فیلامنت ABS

فیلامنت ABS ( اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن ) در پرینت سه بعدی بسیار استفاده می شود. فیلامنت ABS دارای خواص قابل توجهی است که آن را به گزینه ای عالی تبدیل می کند، مانند استحکام و سبک بودن آن در حالی که می تواند بسیاری از مواد شیمیایی مختلف را نیز تحمل کند. مواد ABS نیز قابل بازیافت هستند، به این معنی که با ایجاد ضایعات کمتر نسبت به سایر پلاستیک‌ها برای محیط زیست بهتر است.

عناوین این مقاله
سایر فیلامنت ها:
قطعه ساخته شده با فیلامنت abs

مشخصات ABS

 ABS Filament

امکانات 
ماندگاریبالا
هزینه های موادکم
استحکام – قدرتبالا
انعطاف پذیریکم
  
مقاومت 
مقاومت در برابر حرارتبالا
مقاومت شیمیاییبالا
بازدارنده شعلهآره
مقاومت آبمتوسط
  
دماها 
دمای نازل230 – 260 درجه سانتیگراد
میز گرم80 – 110 درجه سانتیگراد
اتاقک پرینتتوصیه شده
 

ترکیبات ABS

ABS یک کوپلیمر است که از سه مونومر تشکیل شده است. از پلیمریزاسیون اکریلونیتریل و استایرن در حضور بوتادین ساخته می شود. اکریلونیتریل به آن استحکام، مقاومت شیمیایی و استحکام می بخشد. استایرن بافتی صاف و براق ایجاد می کند. و بوتادین جزء لاستیکی است که ABS را محکم می کند. شکل 1 زیر نمونه ای از فیلامنت ABS است:

فیلامنت ABS چند رنگ برای پرینت سه بعدی. اعتبار تصویر: Shutterstock.com/MarinaGrigorivna
فیلامنت ABS چند رنگ برای پرینت سه بعدی. اعتبار تصویر: Shutterstock.com/MarinaGrigorivna

ویژگی های فیلامنت ABS

فیلامنت ABS با طیف گسترده ای از کاربردها و کاربردها، ماده بسیار خوبی برای چاپ سه بعدی در نظر گرفته می شود. در هر رنگ قابل فکری موجود است، در حالی که رنگ خام سفید است. با چاپگر FFF (FDM) استفاده می شود و به دور قرقره پیچیده می شود. فیلامنت در طی فرآیند چاپ سه بعدی باز می شود.

قیمت مقرون به صرفه

یکی از ویژگی های اصلی مواد ABS این واقعیت است که مقرون به صرفه است، و آن را به نوعی مواد افزودنی تولید می کند که مورد علاقه بسیاری از صنایع است. هزینه پرینت سه بعدی با مواد ABS به طور قابل توجهی کاهش یافته است، زیرا حق ثبت اختراع مربوط به فن آوری FFF از بین رفته است و باعث صرفه جویی قابل توجهی در کسب و کارها و صنایع می شود.

مشخصات فیزیکی

خواص فیزیکی فیلامنت ABS بسیار خوب است، مانند سطح بالایی از استحکام کششی و سفتی. برای اهداف مکانیکی و به دلیل خواص الکتریکی آن استفاده می شود. مقاومت حرارتی و شیمیایی ABS را برای بسیاری از کاربردها مطلوب می کند، در حالی که ضد شعله نیز هست.

بنابراین، هنگامی که صحبت از چاپ و استفاده از یک چاپگر سه بعدی FFF می شود، مواد ABS یک انتخاب محبوب است. این به دلیل روشی است که در آن می توان از مواد ABS برای ایجاد سریع نمونه های اولیه با هزینه کم و افزایش کارایی استفاده کرد. ویژگی‌های آن تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا مدل‌های سه‌بعدی ایجاد کنند که مهندسان و بخش‌های تحقیقاتی می‌توانند از آن برای ارتقای دانش خود استفاده کنند و روش‌های کاری خود را کارآمدتر و مقرون به صرفه‌تر کنند.

نقاط ضعف احتمالی فیلامنت ABS

هنگام چاپ با مواد ABS و عدم استفاده از محفظه بسته می تواند باعث ایجاد مشکلات تاب برداشتن شود. یک محفظه، نوسانات دمای محیط را به حداقل می رساند.

نقاط قوت فیلامنتهای ABS

✓ بسیار قوی

✓ مقاومت در برابر حرارت بالا

✓ بازدارنده شعله

برای تهیه این نوع فیلامنت میتوانید از صفحه خرید فیلامنت ABS استفاده کنید.

فیلامنت های ABS - image felfil.com
فیلامنت های ABS - image felfil.com

5 نکته برای پرینت سه بعدی مواد ABS

قبلاً مشخص شده است که مواد ABS یک انتخاب محبوب برای بسیاری از صنایع است اما رقبایی مانند PLA یا PETG دارد. ABS به روشی متفاوت با PLA ایجاد می‌شود، زیرا از نشاسته ذرت (تجزیه‌پذیر زیستی) مشتق می‌شود، که نقطه ذوب پایین‌تری به آن می‌دهد و به این معنی است که برای بسیاری از کاربردهایی که ABS برای آن‌ها استفاده می‌شود مناسب نیست.

هنگام چاپ با مواد ABS مهم است که به بخارهایی که منتشر می کند توجه داشته باشید. این زمانی اتفاق می افتد که ABS به نقطه ذوب آن برخورد می کند و سر اکستروژن را ترک می کند. این دودها می توانند سمی باشند. بنابراین مهم است که اگر در اتاقی مشابه پرینتر سه بعدی کار می کنید، این فضا به خوبی تهویه شود.

برای کمک به شما در زمینه پرینت سه بعدی فیلامنت ABS، ما 5 نکته را برای استفاده از فیلامنت ABS به شما ارائه می دهیم:

1. اهمیت لایه اول

تاب برداشتن و بلند شدن می تواند مشکل ساز باشد و بنابراین، یک لایه اول خوب برای نتیجه نهایی موفقیت آمیز هنگام چاپ با مواد ABS ضروری است. مطمئن شوید که پلت فرم ساخت به درستی کالیبره شده است. ترجیحاً به طور خودکار کالیبره شود و خطر اشتباه انسانی را به حداقل برساند. بهترین سطح برای چاپ مواد ABS بدون هیچ گونه چسب، صفحه ساخت PEI است. پس از اتمام پرینت سه بعدی و پایان فرآیند خنک‌سازی، جسم را می‌توان به راحتی از سطح چاپ جدا کرد و در نتیجه سطح زیرین آن تمیز و صاف است.

2. سکوی ساخت گرم باید همیشه روشن باشد

معمولاً دمای بین 80 تا 110 درجه برای سکوی ساخت گرم هنگام استفاده از مواد ABS کافی است. هرچه سطح (ردپا) قسمت چاپ شده سه بعدی بزرگتر باشد، احتمال وجود نیروهای تاب برداشتن بیشتر است. برای بهبود چسبندگی، اسپری مو را روی میز گرم شده بمالید. به طور مشابه می توانید از صفحه ساخت PEI برای افزایش چسبندگی استفاده کنید. جسم را تا حد امکان نزدیک به مرکز تخت چاپ گرم شده قرار دهید. به این دلیل که دما در آنجا بهتر حفظ می شود و احتمال تاب برداشتن را کاهش می دهد.

3. مراقب سیم‌ها باشید (دمای بیش از حد بالا)

اگر دما بیش از حد بالا باشد، معمولاً بین قسمت‌هایی که از هم جدا شده‌اند می‌بینید. زیرا اکسترودر هنگامی که بین نواحی