Melhor filamento para interiores de carros: ABS vs. ASA Teste de resistência ao calor

Quão quentes podem ficar os interiores dos carros?

Um estudo da Universidade Estadual do Arizona Medição das temperaturas em seis veículos estacionados sob o sol de verão (temperatura ambiente acima de 37°C). Após uma hora:

Esses números são do Arizona, que é quente, mas não extremo em comparação com os padrões globais. Estudos realizados em Bagdá registraram temperaturas no painel de instrumentos próximas a 100 °C. Dados do Florida Solar Energy Center mostram painéis atingindo 93 °C. O padrão é claro: o ar na cabine permanece abaixo de 70 °C mesmo nas piores condições, mas as superfícies do painel, sob luz solar direta, podem ultrapassar os 80 °C rotineiramente e chegar perto de 100 °C em climas extremos.

Isso significa que a localização de uma peça impressa em 3D no seu carro é extremamente importante. Um suporte de celular preso a uma saída de ar fica exposto à temperatura do ar da cabine (47–60 °C). Um adaptador de porta-copos fica na sombra. Ambos estão dentro da faixa de segurança para a maioria dos filamentos de engenharia. Uma peça apoiada diretamente sobre um painel exposto ao sol enfrenta um ambiente térmico completamente diferente.

ABS vs. ASAcomparação mecânica e térmica

De acordo com QIDIfichas técnicas de, ABS e ASA Apresentam desempenho mecânico e térmico amplamente similar., apresentando apenas diferenças limitadas na maioria das categorias, de acordo com os métodos de teste ISO relatados.

Os dados indicam que ABS possui uma vantagem modesta em rigidez, resistência à flexão e, principalmente, resistência ao impacto, enquanto ASA permanecem semelhantes em termos de propriedades de tração e flexão. A diferença mais acentuada está na resistência ao impacto Charpy, onde ABS supera ASA por uma margem considerável.

Em termos de comportamento térmico, os dois materiais são efetivamente comparáveis ​​para a maioria das aplicações práticas. Embora existam pequenas diferenças dependendo das cargas de teste específicas, ambos os materiais se enquadram na mesma faixa geral de resistência ao calor.

Para aplicações em interiores automotivos, isso sugere que qualquer um dos materiais pode ser adequado do ponto de vista térmico, desde que a peça seja projetada e impressa corretamente. O critério de seleção mais importante provavelmente será o ambiente de serviço: ASA É preferível quando a exposição aos raios UV e o desgaste a longo prazo são preocupações, enquanto ABS É preferível quando a resistência ao impacto e o desempenho mecânico da impressão encapsulada são priorizados.

Resistência aos raios UV: o verdadeiro diferencial

ABS Contém borracha butadieno como modificador de impacto. O butadieno é altamente suscetível à foto-oxidação induzida por UV. Na prática, ABS Peças deixadas no painel de um carro sob a luz solar amarelam visivelmente em poucos meses e tornam-se progressivamente mais quebradiças. estudo de 2022 em Degradação e estabilidade do polímero confirmou que ABS Apresenta severas alterações de cor e fragilização sob condições de intemperismo acelerado.

ASA Substitui o butadieno por borracha acrílica (éster acrílico) como modificador de impacto. A borracha acrílica é inerentemente estável aos raios UV. ASA foi especificamente projetado na década de 1970 como uma alternativa resistente aos raios UV para ABS Para aplicações externas. A literatura da indústria da BASF e de outros fabricantes afirma que a resistência aos raios UV é aproximadamente 10 vezes maior que a de outros produtos. ABS.

Para peças internas de automóveis, essa diferença é significativa, mas depende do contexto. Um adaptador de porta-copos que nunca fica exposto à luz solar direta se degrada lentamente em ambos os materiais. Um suporte para celular no painel, sob luz solar direta, amarelará e perderá a resistência. ABS dentro de uma temporada. Em ASAA mesma peça mantém sua cor e propriedades mecânicas por anos.

A recomendação: se a peça estiver em algum lugar onde a luz solar incida, use ASA. Se ficar permanentemente na sombra (organizador do porta-luvas, compartimento do porta-malas, compartimento do console), ABS Funciona bem e é um pouco mais fácil de imprimir. Para ABS peças que precisam de exposição ocasional aos raios UV, suavização com vapor de acetona Cria uma superfície brilhante e selada que retarda a degradação por raios UV, embora não a elimine completamente.

E quanto a...? PETG?

PETG Possui uma temperatura de transição vítrea de 75–85°C e uma temperatura de deflexão térmica de aproximadamente 65–75°C. Isso a coloca na zona de perigo para uso em interiores de automóveis. O ar da cabine a 47–60°C é adequado. Mas um PETG Um suporte para celular colocado sobre um painel exposto ao sol a 70-80°C irá amolecer e deformar-se sob o próprio peso.

PETG Tem vantagens reais: é mais fácil de imprimir do que ABS ou ASA (menos deformação, sem necessidade estrita de proteção contra fumaça, menor emissão de gases), possui resistência moderada aos raios UV (melhor que ABS, pior que ASA), e está amplamente disponível. Se você sabe que uma peça ficará em uma área com temperatura controlada, PETG é uma escolha razoável. Um organizador de porta-luvas, um divisor de porta-malas ou uma peça presa a uma saída de ar (que recebe ar refrigerado) podem ser opções viáveis. PETG.

Para qualquer item próximo ao painel ou qualquer coisa que possa ficar em um carro estacionado sob o sol de verão, PETG é o material errado. ABS ou ASA É necessário. O ABS vs PLA comparação Abrange compensações materiais adicionais que se aplicam além do cenário do interior do carro.

