Filamenty ABS – Przykłady zastosowań i charakterystyka

Czas czytania: 3 min.

Branża druku 3D bardzo chętnie korzysta z materiałów eksploatacyjnych, które od lat wykorzystywane są w innych obszarach. Oczywiście zdarza się również, że tworzywa stosowane w przemyśle ulegają pewnym modyfikacjom, ponieważ dzięki różnego rodzaju domieszkom lepiej sprawdzają się w roli filamentów do druku 3D. Spośród wielu dostępnych obecnie na rynku materiałów najpopularniejsze okazują się niezmiennie dwa: filamenty ABS oraz filamenty PLA. W dzisiejszym artykule zajmiemy się tymi pierwszymi, które mogą okazać się użyteczne nie tylko w zastosowaniach profesjonalnych, ale także domowych.

Filamenty do druku 3D
Filamenty 3D

Właściwości i zastosowania tworzywa ABS

ABS to skrót od chemicznej nazwy tworzywa: akrylonitrylo-butadieno-styren. Dzięki styrenowi produkty wykonane z tego materiału mają nieprzepuszczalną powierzchnię, a butadien sprawia, że wykazują one wyższą odporność na niskie temperatury (od -20oC). W przemyśle wykorzystywany jest fakt, że ABS bardzo łatwo poddaje się formowaniu, dlatego można używać go we wtryskarkach. Z tworzywa tego produkuje się zatem zarówno zabawki (choćby popularne klocki Lego), obudowy przedmiotów codziennego użytku, jak i elementy instrumentów muzycznych, akcesoriów sportowych czy mebli, ale także rury montowane w instalacjach odpływowych. Detale wykonane z ABS mają pewną ograniczoną, niewielką elastyczność, dzięki której są znacznie bardziej odporne na pękanie pod obciążeniem zginającym niż inne rodzaje popularnych tworzyw.

Model 3D
Filamentowy kraken 3D. Pozostaje pomalować. Lovecraft byłby dumny.

Filament ABS a temperatura druku

Akrylonitrylo-butadieno-styren okazał się wprost idealnym materiałem do druku 3D. Ze względu na niezbyt wysoką temperaturę topnienia można stosować go w wielu drukarkach dostępnych na rynku. Co ciekawe, temperatura ta nie jest ściśle określona, ponieważ filamenty ABS mają strukturę amorficzną – z powodzeniem sprawdza się tu jednak zakres od 220 do 260oC. Ważne, aby drukarka 3D wyposażona była w funkcję podgrzewania stołu roboczego, ponieważ filament ABS ma tendencję do „odskakiwania” od podłoża. Problem ten rozwiązuje się z jednej strony właśnie poprzez odpowiednio podgrzane pole robocze, z drugiej strony natomiast przy wykorzystaniu soku ABS i innych preparatów zwiększających przyczepność. 

Przy zagadnieniach temperatury musimy przypomnieć, że filament ABS podczas schładzania ma tendencję do kurczenia się, co może prowadzić w skrajnych sytuacjach do odkształcania lub nawet pękania powstającego modelu (oczywiście sporo zależy tu od wymiarów wydruku). I z tą kwestią można poradzić sobie bez trudu, wyposażając drukarkę 3D w specjalną osłonę, gwarantującą podtrzymanie temperatury przez cały proces produkcji. Obudowa taka ma jeszcze jedną zaletę: ogranicza przedostawanie się do otoczenia oparów, które w przypadku filamentów ABS mają dosyć ostry zapach i są szkodliwe dla ludzkiego organizmu. Z tego też względu podczas drukowania modeli z użyciem akrylonitrylo-butadieno-styrenu należy zadbać zawsze o dobrą wentylację pomieszczenia, a najlepiej – bezpośredni wyciąg i filtrację oparów.

Filament smart ABS do druku 3D

Inne ważne właściwości filamentów ABS

Ogromną zaletą filamentów ABS jest wytrzymałość i odporność na uderzenia – pod tym względem znacznie przewyższają one popularne PLA. Co więcej, modele wykonane z tego materiału można poddawać dalszej obróbce, np. poprzez wiercenie albo szlifowanie – bez ryzyka, że tworzywo zacznie się topić lub kruszyć (o ile nie zostanie użyta wysoka prędkość obrotowa narzędzia, np. wiertła czy tarczy szlifierskiej). Pewną niedogodność w druku 3D z wykorzystaniem filamentów ABS stanowi nieco zmatowiona powierzchnia, którą można jednak w łatwy sposób wygładzić i nadać jej połysk, wykorzystując do tego celu opary czystego acetonu. Zdecydowanie nie należy nanosić płynnego acetonu bezpośrednio na powierzchnię modelu z ABS, ponieważ zbyt silna reakcja uszkodzi zewnętrzną warstwę tworzywa.

Spójrzcie wyżej na bransoletę stworzoną z wykorzystaniem filamentu ABS – giętka, a trwała.

Rynkowa oferta filamentów ABS

Filamenty ABS w „naturalnej” postaci mają barwę kremową. Poszczególni producenci wprowadzają jednak do swoich ofert bardzo szeroką gamę barwionych filamentów ABS – stąd możliwość zakupu tworzywa czarnego, w kolorach podstawowych (czerwony, zielony, niebieski, żółty), ale także pomarańczowych, błękitnych czy szarych. Marka Devil Design poszła nawet o krok dalej, udostępniając miłośnikom druku 3D transparentne filamenty ABS-T – przezroczyste lub barwione. Oprócz zauważalnej zmiany barwy, zmodyfikowane tworzywo ABS wyróżnia się mniejszą rozszerzalnością cieplną – zatem jest mniej narażone na odkształcenia, gdy wydruk ulegnie schłodzeniu. Filamenty ABS oferowane są najczęściej w szpulach włókien o przekroju 1,75 mm (co jest standardową wartością dla większości urządzeń do druku 3D). Masa szpuli wynosi najczęściej 750 g, 1 kg lub 2 kg.

Zainteresowany drukiem 3D? 

Rzuć okiem na kanał YouTube Botland, a w szczególności na serię filmów o filamentach oraz kursy projektowania 3D! 

Podsumowanie

Filamenty ABS sprawdzą się wszędzie tam, gdzie gotowy model ma być poddawany dalszej obróbce, np. szlifowany lub wiercony. Wysoka trwałość tworzywa akrylonitrylo-butadieno-styrenowego sprawiła, że już na długo przed powstaniem drukarek 3D było ono powszechnie wykorzystywane w produkcji obudów, zabawek, mebli czy też sprzętu medycznego. Dostępne obecnie na rynku filamenty ABS pozwalają na tworzenie lekkich i wytrzymałych modeli. W ofercie materiałów eksploatacyjnych do druku 3D pojawiają się także zmodyfikowane warianty ABS o zmniejszonej podatności na kurczenie.

Dodaj komentarz