ABS-ähnliches Harz vs. echtes ABS:Einblicke in die Eigenschaften und Vergleichsleitfaden

ABS oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ist ein thermoplastisches Polymer, das häufig für Spritzgussteile verwendet wird, darunter Gehäuse für Unterhaltungselektronikgehäuse und LEGO®-Steine. ABS ist ein Terpolymer aus drei einzelnen Monomeren:Die Styrol- und Acrylnitril-Komponenten verleihen der Polymermatrix gute Festigkeit und Steifigkeit, während die weichere Butadien-Komponente zur Verbesserung der Schlagzähigkeit und Bruchdehnung beiträgt. Dies verleiht ABS im Vergleich zu einigen herkömmlichen Homopolymeren vielseitige und äußerst nützliche Eigenschaften. Materialien wie PMMA (Plexiglas oder Acryl) und Polystyrol sind stark, neigen jedoch dazu, sehr spröde zu sein, während Materialien wie Polyethylen und Polypropylen viel zäher sind, aber nicht die für viele Anwendungen erforderliche Festigkeit und Steifigkeit aufweisen. ABS kann diese Lücke effektiv schließen und ist oft das Material der Wahl für Gehäuse, Funktionsprototypen, Schnappbaugruppen, bewegliche Teile, Vorrichtungen und Vorrichtungen.

Mit dem Aufkommen des 3D-Drucks fordern Anwender Materialien, die mit herkömmlichen Kunststoffen mithalten können, darunter auch härtere und langlebigere Materialien. ABS-ähnliche Materialien sind robuste, schlagfeste Materialien, zu denen ABS-Filamente für den 3D-Druck mit Fused Deposition Modeling (FDM) und robuste Harze wie die Tough Resins-Familie von Formlabs gehören. 

Um ABS im Vergleich zu ABS-ähnlichen Harzen zu verstehen, vergleichen wir Eigenschaften, Anwendungsfälle und Best Practices für den Druck von ABS-ähnlichen Harzen.

Ein ABS-ähnliches Harz ist ein Photopolymerharz auf UV-Acrylatbasis und zugesetzten Zähigkeitsmitteln, die ABS-Eigenschaften nachahmen sollen. Im Vergleich zu Standardharzen bieten ABS-ähnliche Harze eine bessere Zähigkeit und Flexibilität. 

ABS-ähnliche Harze unterscheiden sich von Standardharzen in Festigkeit, Flexibilität und Schlagfestigkeit. Diese Eigenschaften sind alle miteinander verbunden; Ein stärkeres und steiferes Material ist weniger flexibel und weniger schlagfest. Um diese Eigenschaften in einem ABS-ähnlichen Harz zu erreichen, werden dem Harz weichere Komponenten zugesetzt. Diese wirken ähnlich wie das Butadien in ABS, das die Schlagzähigkeit und andere Zähigkeitseigenschaften verbessert.

Beim 3D-Druck gibt es ABS-Filament für FDM und ABS-ähnliches Harz für die Stereolithographie (SLA). Bedingt durch das Druckverfahren sind ABS-Filamente in der Z-Achse deutlich schwächer als in der X- und Y-Achse, sodass die Lagenlinien zu Brüchen führen können. Auch wenn Teile bei Stößen in bestimmten Richtungen zäh sein können, sind sie weniger in der Lage, Spannungen über die Schichtgrenzen hinweg umzuverteilen, und es kommt häufig zu Sprödbrüchen über die Schichten hinweg. 

SLA-Teile sind wie spritzgegossene ABS-Teile isotrop, das heißt, sie sind in alle Richtungen gleich stark. Darüber hinaus weisen ABS-ähnliche Harzteile im Vergleich zu FDM eine feinere Auflösung und glatte Oberflächen auf, was bedeutet, dass ABS-ähnliche Harzteile ästhetisch ansprechender sind.  

Aus diesem Grund brechen Teile aus ABS-Filament seltener als Teile, die aus Standardfilamenten gedruckt werden. ABS-ähnliche Harze hingegen können zum Drucken hochfunktioneller Teile wie Vorrichtungen und Vorrichtungen verwendet werden, die hinsichtlich Ästhetik und Eigenschaften mit spritzgegossenem ABS vergleichbar sind. 

