icon flag VSHAPER Sp. z o.o. realizuje projekty dofinansowane z funduszy UE.
social media icon social media icon

Blog

ABS (akrylonitryl-butadien-styren) – właściwości, zastosowania i przetwarzanie

ABS to bardzo popularny materiał wykorzystywany do produkcji wielu przedmiotów codziennego użytku. Można go drukować 3D, wytłaczać, formować wtryskowo i stosować inne metody przetwarzania. ABS może być wykorzystywany do produkcji wielu różnych przedmiotów, od zabawek i replik broni po części maszyn przemysłowych. W tym artykule postaram się przybliżyć właściwości i zastosowania wspomnianego materiału.

Czego dowiesz się z tego artykułu

  • Informacje o ABS
  • Właściwości materiału ABS
  • Zastosowania ABS – do czego można wykorzystać wydruki z ABS?
  • Post-processing modeli z ABS
    • Mechaniczna obróbka materiału ABS
    • Chemiczna obróbka ABS.
    • Postprodukcja termiczna ABS.
  • Przykłady wydruków wykonanych z ABS
  • Na co zwracać uwagę przy drukowaniu z filamentu ABS
  • Jak obrabiać termicznie ABS?
  • Specyfikacja techniczna ABS.

Informacje o ABS

ABS jest materiałem technicznym, co oznacza, że jest wykorzystywany bezpośrednio do tworzenia modeli. Stosuje się go w technologii FDM (FFF), w której pracują drukarki 3D VSHAPER. Jego właściwości sprawiają, że jest często wykorzystywany do szybkiego prototypowania. Dodatkowo modele z ABS mogą być w pełni funkcjonalne i pracować przy pełnym obciążeniu. Filamenty ABS mogą być barwione na etapie produkcji (podczas zamawiania materiału), dzięki czemu dostępna jest szeroka gama kolorystyczna tego materiału.
Przy drukowaniu z wykorzystaniem filamentu ABS ważne jest, aby przed drukowaniem rozgrzać materiał i zapewnić odpowiednią temperaturę w komorze (wszystkie drukarki 3D VSHAPER posiadają zamknięte komory drukujące, dzięki czemu utrzymanie stałych, właściwych warunków jest bardzo łatwe), aby uniknąć nasiąkania materiału wilgocią z powietrza. Zalecane jest również zastosowanie podgrzewania łoża roboczego, aby model nie odklejał się podczas drukowania.
Warto wiedzieć, że opary powstające podczas drukowania z ABS są toksyczne, a druk 3D wydziela nieprzyjemny zapach. Dlatego najlepiej jest używać drukarek 3D z ABS z zamkniętą komorą w dobrze wentylowanym pomieszczeniu.
Kolejną ważną informacją przy wyborze materiału może być fakt, że ABS jest stosunkowo niedrogim filamentem, co pozwala na jego wykorzystanie przy wielokrotnych próbach druku.

Właściwości materiału ABS

Acrylonitrile Butadiene Styrene, bo tak brzmi pełna nazwa ABS, ma silne właściwości higroskopijne, dlatego ważne jest, aby przechowywać go w szczelnym zamknięciu, aby zapobiec wchłanianiu wilgoci. Przed drukowaniem materiał należy podgrzać w odpowiedniej temperaturze, aby go wysuszyć. Niewłaściwe przechowywanie i brak ogrzania przed drukowaniem z ABS może prowadzić do problemów w procesie drukowania, a tym samym do nieprawidłowego wykonania modelu i konieczności powtórzenia procesu.
ABS jest materiałem o średniej twardości (siła potrzebna do zgięcia materiału) i wysokiej udarności (odporność na obciążenia dynamiczne, takie jak nacisk punktowy lub uderzenie), co sprawia, że materiał ten bardzo dobrze sprawdza się m.in. w układach mechanicznych.
Odporność ABS na gwałtowne wzrosty temperatury jest jedną z bardzo ważnych cech tego materiału. Jest on odporny na gwałtowne wzrosty temperatury, jednak nie jest przeznaczony do pracy ciągłej w temperaturach powyżej 90°C. Dla temperatur szczytowych wartość ta wynosi nawet 140°C bez utraty właściwości.
ABS może być poddawany obróbce mechanicznej, chemicznej, a także termicznej, dzięki czemu wykończenie modelu może być naprawdę precyzyjne.
Jest to materiał o wysokiej kurczliwości. Ta właściwość sprawia, że konieczne jest odpowiednie przygotowanie projektu i skonfigurowanie drukarki tak, aby wydruki były wysokiej jakości. Drukarki 3D VSHAPER mają preinstalowane ustawienia dla poszczególnych rodzajów filamentu, więc nie będziesz musiał się martwić o kalibrację wydruku, ale jeśli jesteś profesjonalistą – będziesz mógł dowolnie edytować parametry.

