فیلامنت ASA یا استایرن اکریلات اکریلونیتریل از متریال های ساخت قطعه با تکنولوژی پرینت سه بعدی FDM است که به طور روز افزون در پرینت سه بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حقیقت، پایداری این ماده در برابر اشعه فرابنفش و توانایی آن در تحمل گرما آن چیزی است که سبب شده فیلامنت ASA تا این اندازه محبوب شود.
با این حال، برای آنکه بتوانید با این ماده کار کنید باید به خوبی با آن آشنا باشید، در غیر این صورت شاید کار کردن با آن دشوار به نظر برسد. علاوه بر این موضوع، خواص موجود در این فیلامنت نیز ممکن است با تغییر برند، تفاوت پیدا کند.
در مقاله پیش رو قصد داریم به معرفی فیلامنت ASA و سپس اصول کار با آن بپردازیم. پس برای شروع کار با این فیلامنت پرینت سه بعدی، با ما همراه باشید.
نگاه اجمالی مشخصات فنی فیلامنت ASA
300*300*300 میلی متر
تلرانس ساخت مجاز حداکثر 0.5 میلی متر
مقاومت بسیار بالا در برابر اشعه UV
مقاومت بالا در برابر آسیب، ضربه و سایش
دمای انتقال شیشه بالا
قیمت بالا
محدودیت سایز ساخت
قطعات بیرونی خودرو
اجزای فضای بیرونی
قطعات صنعتی
لوازم ورزشی
Tensile modulus :2300 Mpa
Tensile strength 49 MPA
Thermal resistance 96
فیلامنت ASA چیست؟
ترموپلاستیک استایرن اکریلات اکریلونیتریل با نام اختصاری ASA به گونه‌ای طراحی شده است تا علاوه بر داشتن خواص فیلامنت ABS، به تابش اشعه فرابنفش نیز مقاوم باشد. بنابراین انتخاب خوبی برای کاربردهای صنعتی و مربوط به محیط بیرون است، به طوری که اغلب از آن برای تولید بخش‌های خارجی خودرو و ماشین کاروان، قطعات قایق و تابلوهای اعلانات استفاده می‌شود؛ همچنین، انواعی از لوازم خانگی و ابزارآلاتی که در محیط بیرون قرار می‌گیرند هم می‌توانند در گستره کاربردهای فیلامنت ASA قرار بگیرند.
مزایا پرینت سه بعدی با فیلامنت ASA
پلاستیک ASA را می‌توان ماده بادوامی نامید که در برابر بسیاری از عوامل همچون گرما، اشعه UV، رطوبت، سایش و ضربه مقاومت خیلی خوبی دارد. مقاومت حرارتی این ماده از بیشتر مواد پرینت سه بعدی دیگر بیشتر است و دمای انتقال به شیشه آن حدود 112 درجه سلسیوس است. این بدان معنی است که حتی اگر تابیدگی اتفاق افتاده باشد، تا زمانی که دما به 90 الی 95 درجه سلسیوس کاهش پیدا نکند شما هیچ اثری از وجود تابیدگی نخواهید دید.
شاید فیلامنت ASA در استحکام کششی به پای فیلامنت پلی کربنات نرسد، اما در این مورد از بیشتر مواد پرینت سه بعدی برتر است. علاوه بر این، مواد ASA خواص مکانیکی خوبی دارند که در کنار دوام فوق‌العاده آنها، به یک پلاستیک رده بالا تبدیل می‌شوند. این فیلامنت می‌تواند مدت زیادی در آب قرار بگیرد و تجزیه نشود. مقاومت به رطوبت در کنار مقاومت به اشعه فرابنفش، ASA را به یک گزینه خوب برای کاربردهای مربوط به محیط باز و مرطوب تبدیل می‌کند.
آیا می توان عملیات پس پردازش روی فیلامنتASA انجام داد؟
فیلامنت ASA درجه سختی بالایی دارد. به همین خاطر، امکان انجام عملیات پسا پردازش و سنباده زنی روی آن وجود دارد. مقاومت شیمیایی ویژگی مطلوب دیگری است که در این فیلامنت دیده می‌شود، زیرا می‌تواند پایداری خود را در برابر بسیاری از مواد شیمیایی همچون مواد قلیایی، الکل‌ها، انواع روغن و غیره حفظ کند.
