ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) to jeden z najpopularniejszych i najbardziej wszechstronnych materiałów stosowanych w technologii druku 3D. Ze względu na swoje doskonałe właściwości mechaniczne, termiczne oraz łatwość przetwarzania, ABS jest często wybierany do produkcji prototypów, części funkcjonalnych oraz produktów końcowych.
Właściwości ABS
- Wytrzymałość mechaniczna: ABS jest znany ze swojej wysokiej wytrzymałości na uderzenia i odporności na uszkodzenia mechaniczne. Jest to materiał, który świetnie nadaje się do tworzenia trwałych, odpornych na zużycie elementów.
- Odporność na wysokie temperatury: W porównaniu z innymi popularnymi materiałami do druku 3D, takimi jak PLA, ABS ma wyższą temperaturę topnienia, co sprawia, że wydruki z tego materiału są bardziej odporne na ciepło. Temperatura odkształcenia cieplnego ABS wynosi około 100°C, co czyni go odpowiednim do zastosowań, gdzie elementy będą narażone na podwyższone temperatury.
- Łatwość obróbki: ABS jest stosunkowo łatwy do obróbki po wydruku. Można go łatwo szlifować, wiercić, malować oraz kleić, co pozwala na dalsze dostosowywanie wydrukowanych części. Dodatkowo, ABS może być wygładzany za pomocą acetonu, co pozwala uzyskać gładką, błyszczącą powierzchnię.
- Odporność chemiczna: ABS wykazuje dobrą odporność na działanie wielu chemikaliów, co sprawia, że może być stosowany w środowiskach, gdzie elementy są narażone na kontakt z olejami, tłuszczami czy innymi substancjami chemicznymi.
Zastosowania ABS
Ze względu na swoje unikalne właściwości, ABS znajduje szerokie zastosowanie w różnych branżach:
- Przemysł motoryzacyjny: ABS jest powszechnie stosowany w produkcji elementów wewnętrznych samochodów, takich jak deski rozdzielcze, obudowy przycisków i uchwyty. Jego odporność na uderzenia i trwałość sprawiają, że jest idealnym materiałem do tworzenia komponentów narażonych na intensywne użytkowanie.
- Elektronika użytkowa: W branży elektronicznej ABS jest wykorzystywany do produkcji obudów urządzeń, złączy i innych komponentów, które muszą być wytrzymałe i estetyczne. Dzięki swojej odporności na temperatury, ABS jest często stosowany w urządzeniach, które generują ciepło podczas pracy.
- Zabawki: ABS jest popularnym materiałem w produkcji zabawek, głównie ze względu na jego bezpieczeństwo, trwałość i łatwość w formowaniu. Przykładem jest LEGO, które jest produkowane z ABS, co gwarantuje trwałość i jakość klocków.
- Prototypowanie i druk 3D: W druku 3D ABS jest jednym z najczęściej używanych filamentów, szczególnie w aplikacjach wymagających trwałych i wytrzymałych elementów. Jego właściwości mechaniczne sprawiają, że jest to doskonały materiał do tworzenia funkcjonalnych prototypów oraz części użytkowych.
| PARAMETR | WARTOŚĆ | JEDNOSTKA | METODA |
|---|---|---|---|
| Gęstość | 1,05 | g/cm³ | – |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 22 | MPa | ASTM D638 |
| Moduł sprężystości | 1 625 | MPa | ASTM D638 |
| Wytrzymałość na zginanie | 41 | MPa | ASTM D790 |
| Moduł sprężystości przy zginaniu | 1 834 | MPa | ASTM D790 |
| Udarna wytrzymałość | 107 | J/m | ASTM D256 (Notched, Izod) |
| Wydłużenie przy zerwaniu | 6% | % | ASTM D638 |
| Temperatura odkształcenia cieplnego | 76 | °C | ASTM D648 (@1,82 MPa) |
| Temperatura zeszklenia | 108 | °C | DSC (SSYS) |
Wyzwania związane z ABS
- Skurcz i deformacja: ABS jest podatny na skurcz podczas stygnięcia, co może prowadzić do deformacji wydruków. Wymaga to stosowania podgrzewanego stołu roboczego i zamkniętej komory drukarki, aby zminimalizować różnice temperatur i ryzyko deformacji.
- Emisja oparów: Podczas drukowania z ABS, materiał ten może emitować opary, które mogą być szkodliwe, jeśli nie są odpowiednio wentylowane. Dlatego zaleca się drukowanie z ABS w dobrze wentylowanych pomieszczeniach lub przy użyciu drukarek z filtrami powietrza.
Podsumowanie
ABS to wszechstronny i trwały materiał, który znajduje szerokie zastosowanie w druku 3D oraz w różnych gałęziach przemysłu. Jego wytrzymałość, odporność na temperatury i chemikalia oraz łatwość obróbki czynią go idealnym wyborem do produkcji funkcjonalnych prototypów, części użytkowych i produktów końcowych. Pomimo pewnych wyzwań związanych z drukowaniem, ABS pozostaje jednym z najpopularniejszych materiałów w druku 3D, cenionym za swoje wyjątkowe właściwości mechaniczne.