есть у него и очень интересный родственник — полимер под названием ASA (АСА) со схожим составом, но лучше подходящий для эксплуатации на открытом воздухе. Рассказываем про наш вариант АСА — филаменты REC Eternal.
АСА впервые появился на рынке в 1970 году под брендом Luran S. Разработкой нового материала занималась химическая компания BASF. В наши дни существует множество вариантов этого полимера, используемых и в литье под давлением, и в 3D-печати. Как и АБС, АСА попадает в категорию терполимеров, то есть пластиков, образованных тремя разными мономерами — в этом случае акрилонитрилом, стиролом и акрилатом.
Акрилонитрил нередко используется в производстве синтетического каучука и наделяет АСА хорошей химической стойкостью и размерной стабильностью. Стирол тоже применяется в производстве синтетического каучука, а также хорошо знакомого всем полистирола. Этот компонент придает АСА характерный глянец. Акрилаты применяются в производстве органического стекла и используются в качестве добавок к лакокрасочным материалам, а в составе АСА акрилат повышает ударную прочность.
Как и АБС, АСА считается инженерным полимером благодаря достаточно высокой термостойкости и прочности. Оба полимера получают из нефти, и оба хорошо перерабатываются во вторичное сырье. Главное практическое отличие от АБС — повышенная стойкость к ультрафиолетовому излучению, благодаря чему этот полимер лучше подходит для эксплуатации на открытом воздухе. Наиболее часто АСА применяется в электрике и автомобильной промышленности, в частности в производстве наружных полимерных компонентов — как отделочных, так и функциональных вроде деталей бамперов или корпусов боковых зеркал.
Ваша заявка принята
Помимо этого АСА демонстрирует несколько меньшую усадку, чем АБС, хотя при 3D-печати этим полимером все равно крайне желательно использовать не только подогреваемые столики, но и термокамеры, по возможности термостатированные, то есть с активной регулировкой фоновой температуры. Тем не менее, пониженная усадка играет на руку, когда необходима высокая размерная точность, например при 3D-печати стыкующихся компонентов или деталей с техническими отверстиями или посадочными гнездами.
• Модуль упругости при растяжении вдоль слоев: 1,14 ГПа
• Прочность на изгиб: 69,5 МПа
• Модуль упругости на изгиб: 1,35 ГПа
• Максимальная нагрузка на изгиб: 114 Н
• Прочность при растяжении поперек слоев: 22,5 МПа
• Модуль упругости при растяжении поперек слоев: 1,86 ГПа
• Максимальная нагрузка на растяжение: 1445 Н
• Прочность на сжатие: 56,5 МПа
• Модуль упругости на сжатие: 1,82 ГПа
• Максимальная нагрузка на сжатие: 7082 Н
• Предел текучести при растяжении и температуре 23°С: 53 МПа
• Прочность при изгибе 2,8 мм/мин. 23°C: 71 МПа
• Ударная твердость по Роквеллу (шкала R): 112
Рекомендации по 3D-печати
Закрытые камеры рекомендуются еще и потому, что используемые в производстве этого пластика мономеры весьма токсичны, особенно акрилонитрил и стирол. Сам полимер, в принципе, безопасен, но при нагревании и особенно при превышении допустимых температур возможно выделение остаточного стирола, а это весьма ядовитое, да еще и предположительно канцерогенное вещество. Высоких концентраций ожидать не стоит, но чтобы не шутить со здоровьем в долгосрочной перспективе, лучше все-таки использовать закрытые камеры и хорошо проветривать рабочее помещение, либо даже оборудовать вытяжку. Для 3D-печати пищевой тары этот полимер использовать тоже не стоит.
Для повышения схватывания с рабочей поверхностью можно использовать каптоновую пленку, либо столики с полиэфиримидным адгезионным покрытием. Если адгезионного покрытия нет, перед 3D-печатью на столик рекомендуется наносить два-три тонких слоя клея, например The3D.
