Il miglior filamento per gli interni dell'auto: ABS vs. ASA Test di resistenza al calore

Quanto diventano effettivamente caldi gli interni delle auto

UN Studio dell'Università statale dell'Arizona Temperature misurate su sei veicoli parcheggiati sotto il sole estivo (temperatura ambiente superiore a 37 °C). Dopo un'ora:

Questi dati provengono dall'Arizona, una regione calda ma non estrema secondo gli standard globali. Studi condotti a Baghdad hanno registrato temperature del cruscotto prossime ai 100°C. I dati del Florida Solar Energy Center mostrano cruscotti che raggiungono i 93°C. Il quadro è chiaro: la temperatura dell'aria nell'abitacolo rimane al di sotto dei 70°C anche nelle condizioni peggiori, ma le superfici del cruscotto esposte alla luce diretta del sole possono superare regolarmente gli 80°C e avvicinarsi ai 100°C in climi estremi.

Questo significa che la posizione di un componente stampato in 3D all'interno dell'auto è di fondamentale importanza. Un supporto per telefono agganciato a una bocchetta dell'aria condizionata è esposto alle temperature dell'aria nell'abitacolo (47-60 °C). Un adattatore per portabicchieri si trova all'ombra. Entrambi rientrano ampiamente nell'intervallo di sicurezza per la maggior parte dei filamenti per applicazioni ingegneristiche. Un componente appoggiato direttamente su un cruscotto surriscaldato dal sole si trova invece ad affrontare un ambiente termico completamente diverso.

ABS vs. ASA: confronto meccanico e termico

Secondo QIDIschede tecniche, ABS E ASA presentano prestazioni meccaniche e termiche ampiamente simili, con differenze limitate nella maggior parte delle categorie secondo i metodi di prova ISO riportati.

I dati indicano che ABS ha un modesto vantaggio in termini di rigidità, resistenza alla flessione e soprattutto resistenza agli urti, mentre ASA rimane simile nelle proprietà di trazione e flessione. La differenza più pronunciata si riscontra nella resistenza all'impatto Charpy, dove ABS supera le prestazioni ASA con un margine considerevole.

Per quanto riguarda il comportamento termico, i due materiali sono sostanzialmente comparabili nella maggior parte delle applicazioni pratiche. Pur essendoci lievi differenze a seconda dei carichi di prova specifici, entrambi i materiali rientrano nello stesso intervallo generale di resistenza al calore.

Per le applicazioni interne nel settore automobilistico, ciò suggerisce che entrambi i materiali possono essere adatti dal punto di vista termico, a condizione che il componente sia progettato e stampato correttamente. Il criterio di selezione più importante sarà probabilmente l'ambiente di utilizzo: ASA è preferibile laddove l'esposizione ai raggi UV e gli agenti atmosferici a lungo termine rappresentino un problema, mentre ABS è preferibile laddove la resistenza agli urti e le prestazioni meccaniche della stampa sigillata siano prioritarie.

Resistenza ai raggi UV: il vero elemento distintivo

ABS contiene gomma butadiene come modificatore di impatto. Il butadiene è altamente suscettibile alla foto-ossidazione indotta dai raggi UV. In pratica, ABS Le parti lasciate sul cruscotto di un'auto alla luce del sole ingialliscono visibilmente nel giro di pochi mesi e diventano progressivamente più fragili. Studio del 2022 in Degradazione e stabilità dei polimeri confermato che ABS mostra gravi cambiamenti di colore e fragilità in condizioni di invecchiamento accelerato.

ASA Sostituisce il butadiene con la gomma acrilica (estere acrilico) come modificatore di impatto. La gomma acrilica è intrinsecamente stabile ai raggi UV. ASA è stato specificamente progettato negli anni '70 come alternativa resistente ai raggi UV a ABS per applicazioni esterne. La documentazione del settore di BASF e di altri produttori afferma che la resistenza ai raggi UV è circa 10 volte superiore. ABS.

