3DプリントにおけるASA:耐候性に優れた耐久性熱可塑性樹脂
ASAは、1970年にBASFが商品名Luran Sで創製した、ABSに類似した非晶質熱可塑性テルポリマー材料だ。構造レベルでの両者の違いは、ASAがアクリルエラストマーを使用するのに対し、ABSはブタジエンエラストマーを使用する点にある。
ASAは、長期間屋外の雨、寒冷、海水にさらされても外観と耐衝撃性を維持するため、エンジニアリングプラスチックと呼ばれる。だからこそ、日常生活で見かけ使用する多くの製品に採用されている:住宅部品(屋根材)、電気設備(接続ボックス)、自動車部品(フロントグリル)、玩具、屋外用構造要素(パイプ、建設プロファイル)など多数。
ASAフィラメントの3Dプリントへの応用
ASA(アクリロニトリル・スチレン・アクリレート)は、「先進的ABS」として開発されたことにより、FDM/FFF方式3Dプリンターユーザーの間でますます一般的な材料となっている。すべてのユーザーが知る通り、PLAが最も消費され、ABSがシンプルな部品から機械的応力を受ける部品まで、耐性と機能性を要する要素の作成に3Dプリントで最も使用される材料だ。しかし両者には欠点がある。ABSは大型部品造形時にウォーピング効果を起こしやすく、これは温度制御プリントチャンバー搭載3Dプリンター(3NTR A4など産業用3Dプリンター)の使用で解決される。ABSのもう一つの問題は、気象大気と接触した際に生じる黄変や変色だ。例えば、ABSで庭園用装飾品を作ると、1年後には色と表面外観が悪化している可能性が高い。

画像1:左ASA、右ABS(屋外1年半経過後)
上記すべての問題はASAの登場で解決される。この材料は紫外線と長期間の悪天候曝露に非常に強く、これがABSに欠けていた、産業のあらゆる分野で適用可能な材料にする要素だ。高い寸法安定性(機械的耐性)、高いガラス転移温度、良好な耐薬品性を呈し、自動車セクターなど主要産業分野で広く使用されている。さらに、ASAはABSよりわずかにプリントしやすい、特に大型部品では顕著だ。
ASAフィラメント使用の推奨事項
通常ABSを使用しているユーザーにとって、ASAの使用は容易で、太陽と水によるダメージに強い部品が得られる。その訓練やABS経験がないユーザーは、ASAで成功プリントを達成するための一連のシンプルな推奨事項に従う必要がある:
- ドラフトを避ける: 多くの3Dプリント材料と同様、ASAはプリント中の急激な温度変化に敏感だ。密閉筐体付き3Dプリンターやドラフトのない部屋を持つことは非常に有益。
- カプトンテープを使用: プリントベースへの密着を改善するため、カプトンテープ(またはBuildTak)の使用を推奨し、その上にDimaFixを併用して効果を高める。
- 層ファンを最小に: 良好な密着を達成したら、プリント品質とクラッキングや過熱などの問題回避に焦点を当てる。これらの問題を防ぐため、層ファンを可能な限り最低速度(**全出力の10〜25%**)で使用することを推奨。これは材料の凝固を助け、**過熱領域を防ぐ**が、クラッキングを引き起こす急激な温度変化は生じない。
- サポート材としてHiPSを使用: ASAは非常に汎用性の高いフィラメントであるため、サポート材が必要なケースがある。HiPSはD-リモネン溶解性材料で、ABSとの組み合わせでも広く使用される。ABSとの類似性に従い、最もシンプルで一般的な後処理方法はアセトン平滑化で、部品をアセトン蒸気浴に浸し表面層を軟化・光沢化する。部品は中低速で機械加工、接着、プライマーなしで直接塗装も可能**だ。
結論
ASA(アクリロニトリル・スチレン・アクリレート)は、機械的堅牢性、耐紫外線性、耐水性を優れた表面仕上げと組み合わせた熱可塑性樹脂であり、ASAフィラメントを機械用最終部品や屋外使用に耐える耐久性プロトタイプの3D造形に適したものにしている。
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