О пластике ABS
ABS - следующий по востребованности пластик для печати-3D после более легкого в применении PLA. Этот сополимер в составе имеет: акрилонитрил, бутадиен и стирол. Сама аббревиатура ABS формируется от первых букв этих веществ. Материал находит применение при производстве канцтоваров, игрушек, инструментов, спортинвентаря, мебели, промышленных объектов, электроприборов. ABS отлично подходит для создания корпусов и несущих деталей, которые подвергаются небольшой и нечастой нагрузке.
|
|
|
История
ABS пластик – один из самых первых полимеров, применяемых в области 3D печати. Материал разработали ещё в период Второй мировой войны, но патент на него был подан уже в 1948 году. Спустя 6 лет, всемирно известной американской корпорацией Borg-Warner, пластик АБС был впервые представлен широкой публике.
Термопластичный ABS является терполимером. Его можно определить как полимер, который синтезирован из 3различных мономеров. Этот материал получают способом полимеризации. Для изготовления берут:
- 20% акрилонитрила (отвечает за прочность, стойкость к высоким температурам);
- 25% бутадиена (отвечает за ударопрочность, сохранение свойств при низких температурах);
- 55% стирола (обеспечивает пластику жесткость, блеск);
Важно! При изменении данных пропорций меняются и все качества ABS.
Характеристики
Пластик АБС являет собой материал, который имеет непрозрачный желтый цвет.Основные характеристики этого пластика:
| Параметр | Значение |
|
Плотность |
от 1.02 до 1.06 г/см³ |
|
Температура, при которой материал плавится |
210-240 °C |
|
Температура стеклования |
60 °C |
|
Ударная вязкость |
180.14 кДж/м² |
Детали, изготовленные из ABS, можно использовать при t°C: от -40 до +90.Изделия из материала поддаются механической обработке и подлежат вторичной переработке.
Достоинства и недостатки
АБС являет собой легкодоступный и бюджетный материал, обладающий высоким качеством, который совместим с разными моделями 3D принтеров.Продукты, изготовленные из этого пластика, прочные, долговечные и стойкие к воздействию условий окружающей среды. Но этот материал, как и любые другие пластики, имеет недостатки.
Достоинства:
- Экономичность (стоимость одной катушки весом 1 кг составляет 20–50$);
- Долгий срок службы (детали из АБС пластика обладают более длительным сроком службы по сравнению с изделиями из PLA);
- Минимальная деформация при высоких нагрузках с последующим возвращением к первоначальной форме;
- Легкая обработка поверхности различными методами;
- Высокая механическая прочность;
- Устойчивость к влаге и инертность к маслам, кислотам;
- Термопластичность – в процессе плавления, охлаждения он сохраняет свои свойства химические и физические;
- Обширный выбор цветовых решений.
Недостатки:
- 3d печать ABS пластиком сопровождается резким и стойким запахом плавящегося пластика, а это делает использование 3D принтера в помещениях жилого назначения нежелательным;
- Сложность использования, так как для плавления требуется высочайшая температура около 230 °C, а это может превышать максимальную рабочую температуру некоторых принтеров технологии FDM;
- Расслоение при неравномерном остывании изделия;
- Ограниченная доступность высокого разрешения печати пластиком АБС по сравнению с ПЛА.
Внимание! Избежать большинства этих недостатков можно, выбрав высококачественный пластик от надежного изготовителя, хотя при этом цена материала может быть выше.
Меры предосторожности
Исследования выявили, что молекулы газообразного вида и наночастицы, выделяемые, когда осуществляется 3д печать ABS пластиком, могут проникать в организм человека через кожный покров, дыхательные пути. Ультратонкие частицы могут осаждаться в клетках дыхательной системы и даже проникать в мозг через обонятельные нервы, вызывая такие проблемы как: раздражение кожи, глаз.
