ABS-пластик (акрилонитрил бутадиен стирол) – это термопластичный полимер, который активно используется в аддитивном производстве. Он имеет небольшой вес, поэтому оптимально подходит для изготовления легких деталей. Также этот материал имеет достойные показатели устойчивости к высоким и низким температурам. Чаще всего его применяют в сфере производства бытовой техники, а еще для корпусов лодок, игрушек, предметов декора и т.д. Одним из самых известных примеров применения ABS-пластика являются знаменитые конструкторы LEGO. Данный полимер широко распространен в FDM-печати – вместе с PLA-пластиком он считается наиболее востребованным сырьем для 3D печати методом наплавления.
В данном обзоре мы расскажем о ключевых свойствах и особенностях ABS-пластика, а также о том, для каких целей и в каких областях его используют.
Как появился этот материал?
ABS-пластик был разработан в 1990 году и стал одним из первых полимеров, предназначенных для промышленной 3D печати. Он относится к классу термопластичных полимеров (термополимеров) и образуется в процессе полимеризации трех компонентов: акрилонитрила (20%), бутадиена (25%) и стирола (55%). Изменяя эти пропорции, можно эффективно модифицировать характеристики ABS-пластика. К примеру, стирол придает ему твердость и блестящую поверхность, а бутадиен отвечает за стойкость к температурным перепадам и другим факторам окружающей среды.
Одним из главных потребителей данного материала является сфера литья пластмасс. Здесь высоко ценятся его достоинства: такие, как небольшой вес, устойчивость к внешнему воздействию, жесткость структуры и доступная цена. В течение несколько лет он был весьма востребован в сегменте 3D печати методом осаждения из расплава (melt deposition). ABS и PLA стали одними из первых полимеров, применяемыми в этой сфере. Оба материала оказались более подходящими для такого формата аддитивного производства, по сравнению с другими видами бюджетных промышленных пластиков.
Технические характеристики ABS-пластика
ABS-пластик используют в 3D печати в виде филамента диаметром 1.75 мм или 2.85 мм, доступного в нескольких цветах. Его характеристики делает этот материал востребованным во многих сферах – для производства прототипов или готовых изделий. Среди них можно отметить достойные показатели жесткости конструкции и устойчивость к широкому диапазону температур (от -20 С до +80 С). ABS-пластик непрозрачен, имеет гладкую и блестящую поверхность, легко перерабатывается в результате химических процессов с участием ацетона. При этом процесс печати из данного материала проходит сложнее, чем из того же PLA-пластика.
Температура плавления ABS-пластика составляет около 200 С, поэтому его экструзию рекомендуется проводить при температуре от 230 до 260 С. Обязательно следует использовать пластину с температурой нагрева от 80 до 130 С, так как этот полимер сжимается под воздействием воздуха, из-за чего может отходить от пластины. При изготовлении деталей больших размеров рекомендуется применять специальный клей (например, Kapton) или же клейкий лак. Еще для работы с этим материалом лучше использовать 3D принтер закрытого типа, так как ABS-пластик содержит опасные для здоровья вещества.
В качестве поддержек для печати из этого материала хорошо подходит HIPS-полистирол, имеющий такую же температуру экструзии. ABS эффективно растворяется растворителем D-Limonele на лимонной основе. Этот термопластичный полимер нуждается лишь в небольшой постобработке, что обеспечивает существенную экономию времени при производстве деталей большого размера. Изделия из него легко окрашиваются и при этом не деформируются. При этом ABS-пластик важно хранить в сухом месте, так как он легко поглощает влагу (в том числе из воздуха), что негативно сказывается на его характеристиках.
Виды и производители ABS-пластика
На сегодняшний день многие компании выпускают ABS-пластик в виде филаментов. Среди наиболее известных из них стоит отметить Stratasys, Ultimaker, FormFutura, Innofil3D, Esan и ряд других. Цена этого материала находится в диапазоне от 15 до 60 евро, в зависимости от бренда, он доступен в широкой цветовой палитре. Следует знать, что некоторые ABS-филаменты содержат различные примеси: например, есть ABS-пластик с углеродным волокном или арамидным волокном (кевлар).
Эти волокна делают полимер более прочным, предотвращая его деформацию. Кроме того, углеволокно усиливает и другие свойства данного материала. ABS с присадками более дорогой по цене, а 3D печать из него имеет определенные особенности. В дополнение стоит отметить, что ABS-смола для стереолитографии обладает такими же механическими свойствами, что и ABS-термопластик.
