Die Wahl des richtigen Filaments ist entscheidend für den Erfolg Ihres 3D-Druckprojekts. ABS und ASA gehören zu den beliebtesten technischen Filamenten, die sich durch ihre Robustheit und Hitzebeständigkeit auszeichnen. Beide Materialien haben ihre spezifischen Stärken und Einsatzgebiete. In diesem umfassenden Ratgeber erfahren Sie alles über die Unterschiede, Gemeinsamkeiten und optimalen Anwendungsbereiche von ABS und ASA Filamenten, damit Sie die beste Entscheidung für Ihre Projekte treffen können.
Was sind ABS und ASA Filamente?
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) und ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester) sind thermoplastische Kunststoffe, die in der 3D-Druckindustrie weit verbreitet sind. Beide Materialien zeichnen sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften und Hitzebeständigkeit aus, was sie ideal für funktionale Bauteile macht.
ABS Filament
ABS ist eines der ältesten und am häufigsten verwendeten 3D-Druck-Materialien. Es wurde bereits in den 1940er Jahren entwickelt und ist durch LEGO-Steine weltberühmt geworden. ABS bietet eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit und Zähigkeit bei moderaten Kosten.
Typische Einsatzbereiche: Prototypen, mechanische Teile, Gehäuse, Werkzeuge
ASA Filament
ASA wurde als Weiterentwicklung von ABS konzipiert und bietet verbesserte UV-Beständigkeit sowie Witterungsresistenz. Es wurde speziell für Außenanwendungen optimiert und behält seine mechanischen Eigenschaften auch bei längerer Sonneneinstrahlung.
Typische Einsatzbereiche: Außenteile, Gartenmöbel, Automobilkomponenten, wetterbeständige Gehäuse
Technische Eigenschaften im direkten Vergleich
Um die richtige Wahl zwischen ABS und ASA zu treffen, ist es wichtig, die technischen Unterschiede zu verstehen. Hier finden Sie eine detaillierte Gegenüberstellung der wichtigsten Materialeigenschaften.
| Eigenschaft | ABS | ASA |
|---|---|---|
| Drucktemperatur | 220-250°C | 230-260°C |
| Heizbett-Temperatur | 90-110°C | 95-110°C |
| Zugfestigkeit | 40-45 MPa | 42-48 MPa |
| Schlagfestigkeit | 15-20 kJ/m² | 16-25 kJ/m² |
| Wärmeformbeständigkeit | 95-105°C | 95-100°C |
| UV-Beständigkeit | Gering (vergilbt) | Ausgezeichnet |
| Witterungsbeständigkeit | Mäßig | Hervorragend |
| Geruchsbildung beim Drucken | Stark (süßlich) | Geringer |
| Preis pro kg | 20-30 EUR | 25-40 EUR |
| Nachbearbeitung | Sehr gut (Aceton) | Gut (Aceton) |
Druckeigenschaften und Verarbeitbarkeit
Beide Materialien erfordern ähnliche Druckbedingungen, unterscheiden sich jedoch in einigen wichtigen Details:
Warping-Verhalten
ABS ist bekannt für sein ausgeprägtes Warping (Verziehen der Ecken beim Abkühlen). ASA zeigt ein etwas geringeres Warping-Verhalten, was den Druck größerer Objekte erleichtert. Beide Materialien benötigen jedoch zwingend ein beheiztes Druckbett und idealerweise einen geschlossenen Bauraum.
Schichthaftung
Die Schichthaftung ist bei beiden Materialien ausgezeichnet. ASA bietet tendenziell eine minimal bessere Haftung zwischen den Schichten, was zu stabileren Bauteilen führt, besonders bei mechanischer Belastung entlang der Z-Achse.
