El mejor filamento para interiores de automóviles: ABS vs. ASA Prueba de resistencia al calor

Qué tan calientes se ponen realmente los interiores de los autos.

Un Estudio de la Universidad Estatal de Arizona Se midieron las temperaturas en seis vehículos estacionados bajo el sol de verano (temperatura ambiente superior a 37 °C). Después de una hora:

Esas cifras provienen de Arizona, un estado caluroso pero no extremo según los estándares globales. Estudios realizados en Bagdad registraron temperaturas en el tablero que se acercaban a los 100 °C. Los datos del Centro de Energía Solar de Florida muestran que los tableros alcanzan los 93 °C. El patrón es claro: el aire de la cabina se mantiene por debajo de los 70 °C incluso en las peores condiciones, pero las superficies del tablero expuestas a la luz solar directa pueden superar los 80 °C de forma habitual y acercarse a los 100 °C en climas extremos.

Esto significa que la ubicación de una pieza impresa en 3D en tu coche es de vital importancia. Un soporte para teléfono sujeto a una rejilla de ventilación está expuesto a la temperatura del habitáculo (47-60 °C). Un adaptador para portavasos se encuentra a la sombra. Ambas temperaturas están dentro del rango seguro para la mayoría de los filamentos de ingeniería. Una pieza que descansa directamente sobre un salpicadero expuesto al sol se enfrenta a un entorno térmico completamente diferente.

ABS vs. ASA: comparación mecánica y térmica

De acuerdo a QIDIhojas de datos técnicos, ABS y ASA exhiben un rendimiento mecánico y térmico en general similar., con diferencias limitadas en la mayoría de las categorías según los métodos de prueba ISO informados.

Los datos indican que ABS tiene una modesta ventaja en rigidez, resistencia a la flexión y, especialmente, resistencia al impacto, mientras que ASA permanece similar en propiedades de tracción y flexión. La diferencia más pronunciada está en la resistencia al impacto Charpy, donde ABS supera ASA por un margen considerable.

En lo que respecta al comportamiento térmico, ambos materiales son prácticamente comparables para la mayoría de las aplicaciones prácticas. Si bien existen pequeñas diferencias según las cargas de prueba específicas, ambos materiales se encuentran dentro del mismo rango general de resistencia al calor.

Para aplicaciones en interiores de automóviles, esto sugiere que cualquiera de los dos materiales puede ser adecuado desde el punto de vista térmico, siempre que la pieza esté correctamente diseñada e impresa. El criterio de selección más importante probablemente sea el entorno de servicio. ASA es preferible cuando la exposición a los rayos UV y la intemperie a largo plazo son motivo de preocupación, mientras que ABS Es preferible cuando se prioriza la resistencia al impacto y el rendimiento mecánico de la impresión encapsulada.

Resistencia a los rayos UV: el verdadero factor diferenciador

ABS contiene caucho de butadieno como modificador de impacto. El butadieno es altamente susceptible a la fotooxidación inducida por rayos UV. En la práctica, ABS Las piezas que se dejan en el salpicadero de un coche expuestas a la luz solar se vuelven visiblemente amarillas en cuestión de meses y se vuelven progresivamente más quebradizas. estudio de 2022 en Degradación y estabilidad de polímeros confirmó que ABS Presenta cambios de color severos y fragilidad bajo condiciones de envejecimiento acelerado.

ASA Sustituye el butadieno por caucho acrílico (éster de acrilato) como modificador de impacto. El caucho acrílico es intrínsecamente resistente a los rayos UV. ASA fue diseñado específicamente en la década de 1970 como una alternativa resistente a los rayos UV. ABS para aplicaciones en exteriores. La literatura de la industria de BASF y otros fabricantes afirma aproximadamente 10 veces la resistencia a los rayos UV de ABS.

