Bestes Filament für Autoinnenräume: ABS vs. ASA Hitzebeständigkeitstest

Wie heiß es im Autoinnenraum tatsächlich wird

Ein Studie der Arizona State University Die gemessenen Temperaturen in sechs Fahrzeugen, die im Sommer in der Sonne geparkt waren (Umgebungstemperatur über 37 °C), wurden nach einer Stunde ermittelt:

Diese Zahlen stammen aus Arizona, wo es zwar heiß, aber im globalen Vergleich nicht extrem ist. Studien aus Bagdad dokumentierten Armaturenbretttemperaturen von fast 100 °C. Daten des Florida Solar Energy Center zeigen, dass Armaturenbretter bis zu 93 °C erreichten. Das Muster ist eindeutig: Die Kabinenluft bleibt selbst unter ungünstigsten Bedingungen unter 70 °C, doch die Armaturenbrettoberflächen können in direkter Sonneneinstrahlung regelmäßig über 80 °C erreichen und in extremen Klimazonen sogar fast 100 °C.

Das bedeutet, dass der Einbauort eines 3D-gedruckten Teils in Ihrem Auto eine enorme Rolle spielt. Eine an einem Lüftungsschlitz befestigte Handyhalterung ist den Temperaturen der Innenraumluft (47–60 °C) ausgesetzt. Ein Getränkehalteradapter befindet sich im Schatten. Beide liegen deutlich innerhalb des sicheren Temperaturbereichs für die meisten technischen Filamente. Ein Teil, das direkt auf einem sonnenbeschienenen Armaturenbrett aufliegt, ist hingegen völlig anderen thermischen Bedingungen ausgesetzt.

ABS vs. ASA: mechanischer und thermischer Vergleich

Entsprechend QIDIdie technischen Datenblätter von ABS Und ASA weisen im Großen und Ganzen ein ähnliches mechanisches und thermisches Verhalten auf, mit nur geringfügigen Unterschieden in den meisten Kategorien bei den angegebenen ISO-Prüfmethoden.

Die Daten deuten darauf hin, dass ABS weist einen geringen Vorteil in Bezug auf Steifigkeit, Biegefestigkeit und insbesondere Stoßfestigkeit auf, ASA Die Zug- und Biegeeigenschaften bleiben nahezu gleich. Der deutlichste Unterschied zeigt sich bei der Kerbschlagzähigkeit nach Charpy, wo ABS übertreffen ASA mit erheblichem Abstand.

Hinsichtlich des thermischen Verhaltens sind die beiden Materialien für die meisten praktischen Anwendungen praktisch vergleichbar. Zwar können je nach spezifischer Prüfbelastung geringfügige Unterschiede auftreten, doch liegen beide Materialien im gleichen allgemeinen Bereich der Hitzebeständigkeit.

Für Anwendungen im Fahrzeuginnenraum deutet dies darauf hin, dass beide Materialien aus thermischer Sicht geeignet sein können, sofern das Bauteil entsprechend konstruiert und gedruckt wird. Das wichtigere Auswahlkriterium dürfte jedoch die Einsatzumgebung sein. ASA ist vorzuziehen, wenn UV-Strahlung und langfristige Verwitterung ein Problem darstellen, während ABS ist vorzuziehen, wenn Schlagzähigkeit und mechanische Leistungsfähigkeit bei geschlossenen Bauteilen Priorität haben.

UV-Beständigkeit: das eigentliche Unterscheidungsmerkmal

ABS enthält Butadienkautschuk als Schlagzähmodifikator. Butadien ist stark anfällig für UV-induzierte Photooxidation. In der Praxis ABS Teile, die auf einem Armaturenbrett im Sonnenlicht liegen, vergilben innerhalb weniger Monate sichtbar und werden zunehmend spröder. Studie aus dem Jahr 2022 in Polymerabbau und Stabilität bestätigte ABS zeigt unter beschleunigten Bewitterungsbedingungen starke Farbveränderungen und Versprödung.

ASA Butadien wird durch Acrylkautschuk (Acrylatester) als Schlagzähmodifikator ersetzt. Acrylkautschuk ist von Natur aus UV-beständig. ASA wurde in den 1970er Jahren speziell als UV-beständige Alternative zu ABS für Außenanwendungen. Brancheninformationen von BASF und anderen Herstellern geben eine etwa 10-fach höhere UV-Beständigkeit an. ABSDie

Bei Fahrzeuginnenausstattungen ist dieser Unterschied zwar bedeutsam, aber kontextabhängig. Ein Getränkehalteradapter, der nie direktem Sonnenlicht ausgesetzt ist, altert in beiden Materialien langsam. Eine Handyhalterung auf dem Armaturenbrett, die direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, vergilbt und verliert an Festigkeit. ABS innerhalb einer Saison. In ASADas Bauteil behält seine Farbe und seine mechanischen Eigenschaften über Jahre hinweg.

