Eignet sich ABS-Filament für den 3D-Druck?
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) ist wahrscheinlich das am häufigsten im 3D-Druck verwendete Filament. Es ist besonders wertvoll bei starken Kunststoffteilen, die gegenüber Temperaturschwankungen widerstandsfähig bleiben müssen. Es wird hauptsächlich in FDM-3D-Druckern (Fused Deposition Modeling) verwendet. ABS ist ein thermoplastisches Polymer, das aus drei Monomeren besteht: Acrylnitril, Butadien und Styrol. Das Material wurde erstmals in den 1940er Jahren patentiert und erfreute sich sehr schnell großer Beliebtheit.
Aufgrund seiner Flexibilität, Formbarkeit und Festigkeit wird ABS heute in vielen Branchen eingesetzt. Man findet es in so unterschiedlichen Produkten wie Lego-Spielzeugen, Haushaltsgeräten und Rohrleitungssystemen. Im Vergleich zu den meisten kostengünstigen Polymeren ist ABS recht flexibel, temperaturbeständig und lässt sich leicht bearbeiten. Im Bereich des 3D-Drucks wird es geschätzt, weil es schnell druckt und langlebiger ist als viele andere Optionen. In diesem Artikel wird ABS-3D-Druckfilament definiert, seine Zusammensetzung und Eigenschaften untersucht und es mit anderen 3D-Druckfilamenten verglichen.
Was ist ABS-3D-Druck?
ABS ist eines von vielen Polymerfilamenten, die FDM- und FFF-Drucker verwenden können. Bei der richtigen Temperatur lässt es sich problemlos in nahezu jede beliebige Form formen. ABS verfestigt sich gleichmäßig und härtet ohne Nachbearbeitung aus. Benutzer neigen dazu, es aufgrund seiner relativ hohen Temperaturbeständigkeit und Flexibilität zu wählen.
Aus welcher Zusammensetzung besteht ABS-Filament?
ABS ist ein Copolymer aus drei Monomeren. Es wird durch Polymerisation von Acrylnitril und Styrol in Gegenwart von Butadien hergestellt. Acrylnitril verleiht ihm Steifigkeit, chemische Beständigkeit und Festigkeit. Styrol sorgt für eine glatte und glänzende Textur. Und Butadien ist die gummiartige Komponente, die ABS widerstandsfähig macht.
Was sind die Eigenschaften von ABS-Filament?
ABS-Filament ist ein häufig verwendetes Filament für den Allzweckdruck. Nachfolgend sind einige seiner Eigenschaften aufgeführt:
Hat eine hohe Hitzetoleranz, die heißen Temperaturen standhält.
ABS-gedruckte Teile sind besonders robust und können mehreren Stößen standhalten. Es weist auch bei niedrigen Temperaturen eine gute Schlagfestigkeit auf.
ABS-Filamente haben einen hervorragenden Schmelzfluss.
Gute Abrieb- und Zugfestigkeit.
Vergleich der ABS-Filamenteigenschaften mit PLA-Filament/PETG-Filament
Eigenschaften Abs PLA PETG Schlagfestigkeit
200-215 J/m
26 J/m
101 J/m
UV-Beständigkeit
Durchschnitt
Durchschnitt
Besser als der Durchschnitt
Dichte
1,03–1,14 g/ml
1,24 g/ml
1,27 g/ml
Wärmeleitfähigkeit
0,17–0,23 W/mK
0,111 W/mK
0,21 W/mK
Bruchdehnung
10-50 %
7 %
130 %
Streckgrenze
2,96–48 MPa
70 MPa
50 MPa
Biegefestigkeit
2400 MPa
106 MPa
70 MPa
Härte Shore D
100
88
106
Zugfestigkeit
2,96–43 MPa
59 MPa
53 MPa
Spezifische Wärmekapazität
1,60–2,13 kJ/(kg·K)
1.590 kJ/(kg·K)
1,30 kJ/(kg·K)
Junger Modul
1,79–3,2 GPa
3,5 GPa
2,1 GPa
Was sind die Einschränkungen des 3D-Drucks mit ABS?
Die Nachteile des 3D-Drucks mit ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) sind:
Beim Drucken werden giftige, übelriechende flüchtige organische Verbindungen (VOCs) freigesetzt.
Bedruckte Teile neigen zum Verziehen. Dies wird durch eine ungleichmäßige Temperaturverteilung während des Druckens verursacht, wenn die Schichten schneller abkühlen, bevor sie sich mit der nächsten Schicht darunter verbinden.
Bei längerer Einwirkung von UV-Strahlung verfärbt sich ABS und wird oft spröde. Daher ist es für Außenanwendungen nicht gut geeignet.
Die Stärken von ABS sind jedoch:
Es verfügt über gute mechanische Eigenschaften, die es stark, langlebig und zuverlässig machen.
Die Grenzflächen zwischen den gedruckten Schichten lassen sich leicht mit Aceton entfernen.
Im Vergleich zu anderen Materialien mit ähnlicher Formbarkeit, Flexibilität und mechanischer Festigkeit ist ABS sehr erschwinglich.
Im Vergleich zu den meisten kostengünstigen Thermoplasten hält es hohen Temperaturen stand.
Warum wird ABS im 3D-Druck verwendet?
ABS wird im 3D-Druck wegen seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber Stößen und hohen Temperaturen verwendet. ABS-Filament für 3D-Drucker ist in vielen Farben erhältlich und ermöglicht glatte und glänzende Oberflächen.
Wie verwendet man ABS im 3D-Druck?
Das Drucken mit ABS kann schwierig sein, wenn es nicht gut gehandhabt wird. Im Folgenden finden Sie einige Tipps und Tricks, die Sie sich merken sollten:
Stellen Sie den Drucker in einen Raum mit konstanter Temperatur. Schalten Sie den Lüfter des Druckers herunter (oder ganz aus), da dies zu einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung führen kann, die sich negativ auf den Druck auswirken kann. Versuchen Sie nicht, den Abkühlungsprozess des Kunststoffs zu beschleunigen.
Tragen Sie Haftkleber auf dem Druckbett auf, bevor Sie mit dem Druck beginnen. Wenn Ihre Unterlage beheizbar ist, stellen Sie sie auf eine Temperatur zwischen 90 °C und 110 °C ein. Die Temperatur und der Kleber tragen dazu bei, Verformungen, vorzeitige Trennung und andere Druckungenauigkeiten zu verhindern.
Halten Sie die Druckgeschwindigkeit niedrig, damit jede Schicht abkühlen kann, bevor die nächste aufgetragen wird. Bei nicht ordnungsgemäß gekühlten Ausdrucken neigen die Ecken dazu, sich anzuheben und zu lösen. Halten Sie zu Beginn des Drucks eine Geschwindigkeit von 30 mm/s ein und überschreiten Sie nicht 50-60 mm/s.
ABS ist ein hygroskopisches Material, das heißt, es kann Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen. Es ist wichtig, ABS-Filament in einem luftdichten Behälter aufzubewahren.