Para las piezas del interior del automóvil, esta diferencia es significativa pero depende del contexto. Un adaptador de portavasos que nunca ve la luz solar directa se degrada lentamente en cualquiera de los dos materiales. Un soporte para teléfono en el tablero expuesto al sol directo se amarilleará y debilitará en ABS dentro de una temporada. En ASALa misma pieza conserva su color y sus propiedades mecánicas durante años.

La recomendación: si la pieza se encuentra en algún lugar donde llega la luz solar, utilice ASA. Si permanece permanentemente a la sombra (organizador de la guantera, compartimento de almacenamiento del maletero, inserto de la consola), ABS funciona bien y es un poco más fácil de imprimir. ABS piezas que necesitan exposición ocasional a los rayos UV, alisado con vapor de acetona Crea una superficie brillante y sellada que ralentiza la degradación por rayos UV, aunque no la elimina.

¿Qué tal? PETG¿

PETG tiene una temperatura de transición vítrea de 75–85 °C y una temperatura de deflexión térmica de aproximadamente 65–75 °C. Eso lo coloca justo en la zona de peligro para su uso en el interior de un automóvil. El aire de la cabina a 47–60 °C está bien. Pero un PETG Un soporte para teléfono que se coloque sobre un salpicadero expuesto al sol a una temperatura de entre 70 y 80 °C se ablandará y deformará bajo su propio peso.

PETG tiene ventajas reales: es más fácil de imprimir que ABS o ASA (menos deformación, no se requiere estrictamente un cerramiento, menos humos), tiene una resistencia moderada a los rayos UV (mejor que ABS, peor que ASA), y está ampliamente disponible. Si sabe que una pieza permanecerá en un área con temperatura controlada, PETG es una opción razonable. Un organizador de guantera, un divisor de maletero o una pieza sujeta a una rejilla de ventilación (que recibe aire frío) pueden ser PETG.

Para cualquier cosa que esté cerca del tablero o cualquier cosa que pueda estar en un automóvil estacionado bajo el sol de verano, PETG es el material equivocado. ABS o ASA es necesario. El ABS vs PLA comparación Cubre otras compensaciones materiales que se aplican más allá del escenario del interior del automóvil.

Piezas populares para el interior del automóvil impresas en 3D

soportes para teléfono

Diseños de clip de ventilación, inserto de portavasos y montaje en el tablero. El estilo de clip de ventilación es el más seguro térmicamente porque se encuentra en la trayectoria del flujo de aire. Los soportes de inserto de portavasos soportan temperaturas moderadas. Los soportes para tablero son los más expuestos a los rayos UV. Imprima soportes para teléfono en ASA para una máxima durabilidad, o ABS si el soporte se mantiene alejado de la luz solar directa.

Adaptadores para portavasos

Anillos de ajuste que permiten que botellas o vasos más pequeños encajen perfectamente en portavasos de gran tamaño. Estos se encuentran permanentemente a la sombra y están sometidos a un mínimo estrés térmico. ABS, ASA, o incluso PETG Todos funcionan aquí. Un solo adaptador utiliza entre 30 y 50 gramos de filamento y su impresión cuesta menos de 2 dólares.

Pomos de repuesto

Controles de climatización, diales de radio y manivelas de ventanas. Muchos vehículos antiguos tienen perillas que se agrietan y se rompen con el tiempo, y los repuestos originales cuestan entre 15 y 30 dólares, cuando todavía están disponibles. Imprima los repuestos en ABS para resistencia al calor. El Guía de diseño de perillas de repuesto Abarca la medición del eje, el modelado del eje en forma de D y las tolerancias para un ajuste adecuado.

Organizadores de consola y molduras

Separadores de la consola central, tarjeteros/monederos, clips para organizar cables. Estos elementos se encuentran a la sombra y rara vez están expuestos a temperaturas extremas. Cualquier filamento de ingeniería sirve. Si la estética es importante, elija un color que combine con el interior de su vehículo.