Хотя количество выделяющихся паров ABS при 3D-печати невелико, рекомендуется использовать принтер в хорошо проветриваемом помещении или с системой вытяжки. Кроме того, для постобработки, сглаживания или склеивания печатных элементов часто применяются легкоиспаряющиеся, токсичные вещества, такие как ацетон, обращение с которыми обязательно должно проводиться с соблюдением мер безопасности.
Использование АБС в печати-3Д
Когда начала развиваться 3D печать, ABS стал одним из первых термопластов, использованных в этом процессе. Даже несмотря на ряд недостатков, АБС остается одним из наилучших материалов для печати-3Д FDM/FFF, особенно в случаях, требующих высокой детализации или механической послепроизводственной обработки.
Особенности 3D-печати ABS
3д печать АБС пластиком являет собой более сложную задачу по сравнению с широко распространенными филаментами PLA и PETG. Обо всех особенностях далее в статье.
Сушка филамента
ABS обладает гигроскопичными свойствами. Это позволяет ему поглощать влагу из окружающего воздуха. Чтобы обеспечить высококачественную печать ABS пластиком, необходимо хранить филамент в герметичной упаковке и перед началом работы подвергнуть его сушке с помощью специального оборудования.
Нагрев платформы печати
Успешная 3d печать ABS возможна только при правильном нагреве рабочей платформы. Обязательным является подогрев печатного стола до температуры от 80 до 130 °C, поскольку пластик имеет тенденцию к сжатию при контакте с воздухом. В случае отсутствия нагрева платформы печати возможно сжатие или деформация материала.
Печать АБС на холодной платформе
Если у печатного стола отсутствует подогрев, то есть несколько альтернативных подходов. Можно воспользоваться специальным клеевым покрытием или обработать поверхность платформы суспензией из ацетона и ABS. Однако такие меры не гарантируют идеального качества поверхности изделия. Отсутствие закрытой камеры и нагреваемой платформы может привести к холодному воздуху вокруг детали, а это способствует отторжению от стола и появлению трещин из-за усадки. Поддерживаемая высокая температура стола обеспечивает надежное сцепление с деталью и поддерживает комфортные условия внутри камеры 3d-принтера, а это особенно важно для персональных принтеров.
Скорость и параметры печати
Настройка скорости печати и прочих рабочих параметров – важный этап использования 3d принтера.Рекомендуемая скорость печати варьируется в пределах 30-40 мм/с, оптимальная температура экструзии лежит в диапазоне от 230 до 260 °C, а толщина слоя: от 0,1 до 0,4 мм.
Охлаждение при печати ABS
Осуществляя 3д печать АБС, рекомендуется отключить систему охлаждения экструдера. Это предотвратит быстрое охлаждение пластика в момент экструзии, улучшив адгезию слоев и предотвращая деформацию или трескание отпечатка.
Об обработке АБС пластика после 3Д-печати
Не каждый новичок сразу сможет освоить качественную 3d печать ABS пластиком. Правильная постобработка дает возможность придать изделию более привлекательный внешний вид.
Удаление поддержки
3д печать ABS сложных геометрических деталей с углами наклона не ниже 45 градусов не обходится без процесса устранения опорных конструкций (поддержек). Если печать ABS осуществляется с применением 3D-принтеров с 2 экструдерами, то АБС может успешно сочетаться с HIPS – материалом, имеющим схожие температуры плавления. HIPS растворяется в D-лимонене, который включает соединение, присутствующее в эфирных маслах лимона. В случае если принтер оснащен лишь 1 экструдером, то поддержки будут выполнены из того же материала, и их удаление потребует механического воздействия. Нерастворимые пластиковые поддержки могут быть удалены с использованием кусачек, ножей или стамески. Важно проводить эту работу очень осторожно, чтобы избежать повреждения изделия.