Die Formlabs Tough Resin-Familie wurde für funktionale technische Anwendungen entwickelt. Tough 2000 Resin ist das Harz innerhalb der Tough-Familie, das zu ABS passt. Im Gegensatz zu anderen ABS-ähnlichen Harzen, die nur geringfügig härtere Versionen von Standardharzen sind, erreicht Tough 2000 Resin tatsächlich eine mechanische Leistung, die mit spritzgegossenem ABS vergleichbar ist.

Tough 2000 Resin ist ein robustes Material mit einer Festigkeit und Steifigkeit, die mit ABS vergleichbar ist und Zähigkeit mit hoher Temperatur- und Kriechfestigkeit kombiniert. Es eignet sich hervorragend für anspruchsvolle Anwendungen, darunter: 

• Hochfunktionale Prototypen mit einem ästhetischen, dunklen, matten Finish

• Endverbrauchsteile, die Bruch und Verformung widerstehen und eine hohe Umweltstabilität aufweisen.

• Robuste Gehäuse mit hoher Temperatur- und Kriechfestigkeit

• Schnappbaugruppen

• Vorrichtungen und Vorrichtungen, die einer langfristigen Nutzung standhalten müssen

• Strukturbauteile und tragende Teile, die einer langfristigen Verformung standhalten

Es wird erwartet, dass es sich beim Nudge Zero um ein medizinisches Gerät der Klasse II handelt, das fokussierten Ultraschall geringer Intensität verwendet, um eines Tages Gehirnstörungen zu behandeln, von Opioidabhängigkeit über Tinnitus bis hin zu Depressionen. An die Teile werden hohe Anforderungen gestellt, darunter auch, dass einige in einem MRT funktionieren müssen. 

Die Ingenieure von Nudge drucken robuste Gehäuse, Schnappverschlüsse und dünnwandige Teile in 3D mit Tough 2000 Resin, einem robusten, ABS-ähnlichen Formlabs-Harz. Die bedruckten Teile sind stoßfest und klopffest. 

Im Gegensatz zu einem spritzgegossenen ABS-Teil ist ABS-ähnliches Harz geometrisch uneingeschränkt und ermöglicht so komplexe Formen, die nicht geformt werden können. Da außerdem keine Formen erforderlich sind, ermöglicht der 3D-Druck Nudge eine Iteration in weniger als einem Tag zu geringen Kosten. 

Erfahren Sie, wie Nudge durch das Drucken mit Tough 2000 Resin Zeit und Kosten spart.

Lesen Sie die Geschichte

Zähigkeit wird oft zur Beschreibung von ABS-ähnlichen Harzen verwendet, kann aber viele verschiedene Dinge bedeuten, einschließlich Duktilität, Bruchdehnung, Schlagzähigkeit und gekerbtes Izod. Erfahren Sie hier mehr über Methoden zur Messung der Zähigkeit.

Um Standardharze im Vergleich zu ABS-ähnlichen Harzen im Vergleich zu ABS vollständig zu verstehen, müssen die mechanischen Eigenschaften verglichen werden.

*Intern von Formlabs getestet

^Vom Hersteller gemeldete Daten

*Materialeigenschaften können je nach Teiledesign und Herstellungspraktiken variieren. Es liegt in der Verantwortung des Herstellers, die Eignung der gedruckten Teile für den vorgesehenen Verwendungszweck zu überprüfen.

Die ABS-Eigenschaften können je nach Zusammensetzung des Polymers erheblich variieren, sodass Tough 2000 Resin möglicherweise keine Universallösung für Anwendungen ist, bei denen normalerweise ABS zum Einsatz kommt. Abhängig vom genauen Bedarf kann eines dieser Harze eine gute Wahl sein. 

Tough 1500 Resin ist nachgiebiger als Tough 2000 Resin und eignet sich daher ideal für Teile, die eine Kombination aus Steifigkeit und Duktilität benötigen, wie z. B. nachgiebige Mechanismen wie Riegel, Biegeelemente und Dämpfer. 

Flammhemmendes Harz weist eine geringe Kriechneigung und eine hohe HDT auf und eignet sich für Teile, die in Innen- und Industrieumgebungen mit hohen Temperaturen oder Zündquellen langfristig eine gute Leistung erbringen.

Allzweckharze von Formlabs, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, klares Harz und farbiges Harz, sind ungefähr so robust und ABS-ähnlich wie kostengünstige ABS-ähnliche Harze wie die von Siraya Tech, Sunlu und Anycubic angebotenen Materialien, sind jedoch viel stärker und steifer, was sie zu einer guten Wahl für ABS-ähnliche Prototypen und die Produktion kleiner Stückzahlen macht.