При построении больших деталей повышается риск коробления из-за усадки. В таких случаях может помочь брим или рафт. Рафты «съедают» больше филамента и требуют более интенсивной постобработки, зато берут на себя деформации первых слоев. Бримы просто увеличивают площадь соприкосновения первого слоя с поверхностью и тем самым снижают риск закручивания или отрыва детали от стола.
3D-печать поверх рафта
Если речь идет о построении деталей особо сложной геометрической формы, требующей поддержек, опорные структуры можно вырастить из ударопрочного полистирола (HIPS). Полистирол хорошо растворяется в D-лимонене, тогда как на АСА растворитель не действует. После 3D-печати деталь вместе с опорами можно просто погрузить в лимонен и подождать, пока поддержки не размякнут или не растворятся полностью. Этот метод значительно снижает трудозатраты на постобработку, а заодно позволяет получать детали с тонкими стенками и другими хрупкими элементами, не опасаясь повреждений от механического удаления опор. Этот же трюк, кстати, работает и для АБС.
Печатать следует при температурах от 225 до 240°C с прогревом столика до 80-110°C. Застывает полимер довольно быстро, поэтому обдув укладываемых слоев не рекомендуется. Крайне желательно использовать цельнометаллические хотэнды, так как тефлоновые вкладки начинают деградировать как раз при температурах порядка 240-250°C.
Заполнение рекомендуется держать в пределах 20-50%. Двадцати процентов хватит для ненагруженных изделий, пятьдесят процентов обеспечат достаточную прочность для большинства функциональных, механических деталей. Для максимальной прочности заполнение можно повысить вплоть до ста процентов, но имейте в виду, что чем выше этот показатель, тем выше вероятность деформаций из-за усадки.
Хранить филаменты необходимо в плотно закрытых контейнерах или пакетах с силикагелем, особенно во влажном климате: накапливание влаги способно вызывать вскипание расплава в хотэндах с различными неприятными последствиями — «плевками», пропусками в слоях, снижением когезии. Независимо от условий хранения материал желательно просушивать непосредственно перед заправкой в 3D-принтер, а по возможности даже использовать сушилки с прямой подачей филамента в хотэнды.
Про хранение и просушивание рассказывается в отдельных статьях — здесь и здесь.
Рекомендуемые настройки для 3D-печати материалом REC Eternal:
Как и ABS, акрилонитрилстиролакрилат хорошо растворяется в ацетоне. Этот растворитель можно использовать как для сглаживания поверхностей, так и склеивания компонентов — либо чистым ацетоном, либо раствором самого АСА. Для приготовления раствора отлично подойдут отходы (удаленные бримы, рафты и опоры), измельченные в крошку. Для склеивания также хорошо подойдет дихлорметан.
Модели из АСА до и после сглаживания парами ацетона
Будьте осторожны при работе с растворителями: помимо токсичности они могут быть и пожароопасными, а пары могут быть даже взрывоопасными. При обработке растворителями обязательно проветривайте помещение, держитесь подальше от источников открытого пламени и электроприборов и используйте защитные очки и перчатки.
АСА чуть более хрупок, чем АБС, но хорошо сверлится и шлифуется — как сухим, так и мокрым методом. Мокрое шлифование подразумевает смачивание изделия и наждачной бумаги обычной водой для теплоотвода, чтобы изделие не поплыло при нагревании трением, но ввиду достаточно высокой термостойкости АСА этот метод требуется разве что при шлифовании электрическими инструментами.
Один из плюсов АСА — низкая склонность к образованию «паутины». Материал не слишком вязок, поэтому при правильной настройке ретракта можно не волноваться о загрязнении моделей тонкими тянущимися нитями при холостом перемещении экструдера.
REC Eternal поставляется в виде филаментов диаметром 1,75 мм и 2,85 мм на стандартных катушках массой 750 грамм и больших массой 2 кг нетто. Заодно мы предлагаем несколько оттенков — натуральный (бесцветный), белый, черный и хаки.
Остались вопросы? Свяжитесь с нами, и специалисты REC будут рады предоставить подробную консультацию по выбору расходных материалов под конкретные производственные задачи.
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся
Вход через социальные сети