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ABS 类树脂 vs 真 ABS:性能洞察与对比指南

ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)是一种热塑性聚合物,广泛用于注塑件,包括消费电子外壳和乐高®积木。ABS 是三元共聚物,由三个单体组成:苯乙烯和丙烯腈赋予聚合物基体良好强度和刚度,较软的丁二烯成分提升冲击强度和断裂伸长率。这使 ABS 拥有通用且高度实用的性能组合,区别于传统均聚物。PMMA(有机玻璃/亚克力)和聚苯乙烯虽强但极脆,聚乙烯和聚丙烯虽韧但缺乏许多应用所需的强度和刚度。ABS 有效填补这一空白,常成外壳、功能原型、卡扣组件、动态部件、治具夹具的首选材料。

随 3D 打普及,用户需匹配传统塑料的材料,包括更韧、更耐用的材料。ABS 类材料包括用于熔融沉积建模(FDM)3D 打印的 ABS 耗材,和韧性树脂如 Formlabs Tough 树脂家族。

为理解 ABS 与 ABS 类树脂,我们对比性能、用例、ABS 类树脂打印最佳实践。

ABS 类树脂是以 UV 丙烯酸酯为基础、添加增韧剂以模拟 ABS 性能的光聚合物树脂。相比标准树脂,ABS 类树脂提供更好韧性和柔韧性。

ABS 类树脂在强度、柔韧性、冲击抗性上区别于标准树脂。这些性能相互关联:材料越强越刚,柔韧性和冲击抗性越低。为在 ABS 类树脂实现这些性能,添加较软成分,其作用类似 ABS 中的丁二烯,改善冲击强度等韧性性能。

3D 打印层面,有 FDM 用 ABS 耗材和 SLA 用 ABS 类树脂。受打印工艺影响,ABS 耗材 Z 轴强度远弱于 X、Y 轴,层纹易导致断裂。虽特定方向冲击表现韧性,但难以跨层界重新分布应力,倾向沿层向脆性断裂。

像注塑 ABS 零件一样,SLA 零件是各向同性的,即各方向强度均等。此外,ABS 类树脂零件分辨率细腻、表面光滑,优于 FDM,美观度更高。

因此,ABS 耗材零件比标准耗材零件少断,而 ABS 类树脂可打印高功能性零件如治具夹具,其美观度和性能可媲美注塑 ABS。

Formlabs Tough 树脂家族专为功能性工程应用开发。Tough 2000 树脂是 Tough 家族中对标 ABS 的树脂。不同于仅是标准树脂略微增韧版的其他 ABS 类树脂,Tough 2000 树脂实际达到可媲美注塑 ABS 的力学性能。

Tough 2000 树脂是一种坚固材料,强度和刚度可媲美 ABS,兼具韧性与高温、抗蠕变性。在重载应用中表现出色,包括:

Nudge Zero 预期为 II 类医疗器械,将利用低强度聚焦超声未来治疗脑部疾病,从阿片成瘾到耳鸣再到抑郁症。零件要求极高,部分须在 MRI 内工作。

Nudge 工程师用 Tough 2000 树脂 3D 打印坚固外壳、卡扣、薄壁件。打印件耐冲击、可攻丝。

不同于注塑 ABS 零件,ABS 类树脂几何形状不受限,能实现不可注塑的复杂形状。且无需模具,3D 打印让 Nudge 以低成本在一天内完成迭代。

了解 Nudge 如何用 Tough 2000 树脂节省时间成本。

阅读故事

“韧性”常用于描述 ABS 类树脂,但含义多样,包括延展性、断裂伸长率、冲击抗性、缺口伊佐德。了解更多韧性测量方法。

为充分理解标准树脂 vs ABS 类树脂 vs ABS,必须对比力学性能。

*Formlabs 内部测试

^厂商报告数据

*材料性能可能因零件设计和制造工艺而异。制造商有责任验证打印件是否适合预期用途。

ABS 性能因聚合物成分差异显著,Tough 2000 树脂可能非典型 ABS 应用的万能方案。视具体需求,以下树脂可能是好选择。

Tough 1500 树脂比 Tough 2000 更顺应,适合需刚性与延展性结合的零件,如顺应性机构(锁扣、挠性件、阻尼器)。

阻燃树脂低蠕变、高 HDT,适合长期在高温或有火源的室内和工业环境表现良好的零件。

Formlabs 通用树脂(包括但不限于透明树脂、彩色树脂)在韧性和 ABS 类特性上约等同于 Siraya Tech、Sunlu、Anycubic 等低成本 ABS 类材料,但强度和刚度高得多,是 ABS 类原型和小批量生产的良选。

交互工具

需要帮助选择 3D 打印材料?我们的新交互式材质向导基于您的应用和最关注的性能,从不断扩展的树脂库中助您做出正确决策。

为我推荐材料

ABS 类树脂适合需比标准树脂更坚固、耐冲击的 3D 打印件。选 ABS 类树脂用于功能原型、终端用途零件、小批量制造、治具夹具。

暴露于 UV 环境的零件不适合 ABS 类树脂,但涂层可提高 UV 抗性。需使用 10-20 年的零件也不适合。

适合:

不适合:

Tough 2000 树脂及 Tough 树脂家族其他材料设计用于 Form 系列 3D 打印机(含 Form 4 和 Form 4L),每款 Formlabs 材料有经过验证的设置和 Form Wash、Form Cure 后处理参数。这让从模型到 3D 打印件变得简单。