ABS Filament: Vor- und Nachteile im Detail
✓ Vorteile von ABS
- Kostengünstig: Meist 15-25% günstiger als ASA
- Hervorragende Nachbearbeitung: Lässt sich perfekt mit Aceton glätten und kleben
- Hohe Schlagfestigkeit: Ideal für mechanisch beanspruchte Teile
- Weit verbreitet: Große Auswahl an Herstellern und Farben
- Gute Temperaturbeständigkeit: Hält Temperaturen bis 95°C stand
- Lebensmittelecht verfügbar: Spezielle Varianten für Küchen-Anwendungen
- Bewährte Technologie: Umfangreiche Erfahrungswerte und Dokumentation
✗ Nachteile von ABS
- Starker Geruch: Beim Drucken werden unangenehme Dämpfe freigesetzt
- Gesundheitsrisiken: Benötigt gute Belüftung oder Luftfilter
- Ausgeprägte Warping-Neigung: Erfordert geschlossenen Bauraum
- Keine UV-Beständigkeit: Vergilbt und wird spröde bei Sonneneinstrahlung
- Nicht witterungsbeständig: Ungeeignet für Dauereinsatz im Freien
- Höhere Drucktemperaturen: Nicht für alle Drucker geeignet
- Schwieriger für Anfänger: Erfordert Erfahrung und optimierte Einstellungen
💡 Wichtiger Hinweis zu Gesundheitsaspekten
Beim Drucken mit ABS werden Ultrafeinpartikel und flüchtige organische Verbindungen (VOCs) wie Styrol freigesetzt. Studien aus 2024 bestätigen, dass eine ausreichende Belüftung oder der Einsatz von HEPA- und Aktivkohlefiltern unbedingt erforderlich ist. Ideal ist ein separater, gut belüfteter Raum oder eine Einhausung mit Abluftsystem.
ASA Filament: Vor- und Nachteile im Detail
✓ Vorteile von ASA
- Exzellente UV-Beständigkeit: Behält Farbe und Eigenschaften im Sonnenlicht
- Hervorragende Witterungsbeständigkeit: Perfekt für Außenanwendungen
- Geringere Geruchsbildung: Angenehmer zu verarbeiten als ABS
- Bessere Oberflächenqualität: Glattere Druckergebnisse direkt vom Drucker
- Leicht reduziertes Warping: Einfacher zu drucken als ABS
- Chemikalienbeständigkeit: Widerstandsfähig gegen viele Chemikalien
- Langzeitstabilität: Behält mechanische Eigenschaften über Jahre
✗ Nachteile von ASA
- Höherer Preis: 20-30% teurer als vergleichbares ABS
- Geringere Verfügbarkeit: Weniger Farben und Hersteller als bei ABS
- Noch höhere Drucktemperatur: Benötigt leistungsfähigere Hotends
- Geringe Dämpfe: Auch wenn weniger als ABS, ist Belüftung notwendig
- Schwieriger zu kleben: Verbindungen sind anspruchsvoller als bei ABS
- Geschlossener Bauraum nötig: Wie ABS nicht für offene Drucker geeignet
- Weniger Erfahrungswerte: Noch nicht so lange am Markt wie ABS
🌟 ASA als modernere Alternative
ASA wurde gezielt entwickelt, um die Schwachstellen von ABS zu beheben, insbesondere für Anwendungen im Außenbereich. Automobilhersteller nutzen ASA seit Jahren für Außenverkleidungen, Stoßfänger und Spiegelgehäuse – ein Beweis für die herausragende Beständigkeit des Materials.
Anwendungsbereiche: Wann welches Material?
Ideal für ABS Filament
Prototypenbau
Schnelle und kostengünstige Herstellung von Funktionsprototypen für Tests und Präsentationen im Innenbereich.
Mechanische Bauteile
Zahnräder, Lager, Halterungen und andere mechanisch beanspruchte Komponenten für den Innenbereich.
Gehäuse und Verkleidungen
Elektronikgehäuse, Schutzabdeckungen und dekorative Elemente für Innenräume.
Werkzeuge und Vorrichtungen
Fertigungshilfen, Spannvorrichtungen und Werkzeuge für die Werkstatt.
Automotive Innenraum
Halterungen, Verkleidungen und Zubehör für den Fahrzeuginnenraum ohne direkte Sonneneinstrahlung.
Spielzeug und Modellbau
Robuste Spielzeugteile und Modellbaukomponenten für den Innenbereich.
Ideal für ASA Filament
Außenverkleidungen
Fassadenelemente, Dachkomponenten und dekorative Außenelemente mit dauerhafter UV-Beständigkeit.
Gartenmöbel und -zubehör
Pflanzgefäße, Gartenmöbelteile, Bewässerungssysteme und Outdoor-Dekorationen.