Per le parti interne dell'auto, questa differenza è significativa ma dipende dal contesto. Un adattatore per portabicchieri che non vede mai la luce solare diretta si degrada lentamente in entrambi i materiali. Un supporto per telefono sul cruscotto esposto alla luce solare diretta ingiallirà e si indebolirà in ABS entro una stagione. In ASA, lo stesso componente mantiene il suo colore e le sue proprietà meccaniche per anni.

La raccomandazione: se la parte si trova in un luogo dove arriva la luce del sole, usa ASA. Se si trova permanentemente all'ombra (organizer per il vano portaoggetti, vano portaoggetti nel bagagliaio, inserto nella console), ABS funziona bene ed è leggermente più facile da stampare. Per ABS parti che necessitano di un'esposizione occasionale ai raggi UV, levigatura con vapore di acetone Crea una superficie lucida e sigillata che rallenta il degrado causato dai raggi UV, pur non eliminandolo completamente.

Che ne dici di PETG?

PETG ha una temperatura di transizione vetrosa di 75–85°C e una temperatura di deflessione termica di circa 65–75°C. Questo lo colloca proprio nella zona di pericolo per l'uso negli interni delle auto. L'aria dell'abitacolo a 47–60°C va bene. Ma un PETG Un supporto per telefono posizionato su un cruscotto esposto al sole a una temperatura di 70-80 °C si ammorbidirà e si deformerà sotto il proprio peso.

PETG ha dei veri vantaggi: è più facile da stampare rispetto a ABS O ASA (meno deformazioni, non è strettamente necessario un involucro, meno fumi), ha una moderata resistenza ai raggi UV (migliore di ABS, peggio di ASA), ed è ampiamente disponibile. Se sai che una parte rimarrà in un'area a temperatura controllata, PETG è una scelta ragionevole. Un organizer per il vano portaoggetti, un divisorio per il bagagliaio o una parte agganciata a una bocchetta dell'aria (che riceve aria raffreddata) possono essere tutti PETG.

Per qualsiasi cosa vicina al cruscotto o qualsiasi cosa che potrebbe rimanere in un'auto parcheggiata sotto il sole estivo, PETG è il materiale sbagliato. ABS O ASA è richiesto. Il ABS vs PLA confronto copre ulteriori compromessi sui materiali che si applicano al di là del contesto degli interni dell'auto.

Componenti interni per auto stampati in 3D molto diffusi

Supporti per telefono

Modelli con clip per bocchetta d'aria, inserto per portabicchiere e montaggio sul cruscotto. Il modello con clip per bocchetta d'aria è il più sicuro dal punto di vista termico perché si posiziona nel percorso del flusso d'aria. I supporti con inserto per portabicchiere sono esposti a temperature moderate. I supporti per cruscotto sono i più esposti ai raggi UV. Stampa supporti per telefono in ASA per la massima durata, oppure ABS se il supporto rimane al riparo dalla luce solare diretta.

Adattatori per portabicchieri

Anelli di regolazione che consentono a bottiglie o tazze più piccole di adattarsi perfettamente ai portabicchieri di dimensioni maggiori. Questi si trovano in un luogo permanentemente ombreggiato e sono soggetti a stress termico minimo. ABS, ASA, o anche PETG Qui funziona tutto. Un singolo adattatore richiede circa 30-50 g di filamento e costa meno di 2 dollari per la stampa.

Manopole di ricambio

Comandi HVAC, manopole della radio e manovelle degli alzacristalli. Molti veicoli più vecchi hanno manopole che si crepano e si rompono nel tempo e i ricambi originali costano $ 15-30 quando sono ancora disponibili. Stampa i ricambi in ABS per la resistenza al calore. Il guida alla progettazione di manopole di ricambio Copre la misurazione dell'albero, la modellazione dell'albero a D e le tolleranze per un corretto accoppiamento.