با این حال، این ماده در استون حل می‌شود و کوچک‌ترین تماسی با استون آن را ذوب می‌کند. به طوری که می‌توانید از انجام عملیات پساپردازش صرف نظر کنید و تنها با استفاده از استون، خطوط پرینت را در سطح قطعه از بین ببرید.
جالب است بدانید که برخلاف بیشتر مواد پرینت سه بعدی، پرینت‌های ASA سطح ماتی دارند. چنین چیزی سبب می‌شود کیفیت پرینت بالاتر رفته و از بین بردن خطوط پرینت هم راحت‌تر شود. به همین خاطر است که سطح قطعات ASA بدون هیچ عملیات پساپردازشی نسبت به قطعات ساخته شده با مواد دیگر از قبیل فیلامنت PETG ، فیلامنت PLA و حتی فیلامنت ABS صاف و صیقلی‌تر به نظر می‌آید.
معایب پرینت سه بعدی با فیلامنت ASA
بسیاری از معایب فیلامت ABS در فیلامنت ASA نیز دیده می‌شود؛ اما میزان شدت آنها در فیلامنت ASA کمتر است. به عنوان نمونه، مواد ASA مستعد چروک خوردن هستند که در نهایت به تابیدگی منجر خواهد شد، به ویژه اگر حجم پرینت بزرگ باشد. استفاده از یک محفظه گرم و ایجاد حاشیه در نمونه، مشکلات ناشی از عدم چسبندگی بستر را کم می‌کند که این امر، ارتباط مستقیمی با تابیدگی پرینت شما دارد.
پلاستیک ASA، گاز تولید می‌کند که به استایرن موجود در ساختار آن برمی‌گردد. تنفس گازهایی که از این فیلامنت تولید می‌شود به مدت طولانی، ممکن است خطرناک باشد. به همین خاطر، برای پرینت این فیلامنت از یک پرینتر سه بعدی دارای محفظه استفاده کنید و با تهویه مناسب، گازهای مضر را از جایی که شما و افراد دیگر در معرض آن قرار دارید، خارج کنید.
ASA نیز مانند بیشتر پلاستیک‌ها جاذب رطوبت است. اما به اندازه دیگر مواد پرینت سه بعدی معروف تجزیه نمی‌شود. با این حال، فیلامنت را پیش از استفاده باید خشک کنید. برخی از تولیدکنندگان دستورالعمل خاصی را برای خشک کردن فیلامنت به شما توصیه خواهند کرد که با دنبال کردن آنها به نتیجه بهتری خواهید رسید. در آخر، مقاومت حرارتی فیلامنت ASA در بیشتر مواقع به عنوان یک مزیت دانسته می‌شود، اما حقیقت آن است که کار کردن با آن را مشکل می‌سازد. زیرا دمای نازل و بستر باید بسیار بالا باشد تا به خوبی پرینت شود، به طوری که این دما حتی از دمای مورد نیاز فیلامنت ABS هم بیشتر است. از این رو، گاهی سخت می‌شود از خنک شدن قطعات بزرگ در هنگام پرینت جلوگیری کرد.
همین الان سفارش خود را ثبت کنید!
کاربرد فیلامنت ASA
فیلامنت ASA (اکریلونیتریل استایرن اکریلات) به دلیل ویژگی‌های فنی منحصربه‌فرد خود، به یکی از پرکاربردترین مواد در پرینت سه‌بعدی صنعتی و فضای باز تبدیل شده است. مقاومت عالی مواد ASA در برابر اشعه فرابنفش، دمای بالا، ضربه و سایش، آنها را برای ساخت قطعاتی که در محیط‌های سخت و در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند، به گزینه‌ای ایده‌آل تبدیل کرده است.
