자동차 인테리어를 위한 최고의 필라멘트: ABS vs. ASA 내열성 테스트

자동차 내부가 실제로 얼마나 더 더워질까요?

안 애리조나 주립대학교 연구 한여름 햇볕 아래 주차된 차량 6대의 온도를 측정했습니다(주변 온도 37°C 이상). 한 시간 후:

이 수치들은 애리조나에서 나온 것으로, 애리조나는 덥긴 하지만 세계적인 기준으로 보면 극단적인 고온 지역은 아닙니다. 바그다드에서 실시된 연구에 따르면 대시보드 온도가 100°C에 육박하는 경우도 있었습니다. 플로리다 태양 에너지 센터의 데이터는 대시보드 온도가 93°C까지 올라갔다는 것을 보여줍니다. 분명한 것은 차량 내부 공기 온도는 최악의 조건에서도 70°C 미만으로 유지되지만, 직사광선에 노출되는 대시보드 표면 온도는 일상적으로 80°C를 넘고 극한 기후에서는 100°C에 육박할 수 있다는 것입니다.

즉, 차량 내 3D 프린팅 부품의 위치는 매우 중요합니다. 에어컨 통풍구에 부착된 휴대폰 거치대는 차량 내부 온도(47~60°C)에 직접 노출됩니다. 컵홀더 어댑터는 그늘진 곳에 위치합니다. 이 두 가지 모두 대부분의 엔지니어링 필라멘트에 안전한 온도 범위 내에 있습니다. 하지만 직사광선이 내리쬐는 대시보드에 직접 놓인 부품은 완전히 다른 열 환경에 노출됩니다.

ABS와 ASA 비교: 기계적 및 열적 특성 비교

에 따르면 QIDI기술 데이터 시트, ABS와 ASA는 기계적 및 열적 성능 면에서 전반적으로 유사한 특성을 보인다., 보고된 ISO 시험 방법에 따르면 대부분의 범주에서 차이가 거의 없습니다.

데이터에 따르면 ABS는 강성, 굴곡 강도, 특히 충격 저항성에서 약간의 우위를 보이며, ASA는 인장 및 굴곡 특성에서 ABS와 유사한 수준을 유지합니다. 가장 두드러진 차이는 샤르피 충격 강도에서 나타나는데, ABS가 ASA보다 상당한 차이로 우수한 성능을 보입니다.

열적 특성 측면에서 두 재료는 대부분의 실제 적용 분야에서 사실상 유사합니다. 특정 시험 하중에 따라 약간의 차이가 있을 수 있지만, 두 재료 모두 전반적인 내열성 범위는 동일합니다.

자동차 내부 부품의 경우, 적절하게 설계하고 출력한다면 두 소재 모두 열적인 측면에서 적합할 수 있음을 시사합니다.선택 기준에서 가장 중요한 요소는 사용 환경일 가능성이 높습니다. 자외선 노출 및 장기간 풍화 작용이 우려되는 경우에는 ASA가 더 적합하고, 충격 강도 및 밀폐된 출력 환경에서의 기계적 성능이 우선시되는 경우에는 ABS가 더 적합합니다.

자외선 저항성: 진정한 차별화 요소

ABS는 충격 보강제로 부타디엔 고무를 함유하고 있습니다. 부타디엔은 자외선에 의한 광산화에 매우 취약합니다. 실제로 자동차 대시보드에 햇빛에 노출된 ABS 부품은 몇 달 안에 눈에 띄게 누렇게 변색되고 점차 취성이 강해집니다. 2022년 연구에서 고분자 분해 및 안정성 ABS는 가속 내후성 조건에서 심각한 색상 변화와 취성을 나타내는 것으로 확인되었습니다.

ASA는 충격 보강재로 부타디엔 대신 아크릴 고무(아크릴레이트 에스테르)를 사용합니다. 아크릴 고무는 본질적으로 자외선에 안정적입니다. ASA는 1970년대에 옥외 용도에 적합한 ABS의 자외선 저항성 대체재로 특별히 개발되었습니다. BASF를 비롯한 여러 제조업체의 업계 자료에 따르면 ASA는 ABS보다 약 10배 높은 자외선 저항성을 가지고 있습니다.

자동차 내부 부품의 경우, 이러한 차이는 중요하지만 상황에 따라 다릅니다. 직사광선에 노출되지 않는 컵홀더 어댑터는 두 재질 모두 천천히 열화됩니다. 하지만 대시보드에 설치된 휴대폰 거치대는 직사광선에 노출되면 ABS 재질의 경우 한 계절 안에 변색되고 약해집니다. 반면 ASA 재질의 동일한 부품은 수년간 색상과 기계적 특성을 유지합니다.

