3D-printen met ABS-kunststof:alles wat u moet weten

Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS) is een van de meest populaire thermoplasten voor 3D-printen. Dankzij zijn stevigheid, hoge hitte- en slijtvastheid en zijn relatief lage kosten, wordt ABS vaak gebruikt in een verscheidenheid aan consumenten- en industriële toepassingen. Van ABS is ook bekend dat het sterker en duurzamer is dan PLA, een andere favoriete thermoplast, hoewel het wat lastiger is om mee te werken.

De tutorial van vandaag gaat in op de voordelen en beperkingen van 3D-printen met ABS en geeft ook enkele tips om veelvoorkomende problemen te overwinnen en 3D-printen met ABS zo eenvoudig mogelijk te maken.

Waarom 3D printen met ABS?

• Sterke mechanische eigenschappen: ABS heeft geweldige mechanische eigenschappen, vooral in vergelijking met PLA. De taaiheid, duurzaamheid en taaiheid maken het een geweldig materiaal voor "slijtage"-toepassingen. In tegenstelling tot PLA is ABS ook bestand tegen hoge temperaturen en heeft het een betere rek bij breuk.

• Nabewerking: ABS leent zich goed voor diverse nabewerkingstechnieken. Schuren, schilderen (met acrylverf), lijmen, frezen, boren en snijden - al deze nabewerkingsstappen kunnen worden uitgevoerd met een ABS-onderdeel. Als een in aceton oplosbare kunststof kan ABS ook worden gladgestreken met aceton om een ​​glanzende oppervlakteafwerking te verkrijgen.
• Nieuwe materialen: ABS kan worden gebruikt om materialen met verbeterde eigenschappen te maken. Dergelijke materialen omvatten eigenschappen zoals biocompatibiliteit, geleidbaarheid en doorschijnendheid, om er maar een paar te noemen. Net als nylon kan ABS ook worden gemengd met andere materialen voor betere mechanische eigenschappen, b.v. PC-ABS (polycarbonaat-ABS) met superieure sterkte en hittebestendigheid.
• Nauwkeurigheid: 3D-printen met ABS kan maatvaste onderdelen creëren. , ABS-afdrukken zijn meestal maatnauwkeurig met minimale kenmerken van 1,2 mm, hoewel moet worden opgemerkt dat printerinstellingen en complexiteit van een onderdeel voornamelijk het nauwkeurigheidsniveau bepalen.

Wat zijn de beperkingen van 3D-printen met ABS?

• ABS is hygroscopisch , wat betekent dat het vocht uit de lucht opneemt. Als ze niet correct worden bewaard, kunnen vochtige ABS-filamenten leiden tot een afdruk van slechte kwaliteit of zelfs tot een mislukt afdrukproces als gevolg van verstopping van een spuitmond.

• ABS-materialen kunnen worden beschadigd door langdurige blootstelling aan zonlicht, wat de kwaliteit van een afdruk negatief beïnvloedt. Dus voor de toepassingen die worden blootgesteld aan direct ultraviolet licht, is het beter om een ​​UV-bestendig filament te kiezen, bijvoorbeeld ASA.

• Bij het werken met ABS is de juiste temperatuurinstelling vereist om ervoor te zorgen dat een print langzaam afkoelt. Een langzaam afkoelproces voorkomt het barsten van een onderdeel en is tevens verantwoordelijk voor een betere laaghechting. Het beheren van de juiste temperatuur kan echter een beetje tijdrovend zijn en kan wat vallen en opstaan ​​met zich meebrengen.
• Bij verhitting stoot ABS intense en stinkende dampen uit die irritatie en hoofdpijn kunnen veroorzaken. Daarom vereist 3D-printen met ABS een werkruimte met goede ventilatie. Veel beschikbare FDM 3D-printers zijn echter uitgerust met een behuizing of een filter en een ventilator voor rookafzuiging.

• Snelle temperatuurveranderingen tijdens het afdrukproces kunnen ook afdrukproblemen veroorzaken, zoals kromtrekken en krimpen. Deze effecten kunnen echter worden geminimaliseerd door de tips te volgen die we hieronder zullen bespreken.

Algemene toepassingen

ABS is een goed filament voor algemeen 3D-printen. Veelvoorkomende toepassingen voor het materiaal zijn onder meer functionele prototyping, conceptmodellering en productie van gereedschappen, evenals enkele onderdelen voor eindgebruik.

ABS-eigenschappen zoals thermische stabiliteit, ductiliteit en bewerkbaarheid maken het ideaal voor het vervaardigen van goedkope prototypes en architecturale modellen voor ingenieurs of onderzoeksafdelingen, en ook voor goedkope medische prothesen, gereedschapshandvatten en zelfs plughouders voor elektrische auto's. Dit materiaal is ook te vinden in sommige 3D-geprint speelgoed, zoals LEGO-stenen.

Dankzij de elektrische isolatie-eigenschappen kunnen ABS-filamenten worden gebruikt om elektronicabehuizingen te maken. De auto-industrie gebruikt ABS om gereedschappen zoals mallen en armaturen te produceren en om auto-interieurs aan te passen. In 2014 heeft Local Motors zelfs het hele frame en de carrosserie van een auto in 3D geprint met ABS versterkt met koolstofvezel.

Tips en trucs 

Basisvereisten voor afdrukken:

Extrudertemperatuur: 220-250 °C
Temperatuur printbed: 95-110 °C
Behuizing: ten zeerste aanbevolen
Bedrukte bedovertrek: aanbevolen (Kapton-tape, ABS-slurry)

• ABS is gevoelig voor temperatuurwisselingen, waardoor het materiaal kan krimpen. Om deze reden is een verwarmd printbed een must-have bij het printen met ABS. Zorg ervoor dat het printbed wordt verwarmd tot 110º C om krimpen te voorkomen. Het is ook aan te raden dat een 3D-printer een behuizing heeft om snelle temperatuurveranderingen te voorkomen.

• Als vuistregel is het doorgaans een goede gewoonte om de eerste paar lagen van uw onderdeel af te drukken met een temperatuur die 10 tot 20 graden hoger is om ervoor te zorgen dat de lagen goed aan het printbed hechten.

• Overweeg voor een betere laaghechting ook het printbed te bedekken met Kapton Tape. Dit maakt het ook makkelijker om het printbed achteraf schoon te maken. Een andere optie kan een ABS-slurry zijn:meng een klein beetje ABS-filament met aceton en verdeel dit over het printbed voordat u gaat printen.

• Grotere ABS-afdrukken kunnen ook last hebben van kromtrekken. Om dit te voorkomen, moet u rekening houden met een extra rand rond de onderranden in het ontwerp van uw onderdeel. Een rand voegt verschillende ringen van materiaal toe die op de eerste paar lagen aan het onderdeel zijn bevestigd. Randen helpen bij een betere laaghechting en voorkomen krullen. Zodra het object klaar is, kan een rand eenvoudig worden verwijderd.

• Aangezien ABS bij verhitting irriterende dampen produceert, moet u ervoor zorgen dat u in een goed geventileerde ruimte afdrukt.

• Aangezien ABS-filamenten vocht absorberen, mag u ze niet voor langere tijd aan lucht en water blootstellen. Het is van cruciaal belang om de filamentrollen in verzegelde containers op koele, droge plaatsen op te slaan om degradatie te voorkomen.

3D-printen met ABS kan in eerste instantie wat tijd en moeite kosten, omdat u de juiste instellingen voor uw toepassing vindt. Desondanks heeft ABS een breed scala aan voordelen die, in combinatie met de lage kosten, het een geschikt materiaal maken voor zowel consumenten- als industriële toepassingen.