PETG vs ABS vs ASA: Welk 3D-printfilament wint?

Volgens het thema van het vorige artikel, waarin we PETG en PLA vergeleken, hier zijn de verschillen en overeenkomsten tussen PETG, ABS en ASA.

PETG en ABS behoren tot de groep van de meest verbruikte materialen op het gebied van 3D-printen FDM/FFF, de eerste door zijn balans tussen sterkte en printgemak en de tweede door zijn grote gebruik in de industriële wereld sinds jaren. ASA trekt steeds meer consumenten, vooral diegenen die een hoge mechanische en milieubestendigheid nodig hebben.

ABS (acrylonitril butadieen styreen) is het plastic par excellence in de industriële wereld bij het creëren van behuizingen of externe delen van allerlei soorten, normaal gericht op constante manipulatie. ABS biedt hardheid, weerstand tegen bepaalde chemische elementen, rigiditeit en stabiliteit bij hoge temperatuur (100 °C). Een ander voordeel van deze engineering plastic is dat het geschilderd of bedekt kan worden met een dunne metalen laag. ASA (acrylonitril styreen acrylaat) is bekend als een geavanceerd ABS zeer weerstandsfähig tegen weersinvloeden zonder geschilderd of oppervlakkig behandeld te hoeven worden.

PETG en ABS zijn 3D-printmaterialen met goede mechanische eigenschappen, met enige gelijkenis. Beide materialen hebben goede schokweerstand, maar de copolyester heeft grotere veerkracht, herstelenergie na vervorming. Aan de andere kant, met ABS worden delen met grotere hardheid en rigiditeit verkregen, aangezien PETG een zekere elasticiteit heeft. Een voordeel dat ABS presenteert is de kracht om te bewerken zonder vervorming, iets ongebruikelijk in conventionele 3D-printmaterialen. Deze eigenschap wordt grotendeels verkregen dankzij de hoge glasovergangstemperatuur (Tg = 100 °C, zie de waarden van alle materialen in de volgende tabel) en de stabiliteit van het materiaal zelf. Wanneer delen voor buiten of in contact met chemische vloeistoffen worden gemaakt, is PETG meer weerstandsfähig tegen dit type producten, de werking van de zon, regen en kou, hoewel er oplossingen zijn zoals Plastimperm F10 voor waterdicht maken van delen gemaakt met ABS. De meerderheid van PETG-kleuren heeft een hogere percentage doorzichtigheid, wat in veel gevallen positief is, maar het moeilijk maakt om altijd dezelfde kleurcode te verkrijgen; aan de andere kant kan met ABS de zelfde RAL en Pantone kleurcode zonder probleem verkregen worden. Bij het printen van complexe delen is PETG minder geneigd tot krakeervormingen, iets wat met ABS kan gebeuren, vooral in grote stukken en in een 3D-printer zonder verwarmde kamer, waar de concentratie van spanning door temperatuurvariatie zo groot kan zijn dat ze van de basis loskomen. In het geval dat je hoge volume stukken met supports moet produceren, wordt aangeraden een 3D-printer met verwarmde kamer (3NTR A2) te gebruiken met een oplosbaar supportmateriaal. Voor PETG zijn er wateroplosbare supportmaterialen (Mowiflex 3D 2000), die de fabricage van complexe stukken enorm vereenvoudigen. ASA behoudt, of verhoogt zelfs, de mechanische voordelen van het bovengenoemde ABS en complementeert ze met goede weerstand tegen ongunstige omgevingen, wat een ideaal materiaal geeft voor auto-exterieurdelen of behuizingen van elektrisch gereedschap.

Op het gebied van printeigenschappen hebben de drie materialen die vergeleken worden vergelijkbare extrusietemperaturen nodig (230-260 °C), met PETG dat een zekere voordelen presenteert, welke met een koude basis geprint kan worden met de hulp van een soort aanhechtingsmiddel (3DLac, DimaFix, Magigoo...) maar het is raadzaam om warme basis voor grote stukken te gebruiken. In het geval van ABS en ASA is het essentieel om een warme basis te hebben (90-110 °C) en het is zelfs zeer gunstig om de stukken in een gesloten 3D-printer FDM/FFF te maken om de temperatuur stabiel te houden. Deze stabiliteit is ook cruciaal bij het afkoelen van een stuk, vooral met acrylonitrilen, aangezien ze geneigd zijn te krimpen bij abrupte temperatuurveranderingen. Deze materialen presenter een ander nadeel bij het printen en dat is de vrijkoming van giftige rook. Integenstelling, PETG presenteert dit probleem niet, zelfs PETG van bepaalde fabrikanten, zoals de CPE HG100 van Fillamentum, hebben de FDA en BPA-vrije certificaten. Vanwege de hogere dichtheid van PETG (1,27 g/cm³) vergeleken met ABS (1,04 g/cm³) en ASA (1,07 g/cm³), is het raadzaam om de scheiding tussen de uitmonding en de basis van de configuratie voor ABS te vergroten. Deze verschil in dichtheid (20%) zal het gewicht van de met de copolyester geproduceerde stukken verhogen, wat een licht nadeel creëert.

Na al de bovenstaande informatie kunnen we zeggen dat ABS een materiaal is gebruikt in veel industriële velden: helmen, behuizingen van elektrisch gereedschap of zelfs in LEGO-blokken. De ASA zal steeds meer gebruikt worden om externe delen te produceren zoals automietspiegelbehuizingen. En PETG zal blijven evolueren, vooral om prototypes en voedselverpakkingen te maken.