권장 사항: 해당 부품이 햇빛이 닿는 곳에 있다면, 다음을 사용하십시오. 아사. 만약 물건이 항상 그늘진 곳에 놓여 있다면 (글로브박스 정리함, 트렁크 수납공간, 콘솔 수납함 등), ABS 잘 작동하고 출력하기도 약간 더 쉽습니다. 간헐적인 UV 노출이 필요한 ABS 부품에 적합합니다. 아세톤 증기 평활화 광택이 나고 밀봉된 표면을 만들어 자외선으로 인한 손상을 늦추지만 완전히 제거하지는 못합니다.

PETG는 어떤가요?

PETG는 유리 전이 온도가 75~85°C이고 열 변형 온도는 약 65~75°C입니다. 이는 자동차 내부에서 사용하기에 위험한 온도 범위에 속합니다. 차량 내부 온도가 47~60°C라면 괜찮지만, 직사광선에 노출된 대시보드에 70~80°C의 온도로 놓인 PETG 소재의 휴대폰 거치대는 자체 무게를 견디지 ​​못하고 연화되어 변형될 수 있습니다.

PETG는 여러 가지 장점이 있습니다. ABS나 ASA보다 출력하기 쉽고(뒤틀림이 적고, 밀폐된 환경이 필수적이지 않으며, 유해 가스가 적게 발생함), 자외선 저항성도 적당합니다(ABS보다는 좋고 ASA보다는 떨어짐). 또한, 구하기도 쉽습니다. 부품이 온도 조절이 필요한 공간에 보관될 경우 PETG는 합리적인 선택입니다. 차량 글로브 박스 정리함, 트렁크 칸막이, 또는 에어컨 통풍구에 부착하여 냉각되는 부품 등에 PETG를 사용할 수 있습니다.

대시보드 주변이나 여름철 햇볕에 노출되는 주차된 차량 내부에 놓일 수 있는 부품에는 PETG는 적합하지 않습니다. ABS 또는 ASA가 필요합니다. ABS와 PLA 비교 이 문서에서는 자동차 내부 시나리오를 넘어 적용되는 추가적인 재료 관련 절충안을 다룹니다.

인기 있는 3D 프린팅 자동차 ​​내부 부품

휴대폰 거치대

통풍구 클립형, 컵홀더 삽입형, 대시보드 장착형 디자인이 있습니다. 통풍구 클립형은 공기 흐름 경로에 위치하므로 열적으로 가장 안전합니다. 컵홀더 삽입형은 비교적 온도가 낮게 유지됩니다. 대시보드 장착형은 자외선에 가장 많이 노출됩니다. 내구성을 극대화하려면 ASA 소재로 휴대폰 거치대를 출력하고, 직사광선을 피할 경우에는 ABS 소재를 사용하세요.

컵홀더 어댑터

작은 병이나 컵을 큰 컵홀더에 꼭 맞게 넣을 수 있도록 사이즈 조절 링입니다. 이 링은 항상 그늘진 곳에 놓여 있어 열 스트레스를 거의 받지 않습니다. ABS, ASA, PETG 등 어떤 필라멘트든 사용 가능합니다. 어댑터 하나를 만드는 데 약 30~50g의 필라멘트가 사용되며, 출력 비용은 2달러 미만입니다.

교체용 손잡이

공조 장치 조절 버튼, 라디오 다이얼, 창문 손잡이 등 오래된 차량의 손잡이는 시간이 지나면서 금이 가거나 부러지는 경우가 많은데, 순정 부품 교체는 15~30달러 정도 하고, 그마저도 구하기 어려운 경우가 많습니다.내열성을 위해 ABS 소재로 교체 부품을 출력하세요. 교체용 손잡이 디자인 가이드 축 측정, D-축 모델링 및 적절한 맞춤을 위한 공차를 다룹니다.

콘솔 정리함 및 트림

센터 콘솔 칸막이, 카드/동전 홀더, 케이블 정리 클립 등은 그늘진 곳에 위치하고 극한 온도에 노출되는 경우가 드뭅니다. 어떤 종류의 엔지니어링 필라멘트든 사용 가능합니다. 미관을 중요하게 생각한다면 차량 내부 색상과 어울리는 색상을 선택하세요.

