ABS-Kunststoffbearbeitung: Hauptvorteile, Herausforderungen & 5 wesentliche Tipps

Kunststoffe sind unglaublich nützlich: günstig, sehr leicht. Bieten Vorteile wie Chemikalienbeständigkeit, Transparenz, Elastizität, elektrische Isolation – je nach Kunststoff.

ABS ist beliebter Kunststoff für Anwendungen, die starken, stabilen, leicht formbaren Kunststoff benötigen. Häufig für Rapid Prototyping & 3D-Druck, aber auch Sanitärfittings, Kinderspielzeug, Auto-Innenausstattung, Elektronikteile.

Präziseste & hochwertigste ABS-Teile entstehen durch CNC-Bearbeitung für enge Toleranzen. Dieser Artikel erklärt: Was ABS-Kunststoff ist, Bearbeitungsherausforderungen & Tipps zur Qualitätsverbesserung Ihrer zerspanter ABS-Produkte.

Was ist ABS-Kunststoff?

Acrylnitril-Butadien-Styrol, ABS, ist ein thermoplastisches Polymer mit exzellenter Balance der Materialeigenschaften. Gute Zähigkeit & Chemikalienbeständigkeit, plus anpassbare Eigenschaften via Additive in chemischer Formulierung.

ABS entsteht durch Kombination seiner drei Monomere (Acrylnitril, Butadien, Styrol) + gewünschte Additive. ABS-Rohmaterial kann geschmolzen & umgeformt werden via Spritzguss, Extrusion, 3D-Druck.

Präzisionsbearbeitung von ABS ist hervorragende Option für Teile mit strengen Qualitätsanforderungen & engen Toleranzen. Am besten: maschinengeeignete ABS-Kunststoffe verwenden, wenn Bearbeitung in ABS-Fertigungsprozess geplant.

Vorteile von ABS-Kunststoff

Dank toller Eigenschaftsbalance findet ABS breite Anwendung. Produzenten, die zerspante ABS-Kunststoffe für Prototypen & Fertigprodukte wählen, profitieren von:

• Gute Schlagzähigkeit
• Hohe Zähigkeit
• Gute Chemikalienbeständigkeit
• Gute elektrische Isolation
• Breites Farbspektrum realisierbar
• Exzellente Verarbeitbarkeit dank guter relativer Hitzebeständigkeit ohne übermäßig hohen Schmelzpunkt.
• Recycelbar & geeignete Anlagen

Zusätzlich können Hersteller manche Eigenschaften durch Verarbeitungstemperaturen & spezifische Additive gezielt verbessern. Manche Additive verbessern UV-Beständigkeit oder machen ABS transparent.

Herausforderungen der CNC-Bearbeitung von ABS-Kunststoff

ABS ist wertvolles Material, aber hochwertige, präzisionsbearbeitete Teile erfordern richtiges Equipment & Expertise. Unerfahrener Zerspaner könnte ABS-Teil leicht beschädigen ohne korrektes Verständnis – evtl. erst nach Fertigstellung bemerken.

Wie bei anderen zerspaneten Kunststoffen: zwei sehr häufige Bearbeitungsfehler bei ABS – Verzug & schlechtes Oberflächenfinish.

Teile mit Werkzeugspuren oder Rattermarken erfüllen Oberflächenqualitätsanforderungen nicht. Kratzer & Linien lassen transparente Teile trüb wirken oder verursachen Leckagen bei ABS-Fittings.

Mehrere Faktoren beeinträchtigen Oberflächenqualität bei ABS: falsche Schneidwerkzeuge, falsche Schnittparameter, übermäßige Hitzeentwicklung – gängige Beispiele für Oberflächenschäden.

Andere häufige Herausforderung: Verzug verhindern. Im Vergleich zu gängig zerspaneten Metallen erfahren ABS-Kunststoffe signifikante thermische Ausdehnung bei Erwärmung. Unerfahrener Zerspaner entfernt zu viel Material → evident beim Abkühlen & Schrumpfen.

Dazu: ABS hat relativ niedrige Wärmeformbeständigkeitstemperatur & Wärmeleitfähigkeit. Hitze baut sich schnell an Bearbeitungsstelle auf, erweicht Kunststoff → Verformung.

Insgesamt: Designer & Zerspaner müssen Vorsicht walten lassen bei ABS, besonders bei dünnen/komplexen Teilen, die leicht verformen.

5 Tipps für Bearbeitung von ABS-Kunststoff

Um Fallstricke der ABS-Bearbeitung zu vermeiden, nutzen Produzenten oft einen oder mehrere dieser Tricks für High-Quality-Ergebnisse:

#1 – Maschinengeeigneten ABS-Kunststoff verwenden

Es gibt verschiedene ABS-Grades mit einzigartigen Formulierungen optimiert für Extrusion, Guss, Bearbeitung. Immer maschinengeeigneten ABS beim Fräsen, Drehen, Bohren nutzen → gute Spanbildung & überlegenes Oberflächenfinish.

#2 – Passende Schneidwerkzeuge einsetzen

Unüberraschend: Werkzeuge optimiert für hochfesten Stahl & Titanlegierungen sind nicht beste Wahl für ABS. Zerspaner mit Kunststofferfahrung wählen Schneidwerkzeuge für Kunststoffe. Essentiell: Werkzeuge scharf halten, um Kunststoffoberfläche nicht zu beschädigen.

#3 – Schnittparameter anpassen

Zu tief oder zu flach in einem Zug schneiden → Verformung oder Rattern. Falsche Schnittgeschwindigkeit/Vorschub → übermäßige Hitze → Verzug. Leider: richtige Parameter finden kommtmostly mit Erfahrung, aber Qualitätsverbesserung lohnt Optimierung dieses Prozessschritts.

Bonus: Bearbeitungssetup sichert ABS fest ohne Überkomprimierung, die Endteil verzerren könnte.

#4 – Geeignetes Kühlmittel verwenden

ABS kann überhitzen & verformen ohne Kühlmittel. Aber nicht jedes Kühlmittel tut’s. ABS hat gute generelle Chemikalienbeständigkeit, kann aber durch für Metalle/Keramik gedachte Kühlmittel kontaminiert werden.

Die meisten Kunststoffe brauchen nicht-aromatisches, wasserlösliches Kühlmittel optimiert für Kunststoffbearbeitung. Applikation als Druckgasstrahl, kontinuierlicher Nebel oder Flüssigkeitsstrom – je nach Kühlmittel & Teildesign.

#5 – ABS-Kunststoff glühen (Annealing)

Nicht geglühte Kunststoffteile können große interne Spannungen haben, die im Rohmaterial nicht offensichtlich. Wird ABS dann während Bearbeitung oder im Einsatz erhitzt, könnten diese Spannungen Endteil verzerren, Form außerhalb Toleranz warpen.

Durch Einlegen von ABS in Glühofen vor Bearbeitung: Material langsam erhitzen, bei Glühtemperatur halten, langsam abkühlen → innere Spannungen abbauen.

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