ABS пластик для 3D принтера

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) был получен в сороковых годах прошлого века, но всемирную известность получил в пятидесятых. Основой для производства этого пластика является нефть. Химическая формула (C8H8) x · (C4H6) y · (C3H3N) z).

Полимеризуя стирол и акрилонитрил в присутствии полибутадиена, химические «цепи» притягивают друг друга и связываются друг с другом, что обеспечивает превосходные характеристики твердости, блеска, ударной вязкости и стойкости по сравнению с чистым полистиролом. Сегодня это один из самых популярных конструкционных полимеров.

ABS представляет собой термопласт. Это означает, что его можно многократно нагревать до температуры плавления (230°С), превратив в жидкость, и снова охлаждать до возвращения в твердое состояние без разрушения и изменения свойств.

Напротив, термореактивный пластик (такой, как эпоксидная смола или меламин) может быть нагрет и отлит только один раз, но полученный продукт больше не может быть повторно нагрет, поскольку он просто сгорит.

Пластик широко применяется во многих отраслях промышленности, так как имеет низкую себестоимость и легко поддается механическим способам обработки (пилению, сверлению, фрезерованию, высечке и резке).

Пластик довольно прочный и долговечный, обладает высокой устойчивостью к жаре и химическим веществам.
Неокрашенный, он имеет желтоватый оттенок, и обычно поставляется в небольших гранулах для промышленного использования.

Пластик легко окрашивается акриловыми красителями.

Нити из ABS пластика для 3d принтеров имеют богатую палитру цветов, включая люминесцентные. Цвета насыщенные и яркие.

Палитра имеет все основные цвета и оттенки, начиная с белого и заканчивая черным.

Характеристики ABS пластика:

• температура плавления — 230 ° C;
• температура размягчения — 105 ° С;
• плотность 1,06–1,08 г/см — 3;
• предел прочности 42.5 — 44.8 MПа;
• удлинение при разрыве 23 — 25%;
• максимальная температура воздуха 88 — 89°С;
• усадка до 0,8%.

ABS является одним из наиболее широко используемых пластиков, и его можно встретить в предметах повседневного обихода, таких как компьютерные клавиатуры, кухонные приборы, игрушки LEGO, пластиковые защитные кожухи на настенных розетках и в защитных футлярах электроинструментов.

Небольшой вес и способность ABS к литью под давлением сделали его полезным для создания изделий, требующих сложных и точных форм, таких как музыкальные инструменты, автомобильные компоненты, медицинские приборы, защитные головные уборы, головки клюшек для гольфа и каноэ.

Изделия из ABS пластика могут использоваться в температурном диапазоне от -20 до +80°С.

ABS пластик достаточно капризен и деталь при печати может оторваться. Есть различные методы для увеличения адгезии детали к поверхности стола. Это и различные скотчи, и клеи.

Хороший результат дает нанесение на поверхность стола клея, состоящего из раствора кусочков ABS пластика в ацетоне. Хорошо, если принтер имеет закрытый корпус.

Печатать лучше в проветриваемом помещении, так как пластик при нагреве выделяет пары неприятного запаха.

Перед печатью необходимо проверить расстояние от сопла до поверхности стола в четырех крайних точках. Между столом и соплом должен проходить стандартный лист бумаги. Для закрепления первого слоя, можно использовать малярный скотч, синий скотч, различные клеи.

Далее, в слайсере необходимо выставить настройки, соответствующие применяемому принтеру и пластику, такие как скорость печати, коэффициент подачи пластика, температуру экструдера, толщину слоя, диаметр сопла и прочие.

Рекомендуемая температура экструдера составляет от 230 до 260 ° C, в зависимости от марки нити и 3D-принтера. Температура стола колеблется от 80 до 110°С.

Основные материалы, применяемые при 3D печати, это ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) и PLA (полимолочная кислота). Рассмотрим основные отличия этих пластиков.