Die Empfehlung: Wenn sich das Teil an einem Ort befindet, der Sonnenlicht ausgesetzt ist, verwenden Sie ASA. Wenn es dauerhaft im Schatten steht (Handschuhfach-Organizer, Kofferraum-Staufach, Konsoleneinsatz), ABS Funktioniert einwandfrei und ist etwas einfacher zu drucken. ABS Teile, die gelegentlich UV-Strahlung benötigen, Acetondampfglättung Es entsteht eine glänzende, versiegelte Oberfläche, die den UV-bedingten Abbau verlangsamt, ihn aber nicht vollständig beseitigt.

Was ist mit PETG?

PETG Es hat eine Glasübergangstemperatur von 75–85 °C und eine Wärmeformbeständigkeitstemperatur von etwa 65–75 °C. Damit liegt es genau im Gefahrenbereich für die Verwendung im Fahrzeuginnenraum. Kabinenluft mit 47–60 °C ist unproblematisch. Aber ein PETG Eine Handyhalterung, die auf einem sonnenexponierten Armaturenbrett bei 70–80 °C liegt, wird unter ihrem eigenen Gewicht weich und verformt sich.

PETG hat echte Vorteile: Es ist einfacher zu drucken als ABS oder ASA (weniger Verformung, keine zwingende Einhausung erforderlich, geringere Abgasentwicklung), es besitzt eine mäßige UV-Beständigkeit (besser als ABSschlimmer als ASA), und es ist weit verbreitet erhältlich. Wenn Sie wissen, dass ein Teil in einem temperaturkontrollierten Bereich aufbewahrt wird, PETG ist eine vernünftige Wahl. Ein Handschuhfach-Organizer, eine Kofferraumtrennwand oder ein an einem Lüftungsschlitz (der gekühlte Luft erhält) befestigtes Teil können alle geeignet sein. PETGDie

Für alles, was sich in der Nähe des Armaturenbretts befindet oder im Sommer in einem geparkten Auto in der Sonne liegen könnte, PETG ist das falsche Material. ABS oder ASA ist erforderlich. ABS vs PLA Vergleich umfasst zusätzliche materielle Kompromisse, die über das Szenario des Fahrzeuginnenraums hinausgehen.

Beliebte 3D-gedruckte Autoinnenausstattungsteile

Handyhalterungen

Es gibt verschiedene Designs: Lüftungsschlitzclip, Getränkehaltereinsatz und Armaturenbretthalterung. Der Lüftungsschlitzclip bietet die beste thermische Sicherheit, da er im Luftstrom sitzt. Getränkehaltereinsätze sind moderaten Temperaturen ausgesetzt. Armaturenbretthalterungen sind der UV-Strahlung am stärksten ausgesetzt. Drucken Sie Handyhalterungen in ASA für maximale Haltbarkeit, oder ABS vorausgesetzt, die Halterung bleibt vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt.

Getränkehalteradapter

Größenringe, mit denen kleinere Flaschen oder Becher perfekt in übergroße Getränkehalter passen. Diese Ringe stehen im permanenten Schatten und sind minimaler thermischer Belastung ausgesetzt. ABS, ASAoder sogar PETG Alle funktionieren hier. Ein einzelner Adapter benötigt etwa 30–50 g Filament und kostet weniger als 2 US-Dollar im Druck.

Ersatzknöpfe

Bedienelemente für Heizung, Klimaanlage, Radio und Fenster. Bei vielen älteren Fahrzeugen brechen die Knöpfe mit der Zeit, und Originalersatzteile kosten 15–30 US-Dollar, sofern sie überhaupt noch erhältlich sind. Drucken Sie die Ersatzteile in ABS zur Hitzebeständigkeit. Leitfaden für die Gestaltung von Ersatzknöpfen Beinhaltet Wellenmessung, D-Wellen-Modellierung und Toleranzen für eine korrekte Passform.

Konsolenorganizer und Zierleisten

Trennwände für die Mittelkonsole, Karten-/Münzhalter, Kabelclips. Diese Teile befinden sich im Schatten und sind selten extremen Temperaturen ausgesetzt. Jedes technische Filament eignet sich. Passen Sie die Farbe an Ihre Innenausstattung an, falls die Optik wichtig ist.

