3D nyomtató alapanyagok II. - Akrilnitril-butadién-sztirol (ABS)

Ebben a bejegyzés-sorozatban bemutatom a legelterjetebb és a speciális 3D nyomtatási alapanyagokat.

A sorozat első részében a PLA alapanyagot mutattam be, ebben a bejegyzésben pedig bemutatom a hozzá hasonlóan népszerű és széleskörben elterjedt anyagot az ABS-t.

Az ABS (Akrilnitril-butadién-sztirol) egy rendkívül elterjedt műanyag, amelyet széleskörűen alkalmaznak az iparban, a gyártásban és mostanában a 3D nyomtatásban is. Az ABS a sztirol polimerek családjába tartozik, és azért választják sokan, mert erős, tartós, és jól alakítható. Ezen kívül az ABS olcsó és könnyen elérhető.

• Képlet: (C₈H₈·C₄H₆·C₃H₃N)_n
• Sűrűség: ~1,03–1,10 g/cm³
• Olvadáspont: ~200–250°C
• Üvegesedési hőmérséklet: ~105°C
• Mechanikai tulajdonságok: Jó ütésállóság, nagy szilárdság és rugalmasság
• Biológiai lebonthatóság: Biológiailag nem lebomló
• Forrás: kőolaj alapú polimer
• Kémiai ellenállás: ellenáll egyes savaknak, lúgoknak és oldószerekhez
• Nyomtatási hőmérséklet (3D nyomtatás): ~220–250°C
• Hőállóság: 85-100°C-ig viszonylag stabil
• Felhasználás: Autóipar, háztartási gépek, játékok, elektronikai eszközök, csövek, 3D nyomtatás, védőfelszerelések

Mi az az ABS?

Az ABS egy szintetikus polimer, amely három különböző monomer kombinációjából készül: akrilnitril, butadién és sztirol. Ezek az összetevők lehetővé teszik számára, hogy kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezzen, mint a magas ütésállóság, hőállóság és kemikáliákkal szembeni ellenállóság.

Hogyan készül?

Az ABS-t kőolajból állítják elő ún. emulziós polimerizációval polibutadién jelenlétében. A polibutadién láncokhoz keresztkötésekkel kapcsolódnak az akrilnitril és sztirol láncok. Az anyag előállítása során a butadién gumi részének köszönhetően az ABS flexibilitása és ütésállósága is megjelenik, miközben a sztirol szilárdságot ad az anyagnak.

Milyen tulajdonságokkal rendelkezik?

Az ABS erősségei közé tartozik a nagy ütésállóság, szilárdság, hőállóság, és a könnyű feldolgozhatóság. Az anyag színtartó, jó UV-ellenállással rendelkezik, és képes magas hőmérsékleten is megőrizni alakját. Ezen kívül jól festhető és ragasztható, ami ideálissá teszi különböző alkalmazásokhoz.

Hol használják?

Az ABS-t széleskörűen alkalmazzák az autóiparban, a háztartási gépek gyártásában, a számítógépes eszközök, valamint a játékok (például Lego) előállításában. Az ABS ezen kívül a 3D nyomtatás világában is egyre népszerűbb, mivel erős, tartós és jól alakítható.

Környezeti hatásai

Bár az ABS erős és tartós, a környezeti hatásai nem elhanyagolhatóak. Az ABS műanyag nem biológiailag lebomló, és a gyártásakor keletkező szén-dioxid-emisszió is problémát jelenthet. Ezért fontos, hogy az ABS újrahasznosítása előtérbe kerüljön a fenntarthatóság érdekében.

Különleges ABS változatok

Az ABS többféle változata is létezik, például ABS+ (kiegészítve más anyagokkal a jobb tulajdonságok érdekében), ABS-GF (üvegszállal erősített változat), valamint színes és átlátszó verziók, amelyek különböző ipari alkalmazásokhoz és 3D nyomtatási projektekhez használhatók.

ABS filament vs. PLA filament

Az ABS és a PLA két népszerű 3D nyomtató alapanyag, de számos különbség van közöttük.

• Hőmérséklet: Az ABS magasabb hőmérsékletet igényel a nyomtatás során, általában 220-250 °C között, míg a PLA alacsonyabb hőmérsékleten, 180-220 °C között nyomtatható. Az ABS nyomtatásához mindig szükséges zárt teres nyomtatás, hogy elkerüljük a vetemedést, míg a PLA esetében ez nem feltétlenül szükséges.
• Szag: Az ABS nyomtatásakor erős, kellemetlen szag keletkezik, amit a helyiség szellőztetésével vagy egy légtisztító rendszer használatával csökkenthetünk. Ezzel szemben a PLA szagtalan, és biztonságosabb a nyomtatása.
• Rugalmasság: Az ABS rugalmasabb és ütésállóbb, ezért ideális olyan tárgyakhoz, amelyek mechanikai igénybevételnek vannak kitéve. A PLA viszont törékenyebb és kevésbé rugalmas, így inkább dekorációs tárgyakhoz vagy modellezéshez ajánlott.

Összegzés

Az ABS egy sokoldalú, erős és tartós anyag, amely számos ipari és háztartási termékben megtalálható. A 3D nyomtatás világában is egyre népszerűbb, de nyomtatása némi kihívást jelenthet, különösen az olyan anyagokhoz képest, mint a PLA. Az ABS filament tökéletes választás azok számára, akik erős, rugalmas, és hőálló tárgyakat szeretnének készíteni, míg a PLA inkább a könnyű nyomtatási élményt és az esztétikai megjelenést biztosítja.