Organizzatori e finiture per la console

Divisori per la console centrale, porta carte/monete, clip per la gestione dei cavi. Questi elementi si trovano all'ombra e raramente sono esposti a temperature estreme. Qualsiasi filamento tecnico va bene. Abbina il colore agli interni se l'estetica è importante.

ricambi per il restauro di auto d'epoca

Componenti OEM fuori produzione e introvabili. Cornici per cruscotto, clip di ricambio rotte, alloggiamenti per specchietti retrovisori e staffe personalizzate. ABS è il materiale giusto qui perché la maggior parte delle plastiche originali degli interni delle automobili erano stampate a iniezione ABSIl ricambio stampato riproduce fedelmente il comportamento del materiale dell'originale.

Impostazioni di stampa per componenti pronti per l'uso in auto

Entrambi i materiali richiedono una camera riscaldata per risultati affidabili. Senza di essa, le parti più grandi si deformano e si delaminano, soprattutto negli angoli e sulle superfici piane. Plus4 con la sua camera riscaldata a 65°C gestisce entrambi ABS E ASA Bene. Il Guida ai vantaggi della recinzione spiega perché la temperatura della camera è importante per i polimeri stirenici.

ASA deformazioni leggermente inferiori a ABS in pratica, rendendolo un po' più indulgente per i principianti. Entrambi i materiali beneficiano di un bordo (5-10 mm) sulle parti piatte e della stampa su un letto PEI pulito e trattato con stick di colla. ABS/ASA/Guida alla stampa su PC Tratta in dettaglio l'adesione, la prevenzione della deformazione e l'ottimizzazione dell'adesione tra gli strati.

Per le parti che richiedono la massima resistenza (bracci di supporto per telefono, clip a scatto), stampare con 4 o più pareti e un riempimento del 40-60%. Orientare la parte in modo che la direzione del carico principale sia parallela alle linee degli strati. Un braccio di supporto per telefono che si flette verso l'alto e verso il basso deve essere stampato in modo che gli strati si sovrappongano verticalmente, non orizzontalmente.

Resistenza chimica negli ambienti automobilistici

Gli interni delle auto entrano in contatto con diverse sostanze chimiche: detergenti per interni, salviette imbevute di alcol isopropilico, protettivi al silicone (come Armor All) e residui di crema solare dalle mani.

Entrambi ABS E ASA resistere a protettivi a base di silicone, acidi diluiti e oli minerali senza problemi. Le differenze emergono con solventi specifici. L'alcol isopropilico può causare fessurazioni da stress ambientale (ESC) in ABS, soprattutto nelle parti sottoposte a carico meccanico. ASA gestisce meglio gli alcoli, con una migliore resistenza ESC rispetto a ABS.

La protezione solare è un rischio sottovalutato. È stato documentato che i tensioattivi presenti nelle lozioni con protezione solare causano screpolature da stress. ABS.Un supporto per telefono stampato o un accessorio per volante che viene ripetutamente a contatto con la crema solare trasferita dalle mani può sviluppare delle crepe superficiali nel corso dell'estate. ASA resiste meglio a questo. Se stai stampando un pezzo che verrà frequentemente a contatto con le mani in estate, ASA è la scelta più sicura.

Sfoglia il raccolta di filamenti ad alte prestazioni per entrambe le varianti standard e Aero di ASA, o il raccolta di filamenti comuni per tutti i giorni ABS.

Una nota sul degassamento

ABS emette più composti organici volatili (COV) di ASA durante la stampa, principalmente stirene (gruppo IARC 2A, "probabilmente cancerogeno per l'uomo"). Studio sottoposto a revisione paritaria nel 2022 misurato ASAle emissioni di stirene a un tasso inferiore a un quarto di ABS durante la stampa.

Dopo la stampa e il raffreddamento, i pezzi finiti emettono una quantità di radiazioni nettamente inferiore rispetto a quella emessa durante il processo di stampa. ABS è ampiamente utilizzato negli interni automobilistici stampati a iniezione da ogni grande produttore di automobili, quindi il degassamento da un polimerizzato e raffreddato ABS la parte alle temperature dell'auto rientra nelle soglie accettate dal settore. Detto questo, lasciare che le parti stampate degassino in un'area ventilata per diversi giorni prima di installarle in un veicolo è una precauzione ragionevole, soprattutto per le parti stampate in ABS.