ASA به‌راحتی در برابر نور مستقیم خورشید تجزیه نمی‌شود و تا دمای حدود ۹۰ درجه سانتی‌گراد بدون تغییر شکل جدی باقی می‌ماند. مواد ASA به دلیل همین پایداری حرارتی و مقاومت عالی در برابر نور خورشید، گزینه‌ای مناسب برای ساخت قطعاتی است که در فضای باز قرار می‌گیرند. این ویژگی‌ها باعث شده استفاده از آن در تولید تابلوهای فضای بیرونی، مبلمان باغی، لوله‌های تخلیه، گلدان‌ها، لانه پرندگان و تجهیزات مشابه رایج شود.
در صنعت خودروسازی، از مواد ASA برای تولید قطعاتی مانند سپر، قاب آینه‌های جانبی و بخش‌هایی از بدنه استفاده می‌شود. این فیلامنت علاوه بر مقاومت در برابر شرایط محیطی، در مقایسه با فلزات وزن کمتری دارد و دچار زنگ‌زدگی نمی‌شود.
مقاومت بالا در برابر ضربه و سایش، مواد ASA را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت ابزار، گیره‌ها، جیگ‌ها و دیگر قطعات صنعتی تبدیل کرده است. همچنین در برخی پروژه‌های مهندسی، با افزودن الیاف شیشه به این متریال، از آن در ساخت سازه‌هایی مانند پل‌های سبک پیاده‌رو نیز استفاده می‌شود.
فیلامنت ASA در کنار ویژگی‌های فنی، از نظر ظاهری نیز انعطاف‌پذیر است و در رنگ‌ها و پرداخت‌های مختلف عرضه می‌شود. همین موضوع، آن را به گزینه‌ای مناسب برای ساخت نمونه‌های اولیه حرفه‌ای، قطعات تزئینی، تجهیزات ورزشی و تابلوهای تبلیغاتی سفارشی تبدیل کرده است.
ASA و ABS هر دو از فیلامنت‌های دما بالا به حساب می‌آیند و اغلب در جایی به کار می‌روند که درجه بالایی از مقاومت حرارتی نیاز باشد. برای مدت طولانی، فیلامنت ABS به عنوان بهترین فیلامنت برای پرینت در دمای بالا شناخته می‌شد. اما اکنون پرینت سه بعدی با فیلامنت ASA می‌تواند بازه‌های دمایی بیشتر از آن را هم تحمل کند.
به طور کلی، خواص این دو ماده برای اکسترود با دمای بالا و بسترهای داغ مناسب است، اما از سوی دیگر، هر دوی آنها به شدت مستعد چروکیدگی و تاب خوردن هستند. علاوه بر این موضوع، پرینت هر دوی آنها با انتشار بوی تند و گازهای سمی همراه است، بنابراین باید در یک محیط دارای تهویه پرینت شوند.
هنگام مقایسه فیلامنت ASA و ABS مهم ترین تفاوت آنها در مقاومت به اشعه فرابنفش خلاصه می‌شود. ABS تحمل تابش اشعه فرابنفش را ندارد، به گونه‌ای که در معرض نور خورشید رنگ خود را از دست می‌دهد و تجزیه می‌شود. اما در مقابل، ASA به خوبی در برابر اشعه فرابنفش مقاومت می‌کند و می‌تواند به مدت طولانی در معرض آفتاب قرار بگیرد، بدون آنکه تغییر رنگ یا تخریب محسوسی در آن دیده شود.
پرینت سه بعدی با فیلامنت PETG را اگر بخواهیم معرفی کنیم، باید بگوییم این ماده خواص چند منظوره دارد و توانسته است به یک ماده پرینت سه بعدی پرطرفدار تبدیل شود. دلیلش هم آن است که این ماده به راحتی فیلامنت PLA پرینت می‌شود و همچون فیلامنت ABS یا حتی بیشتر از آن دوام دارد. فیلامنت PETG هم مانند ASA به اشعه فرابنفش مقاوم است، این یعنی ساختار آن در معرض نور خورشید تجزیه نمی‌شود و قطعه به رنگ زرد درنمی‌آید. همچنین، مقاومت ضربه‌ای آن بالا بوده و از استحکام کششی خوبی برخوردار است.