Interaktiv

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ABS-ähnliche Harze eignen sich ideal für 3D-gedruckte Teile, die robuster und schlagfester sein müssen als mit Standardharzen gedruckte Teile. Wählen Sie ABS-ähnliches Harz für funktionale Prototypen, Endverbrauchsteile, Kleinserienfertigung sowie Vorrichtungen und Vorrichtungen. 

Für Teile, die UV-Strahlung ausgesetzt sind, sind ABS-ähnliche Harze nicht ideal, obwohl Beschichtungen zur Erhöhung der UV-Beständigkeit beitragen können. Auch Teile, die über ein Jahrzehnt halten müssen, sind nicht ideal. 

Ideal für: 

• Schlagfeste Teile

• Figuren oder Modelle, die dem Herunterfallen standhalten

• Vorrichtungen und Vorrichtungen, die wiederholtem Gebrauch standhalten

• Einrastgehäuse

• Funktionsprototypen

• Endverbrauchsteile

Nicht ideal für: 

• Extrem dünnwandige Teile. Beachten Sie, dass die Dicke eines 3D-gedruckten Teils geändert werden kann, um ein Teil härter zu machen. 

• Teile, die 10–20 Jahre halten müssen

• Teile, die UV-Strahlung ausgesetzt sind (Beachten Sie, dass die Beschichtung eines Teils die UV-Beständigkeit verbessern kann)

Tough 2000 Resin und die anderen Materialien der Tough Resins-Familie wurden für den Druck auf 3D-Druckern der Form Series, einschließlich Form 4 und Form 4L, mit Einstellungen für jedes Formlabs-Material und validierter Nachbearbeitung für Form Wash und Form Cure entwickelt. Dies erleichtert den Übergang vom Modell zum 3D-gedruckten Teil. 

Tough 2000 Resin wurde entwickelt, um die Technologie der 3D-Drucker der Form 4-Serie für präzise, präsentationsfertige Teile mit glatten Oberflächen und feinen Details zu nutzen, was es zu einem der besten ABS-ähnlichen Harze macht. 

Mit dem Open Material Mode (OMM) auf 3D-Druckern der Form Series können ABS-ähnliche Harze von Drittanbietern gedruckt werden, was die Form Series zu den besten ABS-3D-Druckern macht. Loctite stellt Harze her, darunter LOCTITE 3D 3843, die ähnliche Eigenschaften wie ABS haben und auf Formlabs-Harzdruckern mit OMM gedruckt werden können.  

Es stehen auch andere ABS-ähnliche Materialien zur Verfügung, bei vielen sind jedoch komplizierte Nachbearbeitungsverfahren erforderlich, was die Verarbeitung erschwert. Zweiteilige Harze wie Polyurethane sind ebenfalls erhältlich, die Arbeitsabläufe sind jedoch viel komplizierter und die Drucklebensdauer nach dem Mischen der Materialien ist begrenzt. Zu den weiteren Einschränkungen zählen trockene Lagerumgebungen und zusätzliche Aushärtungsschritte. Einige ABS-ähnliche Materialien von Carbon 3D fallen in diese Kategorie. 

Zu den weiteren robusten Harzen von Formlabs gehören: 

• Tough 1000 Resin ist das härteste Harz von Formlabs und unglaublich schlagfest und schwer zu brechen, aber dadurch weniger steif und fest als Tough 2000 Resin. Dieses Harz ist daher weniger ideal für sehr dünnwandige Teile und eher mit HDPE und Delrin (POM) vergleichbar.

• Tough 1500 Resin hat einen Modul zwischen Tough 1000 Resin und Tough 2000 Resin und ist damit steifer und fester als Tough 1000 Resin. Dieses Harz ähnelt Polypropylen (PP).

Die Materialien der Formlabs Tough Resins-Familie sind alle nach ihrem Zugmodul benannt.