Niepożądane:

  • Higroskopijność
  • Wysoka kurczliwość
  • Toksyczne opary podczas drukowania

Pożądane:

  • Twardy materiał
  • Wysoka udarność
  • Odporność na skoki temperatury
  • Możliwość dalszej obróbki mechanicznej, chemicznej i termicznej

Zastosowania ABS - do czego można wykorzystać wydruki z ABS?

ABS umożliwia stosowanie modeli zarówno do prezentacji i testowania prototypów pod względem kształtu, aerodynamiki, aspektów wizualnych i technicznych, jak i do małoseryjnej produkcji w pełni funkcjonalnych części i narzędzi. ABS jest bardzo cenionym materiałem na produkty, w których ważna jest odporność na gwałtowny wzrost temperatury oraz wspomniana wcześniej udarność i twardość.

Obróbka modeli z ABS

Modele drukowane 3D są gotowe do użycia zaraz po zakończeniu procesu, jednak często w celu poprawienia właściwości modelu poddawane są postprocessingowi, czyli dodatkowej obróbce po wyjęciu z drukarki 3D. Każdy z dostępnych materiałów poddawany jest innej obróbce. Poniżej przedstawiamy sposoby postprocessingu ABS:

 

1. Obróbka mechaniczna materiału ABS
Ten rodzaj obróbki polega na szlifowaniu modelu np. papierem ściernym o odpowiedniej gradacji. W ten sposób możemy doprowadzić model wykonany z ABS do pożądanej gładkości, zmniejszyć widoczne podziały warstw. Obróbka mechaniczna nie pozwoli nam jednak na osiągnięcie efektów, jakie oferuje kolejna metoda.

Zalety:

  • Szybkość
  • Bardzo duża kontrola
  • Dobre rezultaty w stosunku do nakładu pracy

2. Chemiczna obróbka wtórna ABS.
Ta metoda obróbki modeli ABS wykorzystuje aceton. Wydruki można polerować za pomocą szmatki oraz za pomocą oparów acetonu.
Użycie nasączonej szmatki pozwala na większą kontrolę nad obróbką wydruku, dzięki czemu można uzyskać dokładnie taki efekt, jaki się chce, jeśli posiada się wystarczające umiejętności.

Zalety:

  • Szybkość
  • Duża kontrola
  • Bardzo jednolita powierzchnia
  • Uzyskanie efektu hydrofobowego

Jeśli jednak zdecydujemy się na obróbkę końcową ABS za pomocą oparów acetonu, proces będzie bardzo jednolity i pozwoli nam na wygładzenie trudno dostępnych miejsc, a nawet wewnętrznych komór modelu.

 

Zalety:

Jednakowy efekt na całej powierzchni modelu
Uzyskanie efektu hydrofobowości
Doskonała powierzchnia całego modelu
Dzięki obróbce acetonem możemy bardzo dobrze uszczelnić wydrukowany model, co może być bardzo ważne w niektórych branżach.

 

3. Obróbka termiczna ABS
Obróbka cieplna ABS jest sposobem na ujednolicenie powierzchni drukowanego modelu i pozbycie się niedoskonałości powstałych podczas drukowania, tzw. nitkowania. Dzięki obróbce cieplnej uzyskuje się również gładką, błyszczącą powierzchnię modelu.

Zalety:

  • Szybkość
  • Gładka powierzchnia modelu
  • Uzyskanie efektu hydrofobowości