Tough 2000 树脂配方利用 Form 4 系列 3D 打印机技术,实现精准、演示级表面光滑、细节丰富的零件,使其成为最佳 ABS 类树脂之一。

Form 系列 3D 打印机的开放材料模式(OMM)支持打印第三方 ABS 类树脂,使 Form 系列成为最佳 ABS 3D 打印机。Loctite 生产如 LOCTITE 3D 3843 等树脂,具类 ABS 属性,可在 Formlabs 树脂打印机上用 OMM 打印。

其他 ABS 类材料也存在,但许多后处理流程复杂,难以操作。双组分树脂如聚氨酯也存在,但工作流更复杂,混合后打印寿命有限。额外限制包括干燥储存环境和额外固化步骤。Carbon 3D 某些 ABS 类材料属此类。

Formlabs 其他韧性树脂包括:

Formlabs Tough 树脂家族所有材料均以其拉伸模量命名。

受 FDM 3D 打印分辨率限制,难以制作薄壁件如电视遥控器外壳。且 ABS 耗材更易沿层纹断裂。因此 ABS 类树脂更适合薄壁和外壳。FDM 更擅长原型或制作厚实块状 ABS 零件如治具夹具。但因层纹和表面质感,ABS 类树脂打印件更韧、更耐断裂。且 ABS 类树脂表面质感最接近注塑 ABS,在精密应用中至关重要。

样件申请

Tough 2000 树脂 V2 是一种坚固材料,强度和刚度可媲美丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS),兼具韧性与高温、抗蠕变性。

申请免费样件

具体打印设置取决于所用树脂和打印机。Formlabs 树脂在 Form 系列 3D 打印机上,层高、曝光时间、最优支撑设置直接在 PreForm 中获取。想在 Form 系列打印第三方 ABS 类树脂的用户,可用 OMM 创建自定义设置(若树脂厂商未提供)。例如 Loctite 有设置建议,但仍需调校。

一般而言,ABS 类树脂因材料较软需更多支撑、更长 UV 曝光、更慢剥离和停留时间——即将零件从膜上拉离的时间。因此 ABS 类树脂打印比标准树脂稍慢。Form 4 系列强大背光使 ABS 类等工程树脂固化不显著影响打印速度。低成本打印机或无强背光者打印工程树脂(含 ABS 类)会更慢。

打印后按厂商说明清洗。固化前移除支撑,因固化后支撑只会更硬、更难移除。

Formlabs Form Cure 支持加热固化,解锁高级力学性能。低成本固化箱不加热固化,会降低可达成的高级性能(韧性、强度、耐热性)。了解加热固化如何影响树脂。

固化后可用砂纸修整。勿固化前打磨,因零件较软粘手。固化后打磨确保更光滑表面。

为防脆性开裂,确保不过度固化。若零件暴露于 UV,涂层保护很重要。这对 ABS 和 ABS 类树脂零件均适用。

3D 打印中 ABS 代表什么?

ABS 代表丙烯腈-丁二烯-苯乙烯,一种聚合物。

什么是 ABS 3D 打印耗材?

ABS 打印耗材是将 ABS 聚合物挤出成 1.75mm 或 3mm 细丝,作为 FDM 3D 打印原料。它提供比 PLA 等标准 FDM 耗材更韧的性能。ABS 耗材像所有 FDM 材料一样,Z 轴性能较差。

什么是 ABS 类树脂?

ABS 类树脂是旨在比标准光聚合物树脂更韧的树脂。因 ABS 曾是 FDM 3D 打印的事实标准韧性材料,“ABS 类”成了更韧树脂的统称,即使其成分和性能各异。

部分 SLA 3D 打印树脂如 Formlabs Tough 2000 树脂,实际可匹配注塑 ABS 性能。

ABS 类树脂比 ABS 强多少?

ABS 类树脂零件强度与注塑 ABS 对比,取决于零件几何、树脂、强度定义方式。

ABS 类树脂脆吗?

ABS 类树脂比标准树脂更韧、更不脆,是需耐冲击零件的良选。过度固化会让 ABS 类树脂更脆。

ABS 类树脂最佳 3D 打印设置是什么?

打印 ABS 类树脂的理想设置取决于具体树脂和 3D 打印机。Formlabs Tough 2000 树脂像所有 Formlabs 树脂一样有验证设置。用 OMM,Formlabs SLA 3D 打印机可打印其他 ABS 类树脂,但那些设置需从树脂厂商下载(如有)或自行开发。

ABS 类树脂安全吗?

打印任何树脂,用户应遵循树脂厂商提供的使用说明指南。

ABS 类树脂固化多久?

固化 ABS 类树脂零件取决于打印机和材料。Form 系列 3D 打印机上 Tough 2000 树脂的固化时间和温度见此处。

如何打磨 ABS 3D 打印件?

树脂 3D 打印件,尤其是 Form 系列打印的,表面光滑哑光,特别是支撑放内表面时。但如需可进一步打磨。

可以打磨和喷漆 ABS 类树脂打印件吗?

ABS 类树脂零件可打磨喷漆,若室外用或暴露 UV 应喷漆或涂层,因 UV 导致韧性随时间下降。黑色特别能显著提升零件长期 UV 抗性。

ABS 类树脂比标准树脂更韧,展现类似注塑热塑性塑料(含 ABS)的力学性能。虽有 FDM 用 ABS 耗材,但 FDM 本质导致这些零件沿层纹薄弱,冲击如跌落更易断裂。

Formlabs Tough 2000 树脂是打印坚固、耐冲击 3D 打印件的最佳 ABS 类树脂,力学性能可媲美注塑 ABS。Form 4 系列 3D 打印机是最佳 ABS 3D 打印机,交付精细细节和光滑表面。

了解更多 Tough 树脂家族,探索 Formlabs 材料库或联系专家。申请免费样件自行评估材料。

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