Aufgrund der Auflösung des FDM-3D-Drucks ist es schwierig, ein dünnwandiges Teil wie das Gehäuse einer TV-Fernbedienung herzustellen. Darüber hinaus ist es wahrscheinlicher, dass ABS-Filament entlang der Schichtlinien bricht. Daher eignen sich ABS-ähnliche Harze besser für dünne Wände und Gehäuse. FDM eignet sich tendenziell besser für die Prototypenherstellung von Teilen oder die Herstellung dicker und klobiger Teile aus ABS, wie etwa Vorrichtungen und Vorrichtungen. Aufgrund der Schichtlinien und der Oberflächenbeschaffenheit ergibt ABS-ähnliches Harz jedoch ein härteres und bruchsichereres Teil als Filament. Darüber hinaus ähnelt die Oberflächenbeschaffenheit eines ABS-ähnlichen Harzdrucks am ehesten der von spritzgegossenem ABS, was bei präziseren Anwendungen von entscheidender Bedeutung sein kann.

Musterteil

Tough 2000 Resin V2 ist ein robustes Material mit einer Festigkeit und Steifigkeit, die mit Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) vergleichbar ist und Zähigkeit mit hoher Temperatur- und Kriechfestigkeit kombiniert.

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Die spezifischen Druckereinstellungen hängen vom verwendeten Harz und Drucker ab. Für Formlabs-Harze, die auf 3D-Druckern der Form-Serie gedruckt werden, sind die Schichthöhe, die Belichtungszeiten und die optimalen Stützeinstellungen direkt in PreForm verfügbar. Benutzer, die ABS-ähnliche Harze von Drittanbietern auf 3D-Druckern der Form Series drucken möchten, können OMM verwenden, um benutzerdefinierte Einstellungen zu erstellen, wenn keine vom Harzhersteller verfügbar sind. Während Loctite beispielsweise einige Einstellungsvorschläge hat, ist eine Eingabe der Einstellungen erforderlich. 

Im Allgemeinen erfordern ABS-ähnliche Harze mehr Träger, da das Material weicher ist, längere UV-Einwirkungszeiten und langsamere Abzieh- und Verweilzeiten – oder die Zeit, die benötigt wird, um das Teil von der Folie abzuziehen. Aus diesem Grund dauert das Drucken von ABS-ähnlichen Harzen etwas länger als von Standardharzen. Die leistungsstarke Hintergrundbeleuchtung der 3D-Drucker der Form 4-Serie sorgt dafür, dass ABS-ähnliche und andere technische Harze ausgehärtet werden, ohne die Druckgeschwindigkeit wesentlich zu beeinträchtigen. Kostengünstigere Drucker und solche ohne eine so leistungsstarke Hintergrundbeleuchtung benötigen länger, um technische Harze, einschließlich ABS-ähnlicher, zu drucken.

Waschen Sie die Teile nach dem Drucken gemäß den Anweisungen des Herstellers. Entfernen Sie dann die Stützen, bevor Sie das Teil aushärten, da die Stützen nach dem Aushärten nur noch härter und schwerer zu entfernen sind. 

Der Formlabs Form Cure ermöglicht die Aushärtung mit Wärme und ermöglicht so die Erschließung fortschrittlicher mechanischer Eigenschaften. Es sind zwar kostengünstige Härtungen verfügbar, diese härten jedoch nicht durch Hitze aus und beeinträchtigen daher die erzielbaren erweiterten Eigenschaften, sei es Zähigkeit, Festigkeit oder Hitzebeständigkeit. Erfahren Sie im folgenden Video mehr darüber, wie sich die Aushärtung mit Wärme auf Harze auswirkt.

Sobald das Teil ausgehärtet ist, kann es mit Schleifpapier ausgebessert werden. Vor dem Nachhärten nicht schleifen, da das Teil weicher und gummiartiger ist. Wenn Sie mit dem Schleifen bis nach dem Aushärten warten, erhalten Sie eine glattere Oberfläche.

Um Sprödigkeit und Rissbildung zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass die Teile nicht zu stark ausgehärtet sind. Wenn das Teil UV-Strahlung ausgesetzt wird, ist es wichtig, das Teil zu beschichten. Dies gilt sowohl für ABS- als auch für ABS-ähnliche Harzteile.

Wofür steht ABS im 3D-Druck?

ABS steht für Acrylnitril-Butadien-Styrol, eine Art Polymer. 

Was ist ABS-3D-Druckerfilament?

ABS-Druckerfilament ist ein ABS-Polymer, das zu einem dünnen Strang mit 1,75 mm oder 3 mm Durchmesser extrudiert wurde und als Ausgangsmaterial für den FDM-3D-Druck dient. Es bietet verbesserte Eigenschaften wie Zähigkeit, die durch die Verwendung eines härteren Basispolymers als bei Standard-FDM-3D-Druckfilamenten wie PLA entstehen. ABS-Filament weist, wie alle FDM-Materialien, schlechte Eigenschaften in der Z-Achse auf.