Automotive Außenbereich
Spiegelgehäuse, Antennensockel, Zierleisten und andere Fahrzeugaußenteile.
Marine und Boot
Bootszubehör, Halterungen und Verkleidungen mit Salzwasser- und UV-Beständigkeit.
Signage und Werbung
Außenschilder, Buchstaben und Werbedisplays mit langlebiger Farberhaltung.
Landwirtschaft
Wetterbeständige Komponenten für landwirtschaftliche Geräte und Anlagen.
Optimale Druckeinstellungen
ABS optimal drucken
Drucker-Setup für ABS
- Extruder-Temperatur: 230-245°C (abhängig vom Hersteller)
- Druckbett-Temperatur: 100-110°C für optimale Haftung
- Druckgeschwindigkeit: 40-60 mm/s für beste Qualität
- Lüfter: 0-20% (minimal oder aus, nur bei Brücken aktivieren)
- Bett-Haftung: Kapton-Tape, PEI-Platte oder ABS-Slurry (aufgelöstes ABS in Aceton)
- Schichthöhe: 0,15-0,3 mm je nach gewünschter Detailgenauigkeit
- Gehäuse: Zwingend geschlossener Bauraum mit 35-45°C Umgebungstemperatur
- Retraction: 4-6 mm bei Bowden-System, 1-2 mm bei Direktextruder
⚠️ Häufige Probleme und Lösungen bei ABS
Warping an den Ecken: Erhöhen Sie die Bett-Temperatur auf 110°C, verwenden Sie ein Brim oder Raft, und stellen Sie sicher, dass der Bauraum geschlossen ist.
Risse zwischen Schichten: Erhöhen Sie die Bauraum-Temperatur oder reduzieren Sie die Lüftergeschwindigkeit weiter.
Schlechte Haftung: Reinigen Sie das Druckbett gründlich mit Isopropanol und tragen Sie ABS-Slurry auf.
ASA optimal drucken
Drucker-Setup für ASA
- Extruder-Temperatur: 240-255°C (tendenziell 10°C höher als ABS)
- Druckbett-Temperatur: 100-110°C, bei großen Drucken auch 115°C
- Druckgeschwindigkeit: 40-60 mm/s, bei Erstschicht 20-25 mm/s
- Lüfter: 0-15% (noch weniger als bei ABS für beste Schichthaftung)
- Bett-Haftung: PEI-Platte ideal, alternativ Kapton-Tape oder spezieller ASA-Kleber
- Schichthöhe: 0,2-0,3 mm für optimale Stabilität bei Außenanwendungen
- Gehäuse: Geschlossener Bauraum mit 40-50°C für beste Ergebnisse
- Retraction: 5-7 mm bei Bowden-System, 1,5-2,5 mm bei Direktextruder
🔥 Temperatur-Tipp für beide Materialien
Starten Sie mit der empfohlenen Temperatur des Filament-Herstellers und passen Sie diese in 5°C-Schritten an. Drucken Sie einen Temperaturturm, um die optimale Einstellung für Ihr spezifisches Filament zu finden. Die ideale Temperatur variiert zwischen Herstellern und sogar zwischen Chargen desselben Herstellers um bis zu 10°C.
Nachbearbeitung und Veredelung
Acetondampf-Glättung (Vapor Smoothing)
Beide Materialien lassen sich hervorragend mit Acetondampf glätten, wobei ABS etwas besser auf diese Behandlung reagiert als ASA.
Schritt-für-Schritt Anleitung
- Vorbereitung: Entfernen Sie Support-Material und groben Schmutz vom Druckobjekt
- Behälter: Verwenden Sie einen luftdichten Behälter aus Glas oder Metall
- Aceton: Geben Sie ca. 20-30 ml Aceton in eine flache Schale am Boden des Behälters
- Objekt platzieren: Hängen Sie das Druckobjekt über dem Aceton auf (nicht eintauchen!)