Peças populares para interiores de carros impressas em 3D

suportes para celular

Suportes para celular com encaixe na saída de ar, no porta-copos e no painel. O modelo com encaixe na saída de ar é o mais seguro termicamente, pois fica no fluxo de ar. Os suportes no porta-copos ficam expostos a temperaturas moderadas. Já os suportes para painel são os mais expostos aos raios UV. Imprima suportes para celular em ASA para máxima durabilidade, ou ABS se o suporte ficar protegido da luz solar direta.

Adaptadores para porta-copos

Anéis de ajuste que permitem que garrafas ou copos menores se encaixem perfeitamente em porta-copos grandes. Eles ficam permanentemente na sombra e sofrem mínimo estresse térmico. ABS, ASA, ou até mesmo PETG Tudo funciona aqui. Um único adaptador usa cerca de 30 a 50 gramas de filamento e custa menos de US$ 2 para imprimir.

Botões de substituição

Controles do sistema de climatização, botões do rádio e manivelas dos vidros. Muitos veículos mais antigos têm botões que racham e quebram com o tempo, e as peças de reposição originais custam de US$ 15 a US$ 30, quando ainda estão disponíveis. Imprima as peças de reposição em ABS para resistência ao calor. O guia de design de botão de substituição Abrange a medição do eixo, a modelagem do eixo em D e as tolerâncias para um encaixe adequado.

Organizadores e acabamentos para consoles

Divisórias para o console central, porta-cartões/moedas, presilhas para organização de cabos. Esses itens ficam na sombra e raramente são expostos a temperaturas extremas. Qualquer filamento de engenharia serve. Combine a cor com o interior do seu carro se a estética for importante.

Peças para restauração de carros clássicos

Componentes originais descontinuados e impossíveis de encontrar. Molduras de acabamento do painel, peças de reposição para clipes quebrados, carcaças de espelhos e suportes personalizados. ABS Este é o material certo aqui porque a maioria dos plásticos originais para interiores de automóveis eram moldados por injeção. ABSA peça de substituição impressa corresponde ao comportamento do material da peça original.

Configurações de impressão para peças prontas para uso em automóveis

Ambos os materiais requerem uma câmara aquecida para resultados confiáveis. Sem ela, peças grandes deformam e se desprendem, especialmente em cantos e superfícies planas. Plus4 Com sua câmara aquecida a 65°C, lida com ambos. ABS e ASA Bem. O guia de benefícios do cercado Explica por que a temperatura da câmara é importante para polímeros estirênicos.

ASA deforma ligeiramente menos que ABS Na prática, isso a torna um pouco mais tolerante para iniciantes. Ambos os materiais se beneficiam de uma borda (5–10 mm) em partes planas e da impressão em uma base de PEI limpa e tratada com cola bastão. ABS/ASAGuia de impressão para PC Aborda em detalhes a adesão, a prevenção de deformações e a otimização da adesão entre camadas.

Para peças que exigem máxima resistência (braços de suporte para celular, clipes de encaixe), imprima com 4 ou mais paredes e 40-60% de preenchimento. Oriente a peça de forma que a direção da carga principal fique paralela às linhas de camada. Um braço de suporte para celular que flexiona para cima e para baixo deve ser impresso com as camadas empilhadas verticalmente, e não horizontalmente.

Resistência química em ambientes automotivos

O interior dos carros entra em contato com diversos produtos químicos: produtos de limpeza para interiores, lenços umedecidos com álcool isopropílico, protetores de silicone (Armor All) e resíduos de protetor solar das mãos.

Ambos ABS e ASA Resistem sem problemas a protetores à base de silicone, ácidos diluídos e óleos minerais. As diferenças surgem com solventes específicos. O álcool isopropílico pode causar fissuração por tensão ambiental (ESC) em ABS, especialmente em peças sujeitas a carga mecânica. ASA Lida melhor com álcoois, com resistência ESC aprimorada em comparação com ABS.

O protetor solar representa um risco muitas vezes ignorado. Os surfactantes presentes nos protetores solares têm sido associados ao surgimento de fissuras por tensão na pele. ABS.Um suporte de celular impresso ou um acessório para volante que recebe repetidamente a transferência de protetor solar das mãos pode desenvolver rachaduras superficiais ao longo do verão. ASA resiste melhor a isso. Se você estiver imprimindo uma peça que terá contato frequente com as mãos no verão, ASA é a opção mais segura.

Navegue pelo coleção de filamentos de alto desempenho tanto para as variantes padrão quanto para as Aero de ASAou o coleção de filamentos comuns para o dia a dia ABS.

Uma nota sobre a desgaseificação

ABS emite mais compostos orgânicos voláteis (COVs) do que ASA Durante a impressão, principalmente estireno (Grupo 2A da IARC, "provavelmente cancerígeno para humanos"). estudo revisado por pares de 2022 medido ASAas emissões de estireno em menos de um quarto da taxa de ABS durante a impressão.

Após a impressão e o resfriamento, as peças finalizadas emitem muito menos calor do que durante o processo de impressão. ABS É amplamente utilizado em interiores automotivos moldados por injeção por todas as principais montadoras, portanto, a liberação de gases de um material curado e resfriado ABS A temperatura ambiente das peças em um carro está dentro dos limites aceitos pela indústria. Dito isso, permitir que as peças impressas liberem gases em uma área ventilada por vários dias antes de instalá-las em um veículo é uma precaução razoável, especialmente para peças impressas em ABS.