Все, что вам нужно знать об ABS для 3D-печати

23 марта 202323 мар 2023

460

6 мин

Оглавление

Производство и характеристики ABS
3D-печать с помощью ABS
Приложения для 3D-печати с ABS

ABS или акрилонитрилбутадиенстирол - это термопластичный полимер, который довольно часто используется в промышленности. Он особенно известен своей высокой ударопрочностью при низких температурах и для создания легких деталей. Кроме того, ABS-пластик также очень популярен на рынке 3D-печати, поскольку он является одним из наиболее широко используемых материалов в этом секторе наряду с PLA. Чаще всего он используется в 3D-печати FFF, хотя он также доступен в виде смолы, что позволяет использовать его в полимеризационных методах печати. В статье мы подробнее рассмотрим ABS, включая его производство и свойства, процесс 3D-печати, области применения. Особое внимание мы уделим филаменту ABS.

Производство и характеристики ABS

ABS был одним из первых пластмасс, которые стали использоваться в промышленных 3D-принтерах, и был разработан примерно в 1990 году. Этот термопластичный полимер является так называемым ‘терполимером’, определяемым как полимер, который был синтезирован из трех различных мономеров. В этом случае его чаще всего получают полимеризацией акрилонитрила и стирола в присутствии полибутадиена – обычно 20% акрилонитрила, 25% бутадиена и 55% стирола, что дает ему название ABS. Кроме того, манипулирование этими пропорциями может изменить свойства ABS; стирол, например, является элементом, который придает ABS жесткость и блеск, в то время как бутадиен придает ему ударопрочность и свойства при низких температурах.

3D печать и 3D моделирование. Сделаем- обращайтесь!

Важно помнить, что ABS изготавливается из нефти в отличие от PLA, который изготавливается из более экологически чистых материалов, таких как кукурузный крахмал. Это часто делало его предметом вопросов устойчивости в отрасли; однако на самом деле он пригоден для вторичной переработки. Это можно рассматривать как преимущество с точки зрения экологических проблем, поскольку, хотя PLA технически поддается биологическому разложению, на самом деле это происходит только в том случае, когда он подвергается правильным условиям, что вызывает вопрос о том, действительно ли он экологичен.

Что касается свойств, материал обладает хорошей жесткостью, высокой ударопрочностью, оставаясь при этом легким, а также доступным по цене. Действительно, благодаря этому он уже несколько лет является популярным материалом на рынке 3D-печати FDM и фактически был одной из первых нитей, которые использовались в этом секторе наряду с PLA. Кроме того, он не только ударопрочный, но и химически и термостойкий, что делает его чрезвычайно популярным для более широкого промышленного применения, о чем будет рассказано далее в статье.

3D-печать с помощью ABS

Но как именно вы можете печатать с помощью ABS? Что ж, хотя он доступен как в виде нити, так и в виде смолы, поскольку ABS чаще всего используется на рынке 3D-печати FFF, именно на этом мы сосредоточимся здесь. Он доступен в виде нитей диаметром 1,75 мм или 2,85 мм и в нескольких цветах. Хотя печатать на нем сложнее, чем на PLA, ABS остается очень популярным материалом для профессионалов 3D-печати из-за его ударопрочности и высокой температуры (от -20 ° C до 80 ° C). Он непрозрачный, имеет гладкую и матовую поверхность и может быть обработан ацетоном для придания блеска.

Температура плавления ABS составляет около 200 ° C, поэтому рекомендуется, чтобы температура экструзии составляла от 230 до 260 ° C. Кроме того, использование нагреваемого слоя для печати (от 80 до 130 ° C) является обязательным. Это потому, что этот пластик, сжимается при контакте с воздухом, поэтому, если он не находится на нагреваемом слое печати, он будет склонен к усадке (или деформации) и отделению от пластины. Для больших деталей даже рекомендуется использовать специальный клей, такой как Kapton или клейкий лак. Наконец, 3D-принтер с закрытым корпусом рекомендуется по двум причинам: для безопасности пользователя, поскольку АБС-пластик выделяет частицы, которые могут быть опасны для пользователя, а также потому, что контроль температуры имеет решающее значение при работе с ABS. Чтобы успешно печатать и избежать проблем с деформацией, растрескиванием и расслоением (разделение слоев), особенно, наличие этой камеры с подогревом поможет поддерживать постоянную температуру.

Кроме того, несмотря на то, что с его помощью печатать сложнее, чем с такими материалами, как PLA (и PETG, другая популярная нить филамента), ABS все же легче печатать, чем с помощью других технических и недорогих термопластов. Однако, как упоминалось ранее, контроль температуры в камере, на столе и даже в комнате в целом имеет решающее значение для предотвращения сбоев печати. Также имейте в виду, что ABS - это материал, который необходимо содержать в сухом состоянии, поскольку он поглощает влагу из воздуха, что значительно затруднит печать.

Что касается поддержек для печати, ABS легко печатается в паре с HIPS, материал, который имеет те же температуры стола и экструзии. Этот материал быстро растворяется в D-лимонене, растворителе, полученном из соединения, которое содержится в лимонах. Однако, если он напечатан с использованием нерастворимого материала основы, его необходимо будет удалить, и это может быть сделано с помощью таких методов, как резка, аналогично другим нитям.

На самом деле, при печати с использованием этого термопластичного полимера требуется небольшая постобработка, что является ключевым преимуществом, которое сэкономит время при производстве сложных деталей. Помимо удаления поддержки, о котором уже упоминалось, его можно покрасить благодаря более матовому покрытию. Кроме того, его довольно легко обрабатывать по сравнению с другими материалами, например, его можно шлифовать благодаря его износостойкости, а также использовать механическую обработку. Наконец, один из распространенных методов последующей обработки ABS-пластика заключается в разглаживании парами ацетона для получения глянцевого покрытия.

Приложения для 3D-печати с ABS

Как мы уже упоминали, одним из главных преимуществ ABS является то, что это более технический материал. Таким образом, его применение также имеет тенденцию быть более промышленным. Например, он популярен при литье под давлением полимеров. Кроме того, когда мы говорим об общем использовании, его можно найти в секторе бытовой техники, а также корпусов лодок, предметов декора, игрушек и, как известно, конструкторов lego.

С точки зрения аддитивного производства, некоторые другие распространенные области применения - прототипирование, шестерни и даже оснастка, поскольку они более устойчивы к физическим нагрузкам, чем некоторые другие распространенные полимерные нити для 3D-печати. Кроме того, помимо химической и термостойкости, его электроизоляционные свойства также делают его привлекательным для тех, кто хочет изготовить корпуса для электрических компонентов, а также для автомобильных деталей, таких как приборные панели или бамперы. Он также отлично подходит для наружного применения, поскольку не деформируется под воздействием солнечного света и не деградирует с течением времени.

Legos - это один из многих продуктов, изготовленных с использованием ABS

Основные производители и цена

В качестве одной из самых популярных нитей для 3D-печати можно с уверенностью сказать, что многие крупные производители материалов для 3D-печати в настоящее время предлагают нити ABS; Кроме того, ABS доступен в широком ассортименте цветов по ценам от 800 до 1700 рублей в зависимости от марки, а также характеристик самой нити филамента.

Имейте в виду, что существуют наполненные нити, в которые к ABS добавляются добавки: например, ABS на основе углеродных волокон или арамидных волокон, более известных как кевлар. Эти волокна, например, уменьшают деформацию ABS и, следовательно, обеспечивают большую точность. Углерод, с другой стороны, усиливает первоначальные механические свойства материала. Эти более технические материалы, как правило, дороже и имеют другие параметры печати.