- Dampfzeit: 2-5 Minuten für kleine Objekte, 5-15 Minuten für größere Teile
- Trocknen: Lassen Sie das Objekt 24 Stunden aushärten
- Sicherheit: Arbeiten Sie in gut belüfteten Räumen, Aceton ist hochentzündlich
Mechanische Nachbearbeitung
Beide Materialien lassen sich ausgezeichnet mechanisch bearbeiten:
- Schleifen: Beginnend mit 120er Körnung bis zu 800er oder höher für glatte Oberflächen
- Bohren: Verwenden Sie scharfe Bohrer und niedrige Drehzahlen (500-1000 U/min)
- Sägen: Feinsägen oder Bandsägen eignen sich gut
- Fräsen: Möglich mit CNC-Fräsen bei angepassten Parametern
- Gewindeschneiden: Sowohl Innen- als auch Außengewinde sind möglich
Lackieren und Bemalen
ASA und ABS lassen sich sehr gut lackieren. Die Oberfläche sollte vorher leicht angeschliffen werden (220er Körnung), um die Haftung zu verbessern.
Empfohlene Lacksysteme
- Acryllack: Wasserbasiert, geruchsarm, gute Haftung
- 2K-Autolack: Höchste Beständigkeit, professionelles Finish
- Sprühlack: Schnelle Anwendung, gleichmäßige Schicht
- Grundierung: Verwenden Sie spezielle Kunststoff-Grundierung für optimale Haftung
Kosten-Nutzen-Analyse
Preisvergleich 2024
Die Kosten für Filamente variieren je nach Hersteller, Qualität und Abnahmemenge. Hier ein Überblick über die durchschnittlichen Marktpreise:
| Kategorie | ABS Preis/kg | ASA Preis/kg | Differenz |
|---|---|---|---|
| Budget-Segment | 18-22 EUR | 23-28 EUR | +27% |
| Mittelklasse | 24-28 EUR | 30-36 EUR | +25% |
| Premium | 28-35 EUR | 35-45 EUR | +25% |
| Engineering-Grade | 35-45 EUR | 45-60 EUR | +29% |
Gesamtkosten-Betrachtung
Bei der Kostenberechnung sollten Sie mehr als nur den Materialpreis berücksichtigen:
💰 Versteckte Kostenfaktoren
- Energiekosten: Beide benötigen beheizte Druckräume – ca. 0,50-1,00 EUR pro 8h Druck zusätzlich
- Fehldrucke: ABS hat eine höhere Fehlerrate (10-15% mehr), was die effektiven Kosten erhöht
- Nachbearbeitung: Zeitaufwand und Materialkosten für Glättung und Veredelung
- Lebensdauer: ASA-Teile im Außenbereich halten 5-10 Jahre, ABS nur 1-2 Jahre
- Filter und Belüftung: ABS erfordert häufigeren Filterwechsel
Umwelt- und Gesundheitsaspekte
Emissionen beim Drucken
Aktuelle Studien aus 2024 zeigen signifikante Unterschiede in den Emissionen:
| Emissionstyp | ABS | ASA |
|---|---|---|
| Ultrafeinpartikel (UFP) | Hoch (10^11-10^12 Partikel/min) | Mittel (10^10-10^11 Partikel/min) |
| VOCs (flüchtige organische Verbindungen) | Sehr hoch (Styrol dominant) | Mittel bis hoch |
| Geruchsintensität | Stark bis sehr stark | Mittel |
| Empfohlene Schutzmaßnahmen | HEPA + Aktivkohle zwingend | HEPA + Aktivkohle empfohlen |
Recycling und Nachhaltigkeit
Beide Materialien sind theoretisch recycelbar, jedoch mit Einschränkungen:
- Mechanisches Recycling: Möglich durch Zerkleinern und erneutes Extrudieren, jedoch mit Qualitätsverlust
- Kreislaufwirtschaft: Fehldrucke können mit Filament-Extrudern wiederverwertet werden
- Abbaubarkeit: Beide sind nicht biologisch abbaubar und sollten fachgerecht entsorgt werden
- CO2-Fußabdruck: ASA hat einen leicht höheren CO2-Fußabdruck in der Produktion (~3,5 kg CO2/kg) als ABS (~3,2 kg CO2/kg)
Herstellerempfehlungen und Qualitätsunterschiede
Worauf Sie beim Kauf achten sollten
- Durchmesser-Toleranz: Premium-Filamente haben ±0,02 mm, Budget-Filamente oft ±0,05 mm oder mehr
- Rundheit: Wichtig für konsistente Extrusionsraten, sollte unter 0,03 mm Abweichung liegen
- Feuchtigkeitsgehalt: Frisch produziertes, vakuumverpacktes Filament ist entscheidend
- Additiv-Qualität: Hochwertige UV-Stabilisatoren und Farbpigmente machen den Unterschied
- Chargenkonsistenz: Renommierte Hersteller liefern reproduzierbare Qualität
- Technische Datenblätter: Seriöse Hersteller stellen detaillierte TDS (Technical Data Sheets) bereit
- Spulenkern: Sollte für Ihren Drucker passend sein (meist 200-205 mm Innendurchmesser)
Qualitätskategorien
Budget-Segment (18-25 EUR/kg)
Geeignet für Übungszwecke und unkritische Prototypen. Erwarten Sie höhere Fehlerraten und möglicherweise inkonsistente Qualität zwischen Chargen.
