ASA против PETG: ключевые различия при выборе материала для 3D-печати

В области 3D-печати выбор материала имеет решающее значение для определения производительности и области применения конечного продукта. Акрилонитрилстиролакрилат (ASA) и полиэтилентерефталатгликоль (PETG) выделяются как два наиболее предпочтительных термопластичных материала, каждый из которых предлагает свои преимущества и ограничения. Эта статья предоставляет углубленное сравнение ASA и PETG, уделяя особое внимание их физическим свойствам, пригодности для печати, идеальным областям применения и методам постобработки, чтобы помочь пользователям принимать обоснованные решения.

ASA: Превосходная устойчивость к атмосферным воздействиям и высокая прочность

ASA, модифицированная форма пластика ABS, превосходно выдерживает атмосферные воздействия, особенно ультрафиолетовое (УФ) излучение. Это делает его идеальным выбором для наружного применения, такого как автомобильные экстерьеры, уличная мебель и архитектурные модели. Его исключительная долговечность обусловлена его уникальной химической структурой, в которой акрилатный каучук заменяет бутадиеновый каучук в ABS, повышая его устойчивость к окислению и деградации под воздействием УФ-излучения.

Химический состав и производство

ASA производится в процессе прививочной полимеризации с участием трех мономеров: акрилонитрила, стирола и акрилата. Акрилат прививается к основе сополимера стирола и акрилонитрила, сочетая в себе сильные стороны каждого компонента. Акрилонитрил обеспечивает химическую стабильность и термостойкость, стирол способствует твердости и технологичности, а акрилат улучшает устойчивость к атмосферным воздействиям и ударную прочность.

Основные области применения

Помимо 3D-печати, ASA широко используется в традиционном производстве. В автомобильной промышленности он используется для наружных деталей, таких как корпуса зеркал и панели кузова, благодаря его устойчивости к старению под воздействием солнечного света. В строительстве ASA используется для вентиляционных отверстий на крыше и оконных профилей, чтобы обеспечить долговечность в различных климатических условиях. Он также популярен для наружных вывесок, игрушек и спортивного оборудования.

Физические свойства

ASA имеет плотность примерно 1,07 г/см³, прочность на растяжение около 44 МПа и модуль упругости при изгибе около 2200 МПа. Температура плавления составляет примерно 250°C, что делает его пригодным для высокотемпературных применений. Кроме того, ASA обладает отличной стабильностью размеров, сводя к минимуму деформацию при колебаниях температуры.

3D-печать с использованием ASA

ASA обычно поставляется в виде нити диаметром 1,75 мм или 2,85 мм. Для него требуется более высокая температура печати (около 260°C) по сравнению со многими другими материалами, что может привести к деформации. Чтобы смягчить это, рекомендуется использовать нагреваемый стол и закрытую камеру для сборки, чтобы поддерживать постоянную температуру во время печати. Несмотря на эти трудности, ASA обеспечивает прочную адгезию слоев, что приводит к долговечным отпечаткам с гладкой поверхностью. Его устойчивость к УФ-излучению гарантирует, что напечатанные детали сохранят свой внешний вид и функциональность с течением времени.

Постобработка

ASA хорошо поддается постобработке. Его можно шлифовать для сглаживания линий слоев, окрашивать для получения индивидуальной отделки и склеивать с использованием стандартных клеев для сборки многокомпонентных отпечатков.

PETG: Прочность, гибкость и простота использования

PETG, модифицированная версия PET, является еще одним популярным выбором в 3D-печати. Добавление гликоля изменяет его молекулярную структуру, уменьшая кристалличность и улучшая гибкость и пригодность для печати. Эта модификация позволяет PETG сохранять прочность и химическую стойкость PET, будучи при этом более простым в обработке.

Химический состав и модификации

PETG синтезируется из терефталевой кислоты, этиленгликоля и гликолевого модификатора. Модификатор нарушает регулярность молекулярных цепей PET, снижая кристалличность и повышая гибкость и ударопрочность. Он также снижает температуру плавления, облегчая экструзию и формование.

Основные области применения

Универсальность PETG распространяется на упаковку пищевых продуктов, медицинские устройства, автомобильные компоненты и бытовую электронику. Он обычно используется для контейнеров для пищевых продуктов, бутылок для напитков и медицинских трубок благодаря своей биосовместимости и химической стойкости. В автомобильных интерьерах PETG используется для приборных панелей и крышек освещения. Он также является предпочтительным материалом для выставочных стендов, вывесок и игрушек.

Физические свойства

PETG имеет плотность около 1,27 г/см³, прочность на растяжение примерно 50 МПа и модуль упругости при изгибе около 2000 МПа. Он плавится при температуре 220–250°C и обладает отличной стабильностью размеров, химической стойкостью и прозрачностью.

3D-печать с использованием PETG

PETG лучше всего печатается при температуре 220–260°C, что немного ниже, чем у ASA. Он менее подвержен деформации и расслоению, благодаря низкой скорости усадки. Нагреваемый стол не является строго необходимым, что делает его доступным для более широкого спектра принтеров. Прозрачность PETG является заметным преимуществом, хотя настройки печати, такие как высота слоя и скорость, влияют на четкость. Химическая обработка поверхности, например, использование дихлорметана, может улучшить оптические свойства.

Постобработка

PETG можно шлифовать и окрашивать, хотя шлифовка снижает прозрачность. Он также поддерживает полировку пламенем, метод, который плавит внешний слой для создания глянцевой поверхности. Склеивание выполняется просто с помощью обычных клеев.

Проблемы

PETG гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха, что может ухудшить качество печати. Рекомендуется хранить нить в сухой среде и предварительно высушивать перед использованием.

ASA против PETG: сравнительный анализ

Сравнение производительности

• Устойчивость к УФ-излучению: ASA превосходит PETG, что делает его идеальным для использования на открытом воздухе.
• Пригодность для печати: PETG проще печатать, требуя более низких температур и отсутствия нагреваемого стола.
• Прозрачность: PETG по своей природе прозрачен; ASA непрозрачен, но доступен в цветах.
• Прочность: PETG имеет более высокую прочность на растяжение, в то время как ASA обеспечивает превосходную ударопрочность.

Долговечность и термостойкость

Температура стеклования ASA (105°C) выше, чем у PETG (80°C), что делает его лучше для высокотемпературных применений. Оба материала долговечны, но ASA тверже и более устойчив к царапинам.

Адгезия слоев

PETG превосходно склеивает слои, снижая риск расслоения в сложных отпечатках.

Выбор подходящего материала

Выберите ASA, если ваш проект требует:

• Воздействие на открытом воздухе
• Высокотемпературную устойчивость
• Ударопрочные детали, такие как защитные корпуса

Выберите PETG для:

• Быстрого прототипирования
• Несущих компонентов
• Прозрачных деталей, таких как упаковка или трубки

Заключительные соображения

Ни один материал не является универсально превосходным; выбор зависит от конкретных требований проекта. Устойчивость ASA к атмосферным воздействиям и прочность сочетаются с более сложной печатью, в то время как PETG сочетает в себе простоту использования и универсальность. Понимание этих компромиссов поможет вам выбрать оптимальный материал для ваших потребностей в 3D-печати.