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Gängige ABS-Materialien für Fused Deposition Modeling (FDM)

ABS-Kunststoffe sind eine Familie gängiger thermoplastischer Harze, die sich durch ihre hohe Schlagfestigkeit, Steifigkeit und Chemikalienbeständigkeit auszeichnen. ABS-Kunststoffe, die durch Polymerisieren eines gummiartigen Schlagfestmachers mit Styrol- und Acrylnitrilverbindungen hergestellt werden, sind relativ kostengünstig in der Herstellung, lassen sich leicht CNC-bearbeiten oder CNC-fräsen und eignen sich hervorragend für den Spritzguss. ABS-Kunststoffe und verwandte Materialien aus Acrylnitril-Styrol-Acrylat (ASA) haben ebenfalls niedrige Schmelzpunkte, was sie ideal für einige additive Fertigungsverfahren macht.

Fused Deposition Modeling (FDM) ist eine additive Methode, bei der Teile hergestellt werden, indem Material Schicht für Schicht durch eine beheizte Düse extrudiert wird, bis das Teil fertig ist. FDM-Drucker können größere Teile herstellen als viele andere additive Technologien und ermöglichen es Herstellern, schnelle, wirtschaftliche Prototypen und Endverbraucherteile mit einer Reihe von Endbearbeitungsoptionen zu erstellen.

Es können jedoch verschiedene ABS- und ASA-Materialien verwendet werden, um FDM-gedruckte Komponenten mit einer Vielzahl physikalischer und chemischer Eigenschaften herzustellen, daher ist es für Produktteams unerlässlich, sich bei der Materialauswahl an den Anforderungen der endgültigen Anwendung zu orientieren.

Wichtige Materialüberlegungen für den FDM-Druck

Bei der Auswahl eines ABS-Thermoplasts sollten Ingenieure die Anwendung, Funktion und das Aussehen des endgültigen Teils berücksichtigen und ob die Materialien eine zusätzliche Zertifizierung benötigen.

Die Anwendung des Stücks sollte der Hauptgrund für die Materialauswahl sein. Wenn Sie beispielsweise versuchen, weiche, flexible Materialien zu verwenden, um Komponenten herzustellen, die eine hohe Festigkeit und Schlagfestigkeit erfordern, wird die funktionelle Wirksamkeit des Teils nur untergraben.

Die Materialauswahl sollte daher mit den für das Teil erforderlichen Eigenschaften übereinstimmen. Die voraussichtliche Leistung des Teils wird auch den Pool an brauchbaren Materialien einschränken. Teile, die flammhemmend, UV-beständig, flexibel oder elektrisch isolierend sein müssen, erfordern jeweils eine Reihe von Überlegungen bei der Materialauswahl.

Einige ABS-Kunststoffe können mit FDM in voller CMYK-Farbe mit hoher Auflösung und beeindruckender optischer Oberfläche bedruckt werden, während andere zusätzliches Polieren oder Nachbearbeitung erfordern. Diese zusätzlichen Kosten sind nicht unbedingt unerschwinglich, sollten jedoch bei der Auswahl eines Produktionsmaterials berücksichtigt werden.

Schließlich müssen Materialien je nach Anwendung des Teils möglicherweise auf Biokompatibilität, chemische Beständigkeit, Sterilisationsfähigkeit, Toxizität oder andere Faktoren zertifiziert werden, entweder von der FDA oder anderen branchenspezifischen Organisationen.

Hier sind einige der gängigsten ABS- und ASA-Materialien, die für FDM verwendet werden. Bitte beachten Sie, dass die folgenden Metriken auf Stratasys-Materialien basieren und es zu kleinen Abweichungen zwischen den Lieferanten kommen kann.

PC-ABS

Diese Kombination aus Polycarbonat (PC) und ABS-Thermoplasten ist robust, langlebig und hitzebeständig und bietet gleichzeitig eine gute Biegefestigkeit. PC-ABS ist äußerst nützlich bei der Herstellung von Industrieanlagen und beim Prototyping von Elektrowerkzeugen. Die folgenden Metriken gelten für die XZ-Ebene, sofern nicht anders angegeben.

ABS-ESD7

Dieser Thermoplast hat statisch ableitende Eigenschaften, die ihn ideal für Anwendungen machen, bei denen die Empfindlichkeit gegenüber statischer Entladung ein Problem darstellt, einschließlich Werkzeugen zur Montage von Elektronik, Verpackungen und Gehäusen.

ABS-M30

ABS-M30 bietet eine stärkere Schichthaftung als Standard-ABS, was diesem Material eine deutlich höhere Festigkeit verleiht. Es ist ein hervorragendes Material für funktionale Prototypen, Werkzeuge und Teile für den Endverbrauch.

ABS-M30i

Dieses hochfeste Material ähnelt ABS M30, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass es biokompatibel ist. Das Material kann auch sterilisiert werden, wodurch es sich gut für FDM-gedruckte Komponenten eignet, die mit Lebensmitteln, Medikamenten oder Haut in Kontakt kommen.

ASA

ASA ähnelt ABS, bietet jedoch eine überlegene UV-Beständigkeit, weshalb es häufig für Teile verwendet wird, die den Elementen ausgesetzt sind, und für Infrastrukturanwendungen.

Warum ABS/ASA?

ABS- und ASA-Harze sind stark, langlebig und abriebfest und eignen sich daher gut für eine Vielzahl von Teileanwendungen, wie z. B. Schutzgehäuse, Konsumgüter und andere Gegenstände, die Verschleiß standhalten müssen. ABS-Kunststoffe weisen außerdem eine gute elektrische Isolierung und eine hohe Dimensionsstabilität auf, was bedeutet, dass sie im Laufe der Zeit nicht mechanisch abgebaut werden. Darüber hinaus sind ABA- und ASA-Harze kostengünstig in der Herstellung, wodurch sie für Produktteams mit Budgets aller Größen allgemein zugänglich sind.

Es ist erwähnenswert, dass ABS-Harze dafür bekannt sind, nach längerer Sonneneinstrahlung spröde zu werden. Wie oben erwähnt, bieten ASA-Kunststoffe jedoch eine weitaus bessere UV- und Witterungsbeständigkeit.

Erste Schritte mit ABS/ASA

ABS- und ASA-Harze sind eine vielseitige Gruppe thermoplastischer Materialien, die für ihre hohe Festigkeit, Steifheit und Schlagfestigkeit bekannt sind – Eigenschaften, die sie ideal für viele Anwendungen machen, die Langlebigkeit erfordern. Da die ABS-Familie eine Reihe unterschiedlicher physikalischer und chemischer Eigenschaften bietet, ist die Auswahl des für eine bestimmte Anwendung am besten geeigneten Materials der Schlüssel zum Erfolg und zur Effektivität des Teils.

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