클래식 자동차 복원 부품

더 이상 구할 수 없는 단종된 OEM 부품입니다. 대시보드 트림 베젤, 파손된 클립 교체품, 미러 하우징, 맞춤형 브래킷 등이 여기에 해당합니다. ABS 소재는 대부분의 순정 자동차 내장 플라스틱이 사출 성형 ABS로 제작되었기 때문에 적합한 소재입니다. 3D 프린팅으로 제작된 교체 부품은 순정 부품과 동일한 재질 특성을 나타냅니다.

차량용 부품 인쇄 설정

두 재료 모두 안정적인 결과를 얻으려면 가열 챔버가 필요합니다. 가열 챔버가 없으면 특히 모서리와 평평한 표면에서 부품이 휘거나 박리될 수 있습니다. Plus4 65°C로 가열되는 챔버 덕분에 ABS와 ASA 소재 모두에 뛰어난 성능을 발휘합니다. 울타리 설치 혜택 안내 챔버 온도가 스티렌계 폴리머에 중요한 이유를 설명합니다.

ASA는 실제로 ABS보다 뒤틀림이 약간 적어 초보자에게 좀 더 다루기 쉽습니다. 두 재료 모두 평평한 부품에 5~10mm의 브림을 추가하고, 깨끗하고 접착제로 처리된 PEI 베드에서 출력하면 더 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. ABS/ASA/PC 인쇄 가이드 접착력, 뒤틀림 방지 및 층 접착 최적화에 대해 자세히 다룹니다.

최대 강도가 ​​필요한 부품(휴대폰 거치대, 스냅핏 클립)은 4개 이상의 벽과 40~60%의 채움 밀도로 출력하세요. 부품의 방향을 하중 방향이 레이어 라인과 평행이 되도록 조정하십시오. 위아래로 휘어지는 휴대폰 거치대는 레이어가 수평이 아닌 수직으로 쌓이도록 출력해야 합니다.

자동차 환경에서의 내화학성

자동차 내부는 실내 세정제, 이소프로필 알코올 물티슈, 실리콘 보호제(아머 올), 손에 묻은 자외선 차단제 잔여물 등 다양한 화학 물질과 접촉합니다.

ABS와 ASA는 모두 실리콘계 보호제, 묽은 산, 광물유에 문제없이 내성을 보입니다. 차이점은 특정 용제에서 나타납니다. 이소프로필 알코올은 ABS, 특히 기계적 하중을 받는 부품에서 환경 응력 균열(ESC)을 유발할 수 있습니다. ASA는 알코올에 대한 내성이 ABS보다 우수하며, ESC 저항성도 뛰어납니다.

선크림은 간과하기 쉬운 위험 요소입니다. 선크림 로션에 함유된 계면활성제는 ABS 소재에 응력 균열을 일으키는 것으로 알려져 있습니다. 손에서 선크림이 자주 묻어나는 휴대폰 거치대나 핸들 액세서리 등을 출력할 경우, 여름철에 표면에 균열이 생길 수 있습니다. ASA 소재는 이러한 균열에 대한 저항력이 더 뛰어납니다. 여름철에 손이 자주 닿는 부품을 출력할 경우, ASA 소재를 사용하는 것이 더 안전합니다.

둘러보기 고성능 필라멘트 수집 ASA의 표준형과 에어로형 모두에 대해, 또는 일반 필라멘트 모음 매일 복근 운동을 위해.

가스 방출에 대한 참고 사항

ABS는 인쇄 과정에서 ASA보다 더 많은 휘발성 유기 화합물(VOC)을 방출하는데, 주로 스티렌(IARC 그룹 2A, "인체에 발암 가능성이 있는 물질")입니다. 2022년 동료 평가를 거친 연구 측정 결과, ASA의 스티렌 배출량은 인쇄 과정에서 ABS의 4분의 1 미만인 것으로 나타났습니다.

출력 및 냉각 후 완성된 부품은 출력 과정 중보다 훨씬 적은 양의 가스를 방출합니다. ABS는 모든 주요 자동차 제조업체에서 사출 성형 자동차 내부 부품에 널리 사용되므로, 차량 내부 온도에서 경화 및 냉각된 ABS 부품에서 발생하는 가스 방출량은 업계에서 허용하는 기준치 이내입니다. 그렇지만, 특히 ABS로 출력된 부품의 경우 차량에 설치하기 전에 통풍이 잘 되는 곳에서 며칠 동안 가스가 완전히 방출되도록 두는 것이 합리적인 예방 조치입니다.