Was ist ABS-ähnliches Harz?

Ein ABS-ähnliches Harz ist ein Harz, das härter sein soll als Standard-Photopolymerharze. Da ABS de facto die robuste Materialoption für den FDM-3D-Druck ist, wurde „ABS-ähnlich“ zur Bezeichnung für härtere Harze, auch wenn ihre Zusammensetzung und Eigenschaften variieren. 

Einige SLA-3D-Druckharze, wie Formlabs Tough 2000 Resin, können tatsächlich mit der Leistung von spritzgegossenem ABS mithalten.

Wie stark ist ABS-ähnliches Harz im Vergleich zu ABS?

Die Festigkeit eines ABS-Harzteils im Vergleich zu einem spritzgegossenen ABS hängt von der Teilegeometrie, dem Harz und der Definition der Festigkeit ab. 

Ist ABS-ähnliches Harz spröde?

ABS-ähnliche Harze sind zäher und weniger spröde als Standardharze, was sie zu einer guten Wahl für Teile macht, die Stößen standhalten müssen. Eine übermäßige Aushärtung eines ABS-ähnlichen Harzes macht es spröder. 

Was sind die besten 3D-Druckeinstellungen für ABS-ähnliche Harze?

Die idealen Einstellungen zum Drucken von ABS-ähnlichen Harzen hängen vom jeweiligen Harz und dem verwendeten 3D-Drucker ab. Formlabs Tough 2000 Resin verfügt wie alle Formlabs-Harze über validierte Einstellungen. Mit dem Open Material Mode (OMM) können SLA-3D-Drucker von Formlabs andere ABS-ähnliche Harze drucken. Diese Einstellungen müssen jedoch entweder vom Harzhersteller heruntergeladen (falls verfügbar) oder entwickelt werden. 

Ist ABS-ähnliches Harz sicher in der Verwendung?

Beim Drucken von Harzen sollten Benutzer die Richtlinien in der Gebrauchsanweisung des Harzherstellers befolgen. 

Wie lange muss ABS-ähnliches Harz aushärten?

Die Aushärtung von ABS-ähnlichen Harzteilen hängt vom Drucker und dem verwendeten Material ab. Aushärtezeiten und Temperaturen für Tough 2000 Resin auf 3D-Druckern der Form-Serie finden Sie hier. 

Wie glättet man ABS-3D-Drucke?

3D-Drucke aus Harz, insbesondere solche, die auf 3D-Druckern der Form-Serie gedruckt werden, haben eine glatte, matte Oberfläche, insbesondere wenn Stützen auf Innenflächen platziert werden. Bei Bedarf können die Teile jedoch noch weiter geschliffen werden. 

Können Sie ABS-ähnliche Harzdrucke schleifen und lackieren?

ABS-ähnliche Harzteile können geschliffen und lackiert werden und sollten lackiert oder beschichtet werden, wenn sie im Freien verwendet werden oder UV-Strahlung ausgesetzt sind, da UV-Strahlung dazu führt, dass die Zähigkeit mit der Zeit abnimmt. Insbesondere die schwarze Farbe erhöht im Laufe der Zeit die UV-Beständigkeit eines Teils erheblich. 

ABS-ähnliche Harze sind zäher als Standardharze und weisen ähnliche mechanische Eigenschaften wie spritzgegossene Thermoplaste einschließlich ABS auf. Während ABS-Filamente für den FDM-3D-Druck verfügbar sind, bedeutet die Natur des FDM-3D-Drucks, dass diese Teile entlang der Schichtlinien schwach sind und daher bei Stößen, beispielsweise beim Herunterfallen, eher brechen. 

Formlabs Tough 2000 Resin ist das beste ABS-ähnliche Harz für robuste, stoßfeste 3D-Druckteile mit vergleichbaren mechanischen Eigenschaften wie spritzgegossenes ABS. Die 3D-Drucker der Form 4-Serie sind die besten ABS-3D-Drucker und liefern feine Details und glatte Oberflächen. 

Um mehr über die Tough Resins-Familie zu erfahren, erkunden Sie die Materialbibliothek von Formlabs oder wenden Sie sich an einen Experten. Fordern Sie ein kostenloses Musterteil an, um das Material selbst zu bewerten.