3D-Druck mit ABS-Kunststoff:Alles, was Sie wissen müssen

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist einer der beliebtesten Thermoplaste für den 3D-Druck. Aufgrund seiner Robustheit, hohen Hitze- und Verschleißfestigkeit sowie seiner relativ geringen Kosten wird ABS häufig in einer Vielzahl von Verbraucher- und Industrieanwendungen verwendet. ABS ist auch dafür bekannt, stärker und haltbarer zu sein als PLA, ein weiterer beliebter Thermoplast, wenn auch etwas schwieriger zu verarbeiten.

Das heutige Tutorial befasst sich mit den Vorteilen und Grenzen des 3D-Drucks mit ABS und gibt auch einige Tipps, wie Sie häufig auftretende Schwierigkeiten überwinden und den 3D-Druck mit ABS so einfach wie möglich gestalten können.

Warum 3D-Druck mit ABS?

• Starke mechanische Eigenschaften: ABS besitzt hervorragende mechanische Eigenschaften, insbesondere im Vergleich zu PLA. Seine Zähigkeit, Haltbarkeit und Duktilität machen es zu einem großartigen Material für „Verschleiß“-Anwendungen. Im Gegensatz zu PLA hält ABS auch hohen Temperaturen stand und hat eine bessere Bruchdehnung.

• Nachbearbeitung: ABS eignet sich gut für verschiedene Nachbearbeitungstechniken. Schleifen, Lackieren (mit Acrylfarben), Kleben, Fräsen, Bohren und Schneiden – all diese Nachbearbeitungsschritte sind mit einem ABS-Teil möglich. Als acetonlöslicher Kunststoff kann ABS auch mit Aceton geglättet werden, um eine glänzende Oberfläche zu erzielen.
• Neue Materialien: ABS kann verwendet werden, um Materialien mit verbesserten Eigenschaften herzustellen. Solche Materialien umfassen Eigenschaften wie Biokompatibilität, Leitfähigkeit und Transluzenz, um nur einige zu nennen. Wie Nylon kann ABS auch mit anderen Materialien für bessere mechanische Eigenschaften gemischt werden, z.B. PC-ABS (Polycarbonat-ABS) mit überragender Festigkeit und Hitzebeständigkeit.
• Genauigkeit: 3D-Druck mit ABS kann maßgenaue Teile herstellen. , ABS-Drucke neigen dazu, mit minimalen Merkmalen von nur 1,2 mm maßgenau zu sein, obwohl zu beachten ist, dass die Druckereinstellungen und die Komplexität eines Teils hauptsächlich die Genauigkeit bestimmen.

Welche Einschränkungen gibt es beim 3D-Druck mit ABS?

• ABS ist hygroskopisch , das heißt, es nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf. Bei unsachgemäßer Lagerung können feuchte ABS-Filamente entweder zu einer schlechten Druckqualität oder sogar zu einem fehlgeschlagenen Druckvorgang durch Verstopfung einer Düse führen.

• ABS-Materialien können durch längere Sonneneinstrahlung beschädigt werden, was sich negativ auf die Druckqualität auswirkt. Für Anwendungen, die direktem ultraviolettem Licht ausgesetzt sind, ist es daher besser, ein UV-beständiges Filament zu wählen, zum Beispiel ASA.

• Bei der Arbeit mit ABS ist die richtige Temperatureinstellung erforderlich, um sicherzustellen, dass ein Druck langsam abkühlt. Ein langsamer Abkühlprozess verhindert die Rissbildung eines Teils und ist auch für eine bessere Schichthaftung verantwortlich. Das Verwalten der richtigen Temperatur kann jedoch ein wenig zeitaufwändig sein und einige Versuche und Irrtümer erfordern.
• ABS gibt beim Erhitzen intensive und stinkende Dämpfe ab, die Reizungen und Kopfschmerzen verursachen können. Daher erfordert der 3D-Druck mit ABS einen gut belüfteten Arbeitsraum. Viele verfügbare FDM-3D-Drucker sind jedoch entweder mit einem Gehäuse oder einem Filter und einem Ventilator zur Rauchabsaugung ausgestattet.

