Les caractéristiques de l’ASA en impression 3D

L’ASA (Acrylonitrile Styrène Acrylate) est un thermoplastique amorphe similaire à l’ABS : la principale différence réside dans le fait que c’est un élastomère acrylique et que l’ABS est un élastomère de butadiène. On le trouve sous forme de filaments pour l’impression 3D FDM / FFF. Dans ce guide dédié à l’ASA, nous nous concentrerons sur sa production, ses propriétés et les applications possibles avec ce thermoplastique. Les principaux fabricants et le prix viendront clôturer notre analyse.

Production et caractéristiques de l’ASA

L’ASA a été commercialisé pour la première fois par le chimiste BASF en 1970 sous le nom Luran® S et peut être aujourd’hui moulé, injecté ou extrudé : l’ASA est de plus en plus utilisé par les personnes qui possèdent une imprimante 3D FDM. Ce thermoplastique est considéré comme un “terpolymère“, ce qui signifie que le matériau est synthétisé à partir de trois monomères différents. Il est obtenu par polymérisation d’acrylonitrile, de styrène et d’acrylate. Dans ce cas, le styrène procure la brillance du thermoplastique, tandis que l’acrylonitrile fournit une résistance chimique, une bonne absorption de l’humidité et une bonne stabilité dimensionnelle. Quant à l’acrylate, il permet à l’ASA de résister aux forts impacts.

Crédits photo : Stratasys

Tout comme l’ABS, il est fabriqué à partir de pétrole et est considéré comme un plastique technique car il conserve son apparence et sa résistance aux chocs même dans des conditions défavorables, telles qu’une exposition prolongée à l’air, la pluie, le froid, la chaleur, etc. Pour cette raison, il est souvent utilisé pour fabriquer des objets du quotidien qui doivent être plus résistants, comme les installations électriques, les pièces de voiture ou même les jouets. Malgré que l’ASA soit fabriqué avec le pétrole, il est possible de le recycler. De plus, le thermoplastique présente un certain nombre de caractéristiques en impression 3D qui le distinguent des principaux plastiques, qui sont le PLA et l’ABS. Tout d’abord, l’ABS est très sujet à l’effet de gauchissement, ou warping, et a tendance à se décolorer au contact de conditions environnementales plus rudes. Ces deux inconvénients ne se produisent pas avec le plastique ASA si certaines recommandations sont effectuées. Il est aussi beaucoup plus résistant aux rayons UV. De plus, c’est un filament qui est plus facile à imprimer que le PLA et l’ABS, ce qui le rend idéal pour un certain nombre d’applications notamment dans l’industrie automobile.

Le plastique ASA en impression 3D

Comme expliqué précédemment, l’ASA se trouve sous forme de filament. Il est donc adapté aux procédés d’extrusion. En ce qui concerne les caractéristiques du matériau, il fond entre 245 et 260ºC. Cependant, gardez à l’esprit que chaque fabricant de filaments 3D a une gamme légèrement différente. On vous conseille aussi une température de 80 à 100°C pour le plateau d’impression pour éviter toute déformation. La chose la plus importante lors de l’impression 3D avec l’ASA est d’ajuster correctement la distance entre le plateau d’impression et l’extrudeur. Un réglage correct augmentera l’adhérence à la surface, ce qui donnera des résultats de qualité. Notez également que l’ASA présente une grande stabilité dimensionnelle (résistance mécanique), une température de transition vitreuse et une résistance chimique élevées. Enfin, tout comme l’ABS, le matériau ne nécessite pas beaucoup d’étapes de post-traitement, un détail clé qui permet de gagner du temps dans la fabrication des pièces. A la fin de l’impression, l’ASA offre une meilleure finition que l’ABS ou le PLA. Cependant, pour le rendre plus lisse, le passage sous vapeur d’acétone sera adapté. Le thermoplastique peut aussi être poncé ou usiné facilement. Il est aussi possible de peindre la pièce imprimée. La seule chose à faire est de penser à poser un primaire d’accrochage, une couche qui permet d’améliorer l’accroche d’une peinture de finition sur la pièce, pour améliorer le rendu et la durabilité de la peinture.

L’ASA est plus facile à imprimer que l’ABS (crédits photo : ZMorph)

Par ailleurs, l’ASA présente certaines propriétés qui doivent être prises en compte pour son utilisation. Pour ceux qui sont habitués à imprimer des pièces en ABS, la tâche devrait être plus facile. Toutefois, si vous n’avez pas cette expérience, vous devez suivre une série de recommandations. Tout d’abord, l’impression peut se faire avec une imprimante 3D ouverte, mais il est fortement recommandé d’en utiliser une avec une chambre fermée, car l’ASA peut être sensible aux brusques changements de température pendant le processus de fabrication. Cela peut aussi réduire les émissions de styrène. Deuxièmement, il est recommandé d’utiliser du ruban adhésif (Kapton Tape) pour réduire l’éventuel effet de gauchissement pendant l’impression, en plus de fournir une isolation thermique et électrique. Le filament ASA est très polyvalent et compatible avec le matériau de support HIPS pour les modèles avec des porte-à-faux à moins de 45º du plan horizontal. Il est également conseillé d’utiliser un ventilateur à couche minimale. Cela permettra d’obtenir des pièces imprimées de meilleure qualité et d’éviter des problèmes tels que des fissurations ou la surchauffe de l’imprimante 3D. Le ventilateur aidera à solidifier le matériau sans produire de changement soudain de température.

Les applications possibles avec l’ASA

Toutes les caractéristiques de l’ASA permettent différents types d’applications. En effet, le matériau peut être utilisé pour le prototypage, l’outillage ou encore les pièces d’utilisation finale. Sa forte résistance aux conditions climatiques, aux UV, aux chocs et à l’usure en fait un filament fiable pour la production de composants de tous les jours. Il peut servir à fabriquer des tuyaux de gouttière et de vidange, des boîtiers électriques ou des meubles d’extérieur par exemple. Chargé avec des composites comme des fibres de verre, le plastique peut aussi contribuer à la réalisation de pont pour piétons. L’ASA est également exploité dans le secteur automobile, notamment pour la conception de pièces de voiture comme des pare-chocs ou les rétroviseurs latéraux. De plus, son large choix de couleurs et de finition le rend idéal pour les prototypes attrayants de toutes industries. Dans l’ensemble, ce thermoplastique technique convient parfaitement pour les environnements extérieurs.

Crédits photo : Kimya

Les principaux fabricants et prix du matériau

Comme nous l’avons mentionné précédemment, BASF Forward AM propose ce filament sous le nom commercial Luran® S. Cependant, il n’est pas le seul fabricant à développer ce thermoplastique. La société Zortrax a également lancé des bobines d’ASA d’un diamètre de 1,75 mm qui peuvent coûter jusqu’à 40 € (800g). Stratasys, Kimya, FilamentOne et Smart Materials proposent également ce matériau avancé aux utilisateurs. Il est cependant important de noter qu’une grande différence entre l’ASA et l’ABS est son prix. En effet, si d’après Stratasys le matériau est « comme l’ABS mais en mieux », la qualité a une incidence sur les coûts du filament. Si nous prenons l’exemple de la bobine de 1kg de FilamentOne, la valeur s’élève à 33€. En comparaison, ce même poids pour le matériau ABS s’affiche à un prix variant entre 15 et 20€, soit presque la moitié. Vous pouvez en savoir plus sur les caractéristiques du filament sur les sites web des fabricants correspondants. 

Avez-vous déjà imprimé en 3D de l’ASA ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !

*Crédits photo de couverture : ZMorph