Piezas de restauración para coches clásicos

Componentes OEM descatalogados e imposibles de conseguir. Embellecedores del salpicadero, repuestos de clips rotos, carcasas de retrovisores y soportes a medida. ABS es el material adecuado aquí porque la mayoría de los plásticos originales del interior de los automóviles se moldeaban por inyección. ABSLa pieza impresa de repuesto reproduce fielmente el comportamiento del material original.

Configuración de impresión para piezas listas para el automóvil

Ambos materiales requieren una cámara calefactada para obtener resultados fiables. Sin ella, las piezas grandes se deforman y se delaminan, especialmente en las esquinas y las superficies planas. Plus4 con su cámara calentada a 65 °C maneja ambos ABS y ASA Bueno. El Guía de beneficios del cerramiento Explica por qué la temperatura de la cámara es importante para los polímeros estirénicos.

ASA se deforma ligeramente menos que ABS En la práctica, resulta algo más indulgente para los principiantes. Ambos materiales se benefician de un borde (5–10 mm) en las partes planas y de la impresión sobre una base de PEI limpia y tratada con pegamento en barra. ABS/ASAGuía de impresión para PC Cubre en detalle la adhesión, la prevención de la deformación y la optimización de la adhesión entre capas.

Para piezas que requieren máxima resistencia (brazos de soporte para teléfono, clips de ajuste a presión), imprima con paredes de 4 o más mm y un relleno del 40-60 %. Oriente la pieza de manera que la dirección principal de la carga sea paralela a las líneas de capa. Un brazo de soporte para teléfono que se flexiona hacia arriba y hacia abajo debe imprimirse con las capas apiladas verticalmente, no horizontalmente.

Resistencia química en entornos automovilísticos

El interior de los coches entra en contacto con diversos productos químicos: limpiadores de interiores, toallitas con alcohol isopropílico, protectores de silicona (Armor All) y residuos de protector solar de las manos.

Ambos ABS y ASA resisten sin problemas los protectores a base de silicona, los ácidos diluidos y los aceites minerales. Las diferencias surgen con disolventes específicos. El alcohol isopropílico puede causar agrietamiento por tensión ambiental (ESC) en ABSespecialmente en las partes sometidas a carga mecánica. ASA maneja mejor los alcoholes, con una resistencia ESC mejorada en comparación con ABS.

El protector solar es un riesgo que se pasa por alto. Se ha documentado que los tensioactivos en las lociones protectoras solares causan agrietamiento por tensión en ABS.Un soporte para teléfono o un accesorio para el volante impreso que se transfiere repetidamente con protector solar de las manos puede desarrollar grietas superficiales durante el verano. ASA resiste mejor esto. Si está imprimiendo una pieza que tendrá contacto frecuente con las manos en verano, ASA es la opción más segura.

Explorar el colección de filamentos de alto rendimiento para las variantes estándar y Aero de ASA, o el colección de filamentos comunes para todos los días ABS.

Una nota sobre la desgasificación

ABS emite más compuestos orgánicos volátiles (COV) que ASA durante la impresión, principalmente estireno (Grupo 2A de la IARC, "probablemente cancerígeno para los humanos"). A Estudio revisado por pares de 2022 mesurado ASAemisiones de estireno de menos de una cuarta parte de la tasa de ABS durante la impresión.

Tras la impresión y el enfriamiento, las piezas terminadas emiten mucha menos radiación que durante el proceso de impresión. ABS es ampliamente utilizado en interiores de automóviles moldeados por inyección por todos los principales fabricantes de automóviles, por lo que la liberación de gases de un material curado y enfriado ABS La temperatura de la pieza a temperaturas de automóvil se encuentra dentro de los umbrales aceptados por la industria. Dicho esto, permitir que las piezas impresas se desgasifiquen en un área ventilada durante varios días antes de instalarlas en un vehículo es una precaución razonable, especialmente para las piezas impresas en ABS.