1. Визуальные отличия: ABS матовый, а PLA намного более гладкий и блестящий. Это видно невооруженным глазом. Кроме того, ABS имеет менее интенсивные цвета, цвета в PLA более насыщенные.
2. Температура при печати: температура экструдера для ABS составляет 210°С — 240°С и стола 80°С или выше.
   Температура экструдера для PLA составляет 180°С — 200°С. Стол можно использовать без подогрева.
3. Контакт со столом: поверхность АБС, которая непосредственно соприкасается со столом принтера, имеет тенденцию изгибаться вверх. Для устранения этого эффекта, поверхность стола нагревают, а также используют различные клеи. PLA по сравнению с ABS менее подвержен деформации, поэтому можно печатать без подогрева стола.
4. Прочность: оба пластика имеют хорошее сцепление со слоями, но PLA более хрупкий чем ABS и скорее сломается при изгибе, в отличие от ABS. ABS идеально подходит для полировки, и в нем можно сверлить отверстия, нарезать резьбу. В случае с PLA это значительно сложнее.
5. Состав: ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) изготавливают из нефти, в отличии PLA (полимолочная кислота), который получают из натуральных продуктов, таких как кукурузный крахмал, сахарный тростник.
6. Экология: в связи с тем, что PLA довольно быстро разлагается под действием солнечных лучей и влаги (от нескольких месяцев до года), он идеально подходит для изготовления различных упаковочных материалов, коробок, бутылок для хранения воды, которые можно выбрасывать в контейнеры с мусором. ABS более устойчив к неблагоприятным условиям и разлагается довольно долго.
7. Запах: при печати оба пластика выделяют летучие вещества не очень опасные, но и не добавляющие здоровья, поэтому располагать принтер необходимо в хорошо проветриваемом помещении. Запах у ABS сильный и неприятный, в отличие от PLA, который имеет приятный еле уловимый запах теплого масла.
8. Применение: PLA используют для печати сувениров, игрушек и прочих изделий, которые не подвергаются ударам и изгибам. Этот пластик нельзя использовать при высоких температурах, так как при 60° С он теряет форму. ABS можно использовать в изделиях, которые подвергаются ударам, изгибам, а также используются при высоких температурах.
9. Влияние влаги: Оба материала впитывают влагу, поэтому хранить их надо в сухом помещении. Если пластик долго хранился открытым, то возможны проблемы при печати — появление пузырьков воздуха, что приводит к засорению сопла. ABS можно просушить сухим воздухом. После сушки его свойства не изменяются. Сушка PLA может привести к обесцвечиванию и изменению его механических свойств.

Готово изделие, напечатанное на FDM 3D принтере, имеет слоистую структуру. Это издержки метода, при котором расплавленный пластик наносится слой за слоем, создавая необходимую форму. Убрать эту слоистость, а также мелкие дефекты можно как химическими, так и механическими методами.

При помощи наждачки, надфиля, бормашинки убирают небольшие сколы, выступы. Химическими методами добиваются ровной, полированной поверхности.

Для этого чаще всего используют ацетон. Наносят его на поверхность изделия или кисточкой из натурального волокна или используют так называемую ацетоновую баню. Это обработка изделия парами ацетона в герметично закрытой емкости. Конструкции такой бани можно найти в интернете.

Изделия из ABS пластика можно окрашивать разнообразными акриловыми красками. Для того, чтобы краска прочно держалась, необходимо загрунтовать окрашиваемую поверхность любой акриловой грунтовкой. Для придания блеска, окрашенное изделие можно покрыть лаком.

Склеить различные части изделия из ABS пластика можно при помощи дихлорэтана и любых цианакрилатных клеев мгновенного действия. В дихлорэтане лучше растворить немного пластика в соотношении 10 к 1 и этим раствором смазать одну из поверхностей детали, и затем плотно прижать склеиваемые части.

Дихлорэтан ядовит, поэтому работать с ним необходимо в хорошо проветриваемом помещении.

Растворителем для ABS являются эфиры, кетоны и ацетон. Хорошо работают этилацетат и хлористый метилен (дихлорметан).