• Schnelle Temperaturänderungen während des Druckvorgangs können auch zu Druckproblemen wie Verziehen und Schrumpfen führen. Diese Auswirkungen können jedoch minimiert werden, indem Sie die Tipps befolgen, die wir unten besprechen.

Gemeinsame Anwendungen

ABS ist ein gutes Filament für den universellen 3D-Druck. Zu den üblichen Anwendungen für das Material gehören das funktionale Prototyping, die Konzeptmodellierung und die Herstellung von Werkzeugen sowie einigen Endverbrauchsteilen.

ABS-Eigenschaften wie thermische Stabilität, Duktilität und Bearbeitbarkeit machen es ideal für die Herstellung kostengünstiger Prototypen und Architekturmodelle für Ingenieure oder Forschungsabteilungen sowie kostengünstiger medizinischer Prothesen, Werkzeuggriffe und sogar Steckerhalter für Elektroautos. Dieses Material findet sich auch in einigen 3D-gedruckten Spielzeugen wie LEGO-Steinen.

Dank seiner elektrischen Isolationseigenschaften können ABS-Filamente zur Herstellung von Elektronikgehäusen verwendet werden. Die Automobilindustrie verwendet ABS zur Herstellung von Werkzeugen wie Vorrichtungen und Vorrichtungen sowie zur kundenspezifischen Anpassung von Fahrzeuginnenraumkomponenten. Im Jahr 2014 druckte Local Motors sogar den gesamten Rahmen und die Karosserie eines Autos mit kohlefaserverstärktem ABS in 3D.

Tipps und Tricks 

Grundlegende Druckanforderungen:

Extrudertemperatur: 220-250 °C
Druckbetttemperatur: 95-110 °C
Gehäuse: sehr zu empfehlen
Bettbezug bedrucken: empfohlen (Kapton-Band, ABS-Slurry)

• ABS reagiert empfindlich auf Temperaturänderungen und dies kann dazu führen, dass das Material schrumpft. Aus diesem Grund ist ein beheiztes Druckbett beim Drucken mit ABS ein Muss. Stellen Sie sicher, dass das Druckbett auf 110 °C erhitzt ist, um ein Schrumpfen zu verhindern. Es ist auch ratsam, dass ein 3D-Drucker ein Gehäuse hat, um schnelle Temperaturänderungen zu verhindern.

• Als Faustregel gilt, dass es in der Regel eine gute Praxis ist, die ersten Schichten Ihres Teils mit einer um 10 bis 20 Grad höheren Temperatur zu drucken, um sicherzustellen, dass die Schichten richtig auf dem Druckbett haften.

• Für eine bessere Schichthaftung erwägen Sie auch, das Druckbett mit Kapton Tape abzudecken. Dies erleichtert auch die spätere Reinigung des Druckbetts. Eine andere Möglichkeit kann ein ABS-Slurry sein:Mischen Sie ein wenig ABS-Filament mit Aceton und verteilen Sie es vor dem Drucken über das Druckbett.

• Größere ABS-Drucke können auch durch Verziehen geplagt werden. Um dies zu verhindern, berücksichtigen Sie bei der Gestaltung Ihres Teils eine zusätzliche Krempe an den unteren Kanten. Eine Krempe fügt mehrere Materialringe hinzu, die in den ersten Schichten am Teil befestigt werden. Krempen tragen zu einer besseren Schichthaftung bei und verhindern das Einrollen. Sobald das Objekt fertig ist, kann eine Krempe einfach entfernt werden.

• Da ABS beim Erhitzen reizende Dämpfe erzeugt, stellen Sie sicher, dass Sie in einem gut belüfteten Bereich drucken.

• Da ABS-Filamente Feuchtigkeit absorbieren, setzen Sie sie nicht über einen längeren Zeitraum Luft und Wasser aus. Es ist wichtig, die Filamentrollen in verschlossenen Behältern an kühlen, trockenen Orten zu lagern, um eine Zersetzung zu verhindern.

Der 3D-Druck mit ABS kann zunächst einige Zeit und Mühe in Anspruch nehmen, da Sie die richtigen Einstellungen für Ihre Anwendung finden. Trotzdem besitzt ABS eine Vielzahl von Vorteilen, die es in Verbindung mit seinen geringen Kosten zu einem bevorzugten Material für Verbraucher- und Industrieanwendungen machen.