Химическая полировка
Один из простых и эффективных методов – использование ацетона. Возьмите пластиковый или металлический контейнер и покройте его внутреннюю поверхность бумажными полотенцами. Налейте немного ацетона на дно контейнера так, чтобы бумага его впитала. Затем покройте дно фольгой или создайте «плот» из фольги. Поместите обрабатываемую деталь в контейнер на несколько часов и закройте его крышкой. После обработки извлеките изделие и дайте ему немного времени для полного испарения ацетона с поверхности.
Механическая шлифовка и полировка
Линии следов на готовых изделиях можно удалить с использованием шлифовки и полировки. Процесс включает в себя применение бумаги наждачной разной зернистости, а также специальных полировочных паст. Для защиты дыхательных органов от пыли необходимо использовать маски или респираторы.
Склеивание
Склеивание 3D-моделей становится необходимым, когда их размеры превышают размеры рабочей области принтера. В таких случаях модель разбивают на несколько небольших частей, которые печатаются отдельно и затем соединяются. Для успешной сборки крупных деталей понадобиться может применение различных клеящих веществ, таких как ацетон, цианакрилат (суперклей) или клей, предназначенный для работы с пластиком-АБС.
Шпаклевка
Для устранения пустот в деталях, изготовленных из ABS-пластика, рекомендуется использовать суспензию из филамента и ацетона. Рекомендуемое соотношение: 1 массовая часть АБС к 2 частям ацетона, но, при необходимости заполнения повреждений более глубоких, содержание пластика можно сделать большим.
Окраска
После печати детали рекомендуется окрашивать посредством красок акриловых, так как они обладают лучшей адгезией с этим видом пластика. В случае использования красок на другой основе нужно предварительно применить акриловые грунты.
Вставка металлических деталей
Использование латунных резьбовых вставок представляет собой эффективный метод увеличения долговечности деталей, для создания которых применялся 3d принтер печать ABS пластиком. В данном случае 3d моделирование должно сразу включать этап, на котором предусматриваются места для вставки гнезд подходящего диаметра.
Процесс вставки включает в себя частичное помещение вставки в специальное отверстие. После этого требуется осторожное нажатие с использованием хорошо разогретого паяльника.
Проблемы, возникающие при печати-3Д пластиком АБС
Перед тем как печатать изделия из АБС, узнайте о проблемах, которых могут возникнуть в процессе.
Усадка
Для решения данной проблемы рекомендуется повысить температуру стола и обработать поверхность рабочей платформы суспензией из ABS и ацетона или других адгезивных компонентов.
ABS лохматится при печати
Чтобы избежать появления «паутины», можно предварительно снизить температуру экструдера, чтобы уменьшить текучесть пластика. Но следует избегать слишком значительного снижения температуры, чтобы изделие не потеряло прочность. Обычно при t℃ экструдера 240 «паутинка» отсутствует, а изделие при этом остается прочным.
Расслоение
Проблема часто возникает при использовании принтеров с открытой камерой. Для устранения разницы в температуре между слоями рекомендуется увеличить температуру экструдера, отключить функцию обдува, уменьшить скорость перемещения головки или создать собственный кожух для принтера.
Примеры напечатанных изделий
Несколько примеров изделий из АБС.
Заключение
Пластик АБС является популярным и доступным материалом для FDM-принтеров. Он имеет плюсы и минусы. Из этого материала получаются прочные и долговечные детали, которые сохраняют свою форму и отлично справляются с воздействием разных факторов окружающей среды. Для достижения максимального качества готовых изделий важно тщательно настроить параметры печати и правильно провести послепроизводственную обработку.
Если вас интересует в Москве 3d печать либо 3d сканирование, то наша компания к вашим услугам. Мы предоставляем гибкие условия доставки и оплаты заказов. Об этом свидетельствует и большое количество положительных отзывов о нас.
Обращайтесь при необходимости к нашим менеджерам по телефону, в чате. Также Вы можете заказать обратный звонок через сайт, и наш менеджер свяжется с вами в удобное для вас время.
