使用 ABS 塑料进行 3D 打印:您需要知道的一切
丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 是用于 3D 打印的最受欢迎的热塑性塑料之一。由于其坚固、耐热、耐磨以及相对较低的成本,ABS 常用于各种消费和工业应用。众所周知,ABS 比 PLA(另一种最受欢迎的热塑性塑料)更坚固、更耐用,尽管使用起来有点棘手。
今天的教程将着眼于使用 ABS 进行 3D 打印的优点和局限性,并给出一些如何克服常见困难并使使用 ABS 进行 3D 打印的过程尽可能简单的技巧。
为什么要使用 ABS 进行 3D 打印?
- 强大的机械性能: ABS 具有出色的机械性能,尤其是与 PLA 相比时。其韧性、耐用性和延展性使其成为“磨损”应用的绝佳材料。与 PLA 不同,ABS 还可以耐高温,并且具有更好的断裂伸长率。li>
- 后处理: ABS 非常适合各种后处理技术。打磨、涂漆(使用丙烯酸涂料)、粘合、铣削、钻孔和切割——所有这些后处理步骤都可以使用 ABS 部件完成。作为一种可溶于丙酮的塑料,ABS 也可以通过丙酮进行平滑处理,从而获得有光泽的表面光洁度。
- 新材料: ABS 可用于制造具有增强性能的材料。此类材料包括生物相容性、导电性和半透明性等特性,仅举几例。与尼龙一样,ABS 也可以与其他材料混合以获得更好的机械性能,例如具有优异强度和耐热性的 PC-ABS(聚碳酸酯-ABS)。
- 准确性: 使用 ABS 进行 3D 打印可以创建尺寸精确的零件。 , ABS 打印件往往尺寸准确,最小特征小至 1.2 毫米,但应该注意的是,打印机设置和零件的复杂性主要决定了精度水平。
使用 ABS 进行 3D 打印的局限性是什么?
- ABS 吸湿 ,这意味着它从空气中吸收水分。如果存放不当,潮湿的 ABS 细丝可能会导致打印质量不佳,甚至由于喷嘴堵塞而导致打印过程失败。
- 长时间暴露在阳光下会损坏 ABS 材料,这会对打印质量产生负面影响。因此,对于直接暴露在紫外线下的应用,最好选择抗紫外线灯丝,例如 ASA。
- 使用 ABS 时,需要适当的温度设置以确保打印件缓慢冷却。缓慢的冷却过程可以防止零件开裂,也有助于更好地粘合层。然而,管理正确的温度可能会有点耗时,并且可能涉及一些反复试验。
- 加热时,ABS 会散发出强烈而有臭味的烟雾,可能会引起刺激和头痛。因此,使用 ABS 进行 3D 打印需要一个通风良好的工作空间。但是,许多可用的 FDM 3D 打印机都配备了外壳或过滤器以及用于排烟的风扇。
- 打印过程中温度的快速变化也会导致打印问题,例如翘曲和收缩。但是,通过遵循我们将在下面讨论的提示,可以最大限度地减少这些影响。
常见应用
ABS 是一种用于通用 3D 打印的良好灯丝。该材料的常见应用包括功能原型设计、概念建模、工具生产以及一些最终用途部件。
ABS 的热稳定性、延展性和可加工性等特性使其非常适合为工程师或研究部门制造低成本原型和建筑模型,以及低成本医疗假肢、工具手柄,甚至是电动汽车的插头座。这种材料也可以在一些 3D 打印玩具中找到,比如乐高积木。
由于其电绝缘特性,ABS 灯丝可用于制造电子外壳。汽车行业使用 ABS 来生产夹具和固定装置等工具以及定制汽车内饰部件。早在 2014 年,Local Motors 甚至用碳纤维增强的 ABS 3D 打印了汽车的整个框架和车身。
提示和技巧
基本打印要求:
挤出机温度: 220-250 °C
打印床温度: 95-110 °C
外壳: 强烈推荐
印花床单: 推荐(Kapton 胶带,ABS Slurry)
- ABS 对温度变化很敏感,这会导致材料收缩。因此,在使用 ABS 进行打印时,加热打印床是必不可少的。确保将打印床加热到 110º C 以防止收缩。还建议 3D 打印机具有外壳以防止任何快速的温度变化。
- 根据经验,通常的好做法是在高于 10 到 20 度的温度下打印部件的前几层,以确保各层正确粘附在打印床上。
- 为了获得更好的层附着力,还可以考虑用 Kapton 胶带覆盖打印床。这也将使之后更容易清洁打印床。另一种选择可能是 ABS 浆料:将一点 ABS 细丝与丙酮混合,然后在打印前将其铺在打印床上。
- 较大的 ABS 打印件也会受到翘曲的困扰。为防止出现这种情况,请在零件设计中考虑底部边缘周围的额外边缘。帽檐添加了几个材料环,这些材料环附着在前几层的零件上。边缘有助于更好的层粘附并防止卷曲。对象完成后,可以轻松移除边缘。
- 由于 ABS 在加热时会产生刺激性烟雾,因此请确保在通风良好的区域进行打印。
- 由于 ABS 长丝会吸收水分,因此请勿将它们长时间暴露在空气和水中。将灯丝卷存放在阴凉干燥的密封容器中以防止降解至关重要。
当您找到适合您的应用的正确设置时,使用 ABS 进行 3D 打印最初可能需要一些时间和精力。然而,尽管如此,ABS 具有广泛的优势,加上其低成本,使其成为消费级和工业应用的首选材料。
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