ABS und ASA
ABS und ASA unterscheiden sich in genau einem Baustein: Bei ABS sorgt Butadien für die Schlagzähigkeit, bei ASA übernimmt das ein Acrylester. Butadien hat Doppelbindungen im Rückgrat, und die sind die Angriffsstelle für UV-Licht -- deshalb vergilbt und versprödet ABS im Freien, während ASA standhält. Sonst sind sich die beiden sehr ähnlich: hohe Tg, gute Schlagzähigkeit, deutliches Warping ohne beheizte Einhausung.
Hinweis zu den Druckparametern: Die Werte sind Richtwerte als erster Anhaltspunkt. Optimale Einstellungen hängen von deinem Drucker, der Düse, dem konkreten Filament und sogar der Raumtemperatur ab. Nutze immer die Empfehlungen des Filament-Herstellers als Startpunkt und taste dich in kleinen Schritten heran. Ein Temperaturturm ist dein bester Freund.
ABS -- Acrylnitril-Butadien-Styrol
Chemie: Terpolymer aus drei Monomeren: Acrylnitril (C₃H₃N) für chemische Beständigkeit und Härte, Butadien (C₄H₆) für Schlagzähigkeit und Elastizität, Styrol (C₈H₈) für Steifigkeit und Glanz. Amorphes Polymer. Löslich in Aceton -- ermöglicht chemisches Glätten und Kleben.
Polymerisation: ABS ist ein Pfropfcopolymer. Zuerst wird Polybutadien-Kautschuk hergestellt (Kettenpolymerisation der Butadien-Doppelbindungen). Dann werden Styrol und Acrylnitril in Gegenwart des Kautschuks copolymerisiert -- SAN-Ketten (Styrol-Acrylnitril) wachsen auf dem Butadien-Rückgrat auf. Die Kautschuk-Domänen (5--30%) bilden schlagzähe Inseln in der steifen SAN-Matrix.
Acrylnitril
1,3-Butadien
Styrol
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Düsentemperatur | 230--260 °C |
| Betttemperatur | 90--110 °C |
| Glasübergang (Tg) | ~105 °C |
| Dichte | 1,04 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 40--50 MPa |
| E-Modul | 2,3 GPa |
| Lüfter | 0% (Gehäuse empfohlen) |
Eigenschaften: Hohe Hitzebeständigkeit, gute Schlagzähigkeit, glättbar mit Aceton-Dampf. Deutlicher Verzug ohne geschlossenen Bauraum -- wobei die Größe entscheidet: Kleinteile bis Handtellergröße gelingen mit Brim und Zugluftschutz auch offen, großflächige Teile heben ohne Einhausung die Ecken.
Geeignet für: Hitzebeständige Teile, mechanisch belastete Gehäuse, Automotive-Anwendungen, LEGO-kompatible Teile.
Nicht geeignet für: Großflächige Teile auf offenen Druckern, UV-belastete Außenteile (vergilbt -- dafür ASA nehmen).
Supportmaterial: HIPS (löslich in D-Limonen, Dual-Extruder nötig). Ohne zweiten Extruder: Same-Material-Support mit erhöhtem Z-Abstand.
Varianten & Additive: ABS-CF (mit Carbonfaser), ABS+ / ABS Premium (modifiziert für weniger Warping). Prusa empfiehlt für die meisten Anwendungen den Umstieg auf ASA, das UV-beständiger ist und ähnliche Eigenschaften bietet.
Bezugsquelle: Prusa ABS -- als EasyABS mit reduziertem Warping. Alternativ: Fillamentum ABS Extrafill.
ASA -- Acrylnitril-Styrol-Acrylat
Chemie: Ähnlich wie ABS, aber Butadien ist durch Acrylester (typisch Butylacrylat) ersetzt. Dadurch deutlich UV-beständiger, da die Doppelbindungen im Butadien der Schwachpunkt von ABS sind. Acrylat-Kautschuk ist gesättigter und widersteht UV-Strahlung und Witterung besser.
Polymerisation: Wie ABS ein Pfropfcopolymer, aber der Kautschuk-Kern besteht aus Polybutylacrylat statt Polybutadien. Da Butylacrylat keine Doppelbindungen im Polymerrückgrat hinterlässt (im Gegensatz zu Butadien), fehlt der UV-Angriffspunkt -- daher die bessere Witterungsbeständigkeit.
Acrylnitril
Styrol
Butylacrylat (ersetzt Butadien)
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Düsentemperatur | 240--260 °C |
| Betttemperatur | 90--110 °C |
| Glasübergang (Tg) | ~105 °C |
| Dichte | 1,07 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 45--55 MPa |
| E-Modul | 2,2 GPa |
| Lüfter | 0% (Gehäuse empfohlen) |
Eigenschaften: UV-beständig, witterungsbeständig, ähnliche mechanische Eigenschaften wie ABS. Ebenso Warping-anfällig -- geschlossener Bauraum dringend empfohlen, mit derselben Größenabhängigkeit wie bei ABS. Weniger Geruch als ABS.
Geeignet für: Außenanwendungen (Wetterstationen, Schildhalter, Gartenelektronik), alles was ABS kann plus UV-Belastung.
Nicht geeignet für: Großflächige Teile auf offenen Druckern, Teile die Aceton-Glätten brauchen (funktioniert schlechter als bei ABS).
Supportmaterial: HIPS (löslich in D-Limonen, wie bei ABS). Ohne zweiten Extruder: Same-Material-Support.
Varianten & Additive: ASA-CF (mit Carbonfaser für erhöhte Steifigkeit). Manche Hersteller bieten ASA in besonders witterungsbeständigen Formulierungen für den Dauereinsatz im Freien.
Bezugsquelle: Prusament ASA -- Prusa's bevorzugtes Material für Außenanwendungen, auch für eigene Druckerteile verwendet.
Weiterführendes
- Filament-Übersicht -- alle Materialien, Vergleichstabelle und Grundlagen
- Supportmaterialien -- löslich, Breakaway und Kompatibilitätsmatrix
- Polymerchemie für den 3D-Druck -- warum sich Wasseraufnahme, Verzug und Hitzebeständigkeit aus der Bindung im Rückgrat ergeben
- Strukturformeln lesen -- die Monomer-Bilder verstehen
- Hitzebeständigkeit von Filamenten