Teile für die Restaurierung klassischer Autos

Ausgelaufene Originalteile, die nicht mehr erhältlich sind. Blenden für Armaturenbrettverkleidungen, Ersatzteile für defekte Clips, Spiegelgehäuse und Spezialhalterungen. ABS ist hier das richtige Material, da die meisten originalen Kunststoffteile für den Fahrzeuginnenraum spritzgegossen wurden. ABSDas gedruckte Ersatzteil entspricht in seinen Materialeigenschaften dem Original.

Druckeinstellungen für fahrzeugfertige Teile

Beide Materialien benötigen eine Heizkammer für zuverlässige Ergebnisse. Ohne diese verziehen sich große Teile und delaminieren, insbesondere an Ecken und flachen Oberflächen. Plus4 mit seiner 65°C beheizten Kammer behandelt beide ABS Und ASA Nun ja. Leitfaden zu den Vorteilen von Gehäusen erklärt, warum die Kammertemperatur bei Styrolpolymeren eine Rolle spielt.

ASA verzieht sich etwas weniger als ABS In der Praxis ist es daher etwas einfacher für Anfänger. Beide Materialien profitieren von einem Rand (5–10 mm) bei flachen Teilen und vom Drucken auf einem sauberen, mit Klebestift behandelten PEI-Druckbett. ABS/ASA/PC-Druckanleitung Behandelt Haftung, Verformungsvermeidung und Optimierung der Schichthaftung im Detail.

Für Bauteile, die maximale Stabilität erfordern (z. B. Handyhalterungen, Schnappverschlüsse), drucken Sie mit mindestens vier Wänden und einer Füllung von 40–60 %. Richten Sie das Bauteil so aus, dass die Hauptlastrichtung parallel zu den Schichtlinien verläuft. Eine Handyhalterung, die sich auf und ab bewegt, sollte so gedruckt werden, dass die Schichten vertikal und nicht horizontal gestapelt sind.

Chemische Beständigkeit in Fahrzeugumgebungen

Im Fahrzeuginnenraum kommen verschiedene Chemikalien in Kontakt: Innenraumreiniger, Isopropylalkohol-Tücher, Silikonschutzmittel (Armor All) und Sonnencremerückstände von den Händen.

Beide ABS Und ASA Silikonbasierte Schutzmittel, verdünnte Säuren und Mineralöle sind problemlos beständig. Unterschiede zeigen sich bei bestimmten Lösungsmitteln. Isopropylalkohol kann umweltbedingte Spannungsrisskorrosion (ESC) verursachen. ABSinsbesondere in Teilen, die mechanischer Belastung ausgesetzt sind. ASA Verträgt Alkohole besser und weist im Vergleich zu … eine verbesserte ESC-Beständigkeit auf. ABSDie

Sonnenschutzmittel stellen ein oft übersehenes Risiko dar. Es ist belegt, dass die in Sonnenschutzmitteln enthaltenen Tenside Spannungsrisse verursachen können. ABSDieEine bedruckte Handyhalterung oder ein Lenkradzubehör, auf das wiederholt Sonnencreme von den Händen übertragen wird, kann im Laufe eines Sommers Oberflächenrisse entwickeln. ASA widersteht dem besser. Wenn Sie ein Teil drucken, das im Sommer häufig mit den Händen berührt wird, ASA ist die sicherere Wahl.

Durchsuchen Sie die Hochleistungs-Filamentsammlung sowohl für die Standard- als auch für die Aero-Variante ASAoder die Sammlung gängiger Filamente für den Alltag ABSDie

Eine Anmerkung zur Ausgasung

ABS emittiert mehr flüchtige organische Verbindungen (VOCs) als ASA Beim Druckvorgang entsteht hauptsächlich Styrol (IARC-Gruppe 2A, „wahrscheinlich krebserregend für den Menschen“). 2022 von Fachkollegen begutachtete Studie gemessen ASAdie Styrolemissionen von bei weniger als einem Viertel der Rate von ABS während des Druckvorgangs.

Nach dem Drucken und Abkühlen emittieren die fertigen Teile weit weniger Schadstoffe als während des Druckvorgangs. ABS wird von allen großen Automobilherstellern in der Spritzgussfertigung von Fahrzeuginnenräumen eingesetzt, daher die Ausgasung eines ausgehärteten, abgekühlten Produkts ABS Die Temperatur des Bauteils bei Fahrzeugtemperaturen liegt innerhalb der branchenüblichen Grenzwerte. Dennoch ist es eine sinnvolle Vorsichtsmaßnahme, gedruckte Teile vor dem Einbau in ein Fahrzeug einige Tage in einem gut belüfteten Bereich ausgasen zu lassen, insbesondere bei Bauteilen, die in [fehlende Information] gedruckt wurden. ABSDie