Nhiều người đam mê in 3D đã trải qua sự thất vọng khi chứng kiến các mô hình được chế tạo cẩn thận của họ bị xuống cấp trong vòng vài tuần sau khi tiếp xúc với môi trường bên ngoài. Những gì bắt đầu là một sáng tạo được in chính xác, sống động sẽ sớm phai màu, nứt và trở nên giòn dưới sự tấn công không ngừng của ánh nắng mặt trời. Thủ phạm thường không phải là thiết kế hoặc kỹ thuật in kém, mà là một yếu tố quan trọng bị bỏ qua: lựa chọn vật liệu.
Acrylonitrile Styrene Acrylate (ASA) đã nổi lên như một loại sợi đột phá cho các ứng dụng ngoài trời. Loại nhựa nhiệt dẻo cấp kỹ thuật này mang lại khả năng chống chịu thời tiết và ổn định tia cực tím vượt trội, bảo vệ chống lại sự suy thoái của môi trường như một vệ sĩ phân tử cho bản in của bạn.
Đối với các dự án yêu cầu tiếp xúc ngoài trời lâu dài — từ các tác phẩm điêu khắc trong vườn đến các bộ phận ô tô chức năng — ASA cung cấp độ bền mà các loại sợi tiêu chuẩn đơn giản là không thể sánh được. Thành phần hóa học của nó tạo ra khả năng kháng bức xạ cực tím, độ ẩm và sự thay đổi nhiệt độ vốn có, những yếu tố này sẽ làm ảnh hưởng đến các vật liệu khác.
Mặc dù ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) vẫn phổ biến vì độ bền và các đặc tính nhiệt của nó, nhưng ASA vượt trội hơn người anh em họ hóa học của nó trong một số lĩnh vực chính:
Ưu điểm đáng kể nhất của ASA nằm ở độ ổn định tia cực tím của nó. Trong khi ABS bị xuống cấp như nhựa bị tẩy trắng bởi ánh nắng mặt trời, ASA vẫn giữ được tính toàn vẹn về cấu trúc và độ trung thực về màu sắc qua các mùa tiếp xúc. Điều này làm cho nó trở nên lý tưởng cho các công trình ngoài trời, mô hình kiến trúc và bất kỳ ứng dụng nào mà việc tiếp xúc với ánh sáng mặt trời là không thể tránh khỏi.
Với độ bền va đập đạt 60 kJ/m² và độ bền kéo 40MPa, ASA thể hiện độ bền đáng kể dưới áp lực. Độ dẻo cao hơn so với ABS giúp nó phù hợp hơn với các bộ phận chịu tải cần có một số tính linh hoạt.
ASA chứng tỏ dễ tính hơn trong quá trình in, với xu hướng cong vênh và nứt giảm so với ABS. Điều này chuyển thành tỷ lệ thành công cao hơn đối với các bản in khổ lớn và hình học phức tạp. Độ bám dính lớp vượt trội của vật liệu cũng tạo ra các sản phẩm cuối cùng mạnh mẽ hơn.
Các đặc tính độc đáo của ASA mở ra cánh cửa cho nhiều ứng dụng chuyên biệt:
Để tận dụng tối đa khả năng của ASA, máy in nên xem xét các hướng dẫn kỹ thuật sau:
Cấu trúc hóa học của ASA kết hợp cao su acrylate thay vì butadien có trong ABS. Sự thay thế này mang lại khả năng chống nứt do ứng suất môi trường vượt trội trong khi vẫn duy trì các đặc tính nhiệt tương tự, với nhiệt độ lệch nhiệt là 86°C. Khả năng chịu thời tiết của vật liệu đến từ các chất ổn định hấp thụ bức xạ UV trước khi nó có thể phá vỡ các chuỗi polyme.
Đối với các chuyên gia yêu cầu các đặc tính vật liệu được chứng nhận, các loại sợi ASA cao cấp trải qua quá trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Các sản phẩm đã được xác minh này mang lại hiệu suất nhất quán theo từng lô, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng công nghiệp nơi tính nhất quán của vật liệu ảnh hưởng đến độ tin cậy của sản phẩm.
Khi sản xuất bồi đắp tiếp tục mở rộng sang các bộ phận sử dụng cuối chức năng, các vật liệu như ASA, thu hẹp khoảng cách giữa tạo mẫu và sản xuất, sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong các ngành công nghiệp. Sợi đại diện cho một bước tiến đáng kể trong việc biến in 3D thành một giải pháp khả thi cho các ứng dụng ngoài trời bền bỉ.