فیلامنت PETG بیشتر در تنظیمات پرینت با ASA تفاوت پیدا می‌کند.گفته می‌شود که دمای پرینت PETG باید از دمای پرینت PLA بالاتر باشد، اما این دما باز هم از درجه حرارت پرینت ASA و ABS خیلی کمتر است. PETG برای پرینت شدن به بستر گرمی نیاز ندارد، با این حال بسیاری از برندهای فیلامنت استفاده از آن را توصیه می‌کنند. همچنین، احتمال چروک شدن PETG از ASA پایین‌تر است که نگرانی از این بابت کم می‌کند.
همانطور که پیش‌تر هم اشاره کردیم، برای آنکه فیلامنت ASA به درستی پرینت سه بعدی شود باید از یک بستر گرم استفاده کرد. قطعاتی هم که حجم آنها از یک مشت فراتر برود علاوه بر بستر گرم، باید در یک محفظه گرم پرینت سه بعدی شوند. اما از سوی دیگر، احتمال رشته شدن فیلامنت ASA نزدیک به صفر است، در صورتی که مشکل عمده فیلامنت PETG همین رشته شدن، و همچنین تشکیل حباب است. بنابراین از نظر کیفیت پرینت، ASA بر PETG برتری دارد.
مهم‌ترین نکته‌ای که در هنگام پرینت سه بعدی فیلامنت ASA باید به آن توجه کنید، چسبندگی مطلوب بستر است. با اضافه کردن اندک حاشیه به قطعه خود می‌توانید از وقوع تابیدگی جلوگیری کنید؛ این کار حتی از قطعه شما در برابر ورآمدگی لایه‌ها نیز محافظت می‌کند.
توصیه می‌شود که هنگام پرینت سه بعدی با فیلامنت ASA از چسب بستر استفاده کنید؛ برای این کار می‌توانید چسب‌هایی مانند دوغاب مخصوص ASA و ABS، چسب Magigoo یا PVA را روی یک بستر شیشه‌ای به کار ببرید تا از چسبندگی پرینت روی بستر اطمینان حاصل کنید. صفحات BuildTak و PET نیز سطوح خوبی برای نگه داشتن فیلامنت ASA هستند.
فیلامنت را قبل از استفاده خشک کنید. فیلامنت ASA رطوبت محیط اطراف خود را، حتی رطوبتی را که در هوا موجود است به خود جذب می‌کند. دمای خشک کردن و مدت زمان این کار نیز برای هر برندی متفاوت است، بنابراین قبل از پرینت، دستورالعمل تولیدکننده فیلامنت را در وب‌سایت آن مطالعه کنید.
از فن خنک کننده به میزان خیلی کم استفاده کنید. فیلامنت ASA در هنگام پرینت شدن به خنک کردن کمی نیاز دارد و گاهی هم اصلا نیازی به این کار نخواهد بود. اگر می‌خواهید نتیجه خوبی از کار خود بگیرید، بهتر است که هنگام پرینت لایه اول فن را خاموش کنید و فقط لایه‌های بعدی را آن هم با کمترین میزان ممکن خنک کنید.
بهترین پرینترهای مناسب برای فیلامنت ASA
چاپ با فیلامنت ASA به دلیل ویژگی‌های خاص این متریال، نیازمند پرینترهایی با امکانات و شرایط فنی ویژه است. اگر قصد دارید از این ماده مقاوم و مناسب برای فضاهای بیرونی استفاده کنید، باید مطمئن شوید که دستگاه شما از پس نیازهای آن برمی‌آید. در ادامه این بخش با ویژگی‌های پرینتر مناسب برای چاپ مواد ASA و چند نمونه از پرینترهای خوب بازار برای چاپ این فیلامنت آشنا میشویم:
بستر چاپ گرم (Heated Bed):
ASA در هنگام سرد شدن مستعد جمع‌شدگی (warping) است. داشتن صفحه‌ی گرم‌شونده با دمای حداقل ۹۰ درجه سلسیوس برای کاهش احتمال تاب‌برداشتن و جدا شدن قطعه از بستر ضروری است.محفظه بسته یا نیمه‌بسته:
حفظ دمای یکنواخت اطراف قطعه در حال چاپ، نقش مهمی در جلوگیری از ترک‌خوردگی و تاب‌برداشتن دارد. پرینترهایی با محفظه‌ی بسته یا امکان افزودن قاب محافظ، برای چاپ ASA بسیار مناسب‌تر هستند.دمای نازل بالا (Hotend):
فیلامنت ASA معمولاً در دمای ۲۴۰ تا ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود. بنابراین، پرینتر شما باید دارای هات‌اند تمام‌فلزی (All-Metal Hotend) با تحمل دمای بالا باشد.سیستم تهویه یا فیلتر مناسب:
چاپ ASA ممکن است بخارات یا بوهایی تولید کند که بهتر است توسط فیلترهای کربنی یا سیستم تهویه مناسب مهار شوند؛ به‌ویژه در محیط‌های بسته یا خانگی.