Mittelklasse (25-35 EUR/kg)
Gutes Preis-Leistungs-Verhältnis für die meisten Anwendungen. Konsistente Qualität und zuverlässige Druckergebnisse.
Premium-Segment (35-60 EUR/kg)
Ideal für kritische Anwendungen, professionelle Projekte und wenn Zuverlässigkeit wichtiger ist als Kosten. Beste mechanische Eigenschaften und engste Toleranzen.
Zukunftsperspektiven und Weiterentwicklungen
Aktuelle Trends 2024
Die Entwicklung von ABS und ASA Filamenten schreitet kontinuierlich voran:
Bio-basierte Varianten
Erste Hersteller bieten ABS/ASA-Blends mit bis zu 30% bio-basierten Komponenten an, die ähnliche Eigenschaften bei verbesserter Umweltbilanz bieten.
Verstärkte Compounds
Carbon-, Glasfaser- und Kevlar-verstärkte Varianten erreichen Zugfestigkeiten von über 70 MPa bei erhaltener UV-Beständigkeit.
Reduzierte Emissionen
Neue Formulierungen mit geringeren VOC-Emissionen machen das Drucken gesünder und angenehmer.
Verbesserte Druckbarkeit
Modifizierte Varianten mit reduziertem Warping und besserer Schichthaftung vereinfachen den Druckprozess erheblich.
Alternative Materialien im Vergleich
Neben ABS und ASA gibt es weitere Materialien für ähnliche Anwendungen:
- PETG: Einfacher zu drucken, aber geringere Temperaturbeständigkeit (70°C vs. 95°C)
- Nylon: Höhere Festigkeit, aber hygroskopisch und schwieriger zu verarbeiten
- Polycarbonat (PC): Extreme Festigkeit und Temperaturbeständigkeit (140°C), aber sehr anspruchsvoll beim Drucken
- ABS/ASA-Blends: Kompromiss aus beiden Welten mit ausgewogenem Eigenschaftsprofil
Praktische Kaufentscheidungshilfe
🎯 Wählen Sie ABS, wenn…
- Ihre Teile ausschließlich im Innenbereich eingesetzt werden
- Budget eine wichtige Rolle spielt
- Sie Wert auf beste Nachbearbeitung mit Aceton legen
- Sie bereits Erfahrung mit dem Material haben
- Mechanische Eigenschaften wichtiger als UV-Beständigkeit sind
- Sie eine große Farbauswahl benötigen
🎯 Wählen Sie ASA, wenn…
- Ihre Teile im Außenbereich oder mit UV-Exposition verwendet werden
- Langzeitstabilität über 5+ Jahre erforderlich ist
- Witterungsbeständigkeit kritisch ist
- Sie geringere Emissionen bevorzugen
- Marine oder Automotive-Anwendungen geplant sind
- Die Farbbeständigkeit über Jahre wichtig ist
Fazit: Die richtige Wahl treffen
ABS und ASA sind beide hochwertige technische Filamente mit spezifischen Stärken. ABS bleibt die kosteneffiziente Wahl für Innenanwendungen mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften und ausgezeichneter Nachbearbeitbarkeit. ASA hingegen rechtfertigt seinen höheren Preis durch überlegene UV- und Witterungsbeständigkeit, was es zur ersten Wahl für Außenanwendungen macht.
Die Entscheidung sollte primär vom Einsatzzweck abhängen: Für Indoor-Projekte ist ABS oft die wirtschaftlichere Wahl, während ASA bei jeglicher UV-Exposition oder Außenanwendung die langfristig bessere Investition darstellt. Beide Materialien erfordern ähnliche Druckvoraussetzungen – einen geschlossenen, beheizten Bauraum und gute Belüftung – sowie etwas Erfahrung im 3D-Druck.
Mit den richtigen Druckeinstellungen und etwas Übung liefern beide Materialien herausragende Ergebnisse für funktionale, langlebige Bauteile. Die Investition in ein hochwertiges Filament zahlt sich durch geringere Fehlerquoten und bessere Endergebnisse schnell aus.
Was ist der Hauptunterschied zwischen ABS und ASA Filament?
Der Hauptunterschied liegt in der UV- und Witterungsbeständigkeit. ASA wurde speziell für Außenanwendungen entwickelt und behält seine mechanischen Eigenschaften sowie Farbe auch bei jahrelanger Sonneneinstrahlung. ABS hingegen vergilbt unter UV-Strahlung und wird spröde. Zudem produziert ASA beim Drucken weniger intensive Gerüche als ABS, benötigt aber etwa 10°C höhere Drucktemperaturen (240-255°C statt 220-250°C).
Kann ich ABS und ASA ohne geschlossenen Bauraum drucken?
Theoretisch ja, aber nicht empfehlenswert. Beide Materialien neigen stark zum Warping (Verziehen) aufgrund der hohen Schrumpfung beim Abkühlen. Ein geschlossener Bauraum mit konstanter Temperatur von 35-50°C ist für erfolgreiche Drucke nahezu unerlässlich. Ohne Gehäuse werden Sie vor allem bei größeren Objekten massive Probleme mit Eckenablösung und Verzug haben. Kleine Objekte (unter 5 cm) können bei optimalen Bedingungen auch offen gedruckt werden.
Sind die Dämpfe von ABS und ASA gesundheitsschädlich?
Ja, beide Materialien setzen beim Drucken Ultrafeinpartikel und flüchtige organische Verbindungen (VOCs) frei, wobei ABS deutlich mehr Styrol emittiert als ASA. Diese Emissionen können Kopfschmerzen, Reizungen der Atemwege und langfristig gesundheitliche Probleme verursachen. Eine gute Raumbelüftung ist zwingend erforderlich. Ideal ist ein HEPA- und Aktivkohlefilter am Drucker oder ein separater, gut belüfteter Raum. Drucken Sie niemals in Wohn- oder Schlafräumen ohne angemessene Filterung.
Wie lange halten ASA-Drucke im Außenbereich?
ASA-Drucke halten bei ordnungsgemäßer Verarbeitung und ohne mechanische Extrembelastung 5-10 Jahre im Außenbereich ohne signifikante Degradierung. Die Lebensdauer hängt von der Intensität der UV-Strahlung, Temperaturwechseln und mechanischer Belastung ab. In besonders sonnigen Regionen oder bei extremer Witterung kann die Lebensdauer auf 3-5 Jahre sinken. ABS hingegen hält im Außenbereich nur 1-2 Jahre, bevor es spröde wird und an Festigkeit verliert. Eine zusätzliche UV-Schutzlackierung kann die Lebensdauer beider Materialien weiter verlängern.
Kann ich ABS und ASA miteinander kleben oder schweißen?
Ja, beide Materialien lassen sich sehr gut verbinden. Die effektivste Methode ist das Verkleben mit Aceton oder speziellem ABS/ASA-Kleber (im Prinzip in Aceton aufgelöstes Material). Tragen Sie das Aceton dünn auf beide Flächen auf, drücken Sie sie zusammen und lassen Sie mindestens 24 Stunden aushärten. Alternativ funktioniert Reibschweißen mit einem Dremel-ähnlichen Werkzeug oder chemisches Schweißen mit einem Lötkolben. Cyanacrylatkleber (Sekundenkleber) funktioniert ebenfalls, erzielt aber nicht die gleiche Festigkeit wie Aceton-Verbindungen. Die entstehenden Verbindungen sind oft stärker als das Material selbst.