1. Prusa i3 MK4
Prusa i3 MK4 یک پرینتر سه‌بعدی حرفه‌ای و متن‌باز است که به دلیل دقت بالا، اکسترودر تمام‌فلزی، و پشتیبانی عالی از سوی شرکت Prusa، گزینه‌ای قابل اعتماد برای چاپ با فیلامنت‌های مهندسی مانند ASA به شمار می‌رود. اگرچه این مدل به صورت پیش‌فرض محفظه بسته ندارد، اما امکان نصب آسان قاب محافظ وجود دارد، که برای حفظ دمای پایدار محیطی در هنگام چاپ ASA ضروری است. نرم‌افزار اختصاصی PrusaSlicer نیز تنظیمات بهینه‌ای برای ASA در نظر گرفته است.
2. Creality Ender 3 S1 Pro
این نسخه ارتقاءیافته از سری محبوب Ender 3، با داشتن اکسترودر تمام‌فلزی Direct Drive و نازل با دمای قابل‌تنظیم تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد، گزینه‌ای اقتصادی اما قدرتمند برای کاربران نیمه‌حرفه‌ای است. در صورتی که همراه با محفظه چاپ سفارشی یا DIY استفاده شود، این پرینتر می‌تواند به خوبی از پس چاپ با فیلامنت ASA بربیاید. نصب و استفاده آسان، از دیگر مزایای این مدل است.
3. Bambu Lab X1-Carbon
X1-Carbon یکی از هوشمندترین پرینترهای سه‌بعدی موجود در بازار است. این دستگاه دارای محفظه کاملاً بسته، سنسورهای دمایی متعدد، فیلتر کربنی داخلی و سیستم خودکار تنظیم پارامترهای چاپ است. تمام این موارد، شرایط ایده‌آلی را برای چاپ مواد حساس به دما مانند مواد ASA فراهم می‌کنند. قابلیت کالیبراسیون خودکار و سیستم چندرنگه AMS نیز باعث افزایش دقت و تنوع در پروژه‌ها می‌شوند.
4. Raise3D E2
Raise3D E2 یک پرینتر صنعتی با ساختار محفظه بسته و اکسترودرهای مستقل (IDEX) است که برای تولید حرفه‌ای و قطعات مهندسی طراحی شده است. قابلیت کنترل دقیق دما، بستر گرم تا ۱۱۰ درجه، و توانایی استفاده از فیلامنت‌های تخصصی نظیر ASA، ABS و نایلون از ویژگی‌های کلیدی این دستگاه هستند. این پرینتر به‌خصوص برای تولید قطعات کاربردی با دوام بالا در صنعت مناسب است.
7. Anycubic Kobra 2 Max (با ارتقاء محفظه)
اگرچه این پرینتر به صورت پیش‌فرض محفظه بسته ندارد، اما با اضافه کردن قاب یا باکس محافظ، می‌توان از آن برای چاپ مواد ASA نیز استفاده کرد. ویژگی مهم این مدل، حجم چاپ بسیار بزرگ آن است که امکان تولید قطعات outdoor مانند تابلوها، قاب‌ها، تجهیزات باغی و قطعات جانبی خودرو را فراهم می‌کند. سرعت بالا و سیستم کالیبراسیون خودکار از دیگر نقاط قوت این مدل هستند.
به یاد داشته باشید که فیلامنت ASA، با وجود دشواری‌های مشابه با ABS مانند تاب‌خوردگی و تولید گازهای سمی، به دلیل مقاومت عالی در برابر شرایط محیطی و اشعه فرابنفش، یکی از بهترین گزینه‌ها برای پروژه‌های مقاوم در فضای باز محسوب می‌شود.
با این حال، پرینت این فیلامنت همچنان نیاز به دماهای بالا و تنظیمات دقیق دارد. اگر به دنبال پرینت‌های بی‌نقص و بادوام هستید، فراهم کردن شرایط مناسب مانند سطح چاپ بهینه، محفظه گرم و استفاده از برندهای معتبر فیلامنت ASA کلید موفقیت شما خواهد بود.
با تمام این نکات، گاهی اوقات حتی با بهترین تجهیزات نیز ممکن است به نتیجه‌ای که انتظار دارید، نرسید. در اینجا است که تیم ما در ماداتکنولوژی با تخصص و تجربه خود، آماده است تا شما را در این مسیر همراهی کند. چرا به تنهایی از پس چالش‌های پرینت ASA بربیایید وقتی می‌توانید با اطمینان خاطر کار را به متخصصان ما بسپارید؟
با بهره‌گیری از خدمات پرینت سه بعدی حرفه‌ای ما، از کیفیت بالای پرینت‌های خود مطمئن باشید و دیگر نگران پیچیدگی‌ها و تنظیمات دشوار نباشید. ما اینجاییم تا کمک کنیم ایده‌هایتان به بهترین شکل ممکن به واقعیت تبدیل شوند، بدون آنکه وقت و انرژی شما صرف آزمون و خطا شود. همین حالا با ما تماس بگیرید و تجربه‌ای بی‌نظیر از پرینت سه‌بعدی با فیلامنت ASA را با ما تجربه کنید!
با فیلامنت های دیگر تکنولوژی FDM نیز آشنا شوید
سوالات متداول
به طور معمول، دوام و سختی فیلامنت ASA از فیلامنت PLA بیشتر است. زیرا تردی فیلامنت ASA کمتر بوده و مقاومت بیشتری به حرارت دارد. با این وجود، باید به خاطر داشت که هر دوی این مواد از مزایا و معایب خاص خود برخوردارند، به همین خاطر، تصمیم گیری برای انتخاب یکی از آنها به نیازهای شما بستگی دارد. همچنین، به ندرت پیش می‌آید که استحکام تنها عامل موثر در تصمیم گیری واقع شود، چه بسا هیچکدام از آنها حتی قوی‌ترین فیلامنت پرینت سه بعدی هم نیستند.
همچون فیلامنت ABS، فیلامنت ASA نیز به هنگام پرینت شدن گازهای سمی از خود منتشر می‌کند. به طور دقیق‌تر، گازهایی که فیلامنت ASA تولید می‌کند از فیلامنت ABS سمی‌تر هستند! استفاده از یک پرینتر سه بعدی دارای محفظه بسته و ماسک‌های فیلتردار دو راه حل موثر هستند که خطرات ناشی از این امر را کم می‌کنند.
خیر؛ASA و ABS دو فیلامنت متفاوت هستند. با وجود آنکه هر دوی آنها پلیمر ترموپلاستیک هستند و خواص مشترک زیادی باهم دارند، اما فیلامنت ASA در برابر اشعه فرابنفش و رطوبت فوق‌العاده مقاوم است. به دلیل پایداری این پلاستیک در زیر آفتاب، می‌توان از آن برای کاربردهای مربوط به محیط بیرون بهره برد.
فیلامنت ASA و فیلامنت ABS از جنبه‌های بسیاری به هم شبیه هستند، از جمله تاب خوردگی. بهترین راه‌های جلوگیری از تاب خوردگی عبارت هستند از ایجاد لبه‌های خاص در قطعه (raft or brim)، اطمینان از چسبندگی مناسب بستر و استفاده از محفظه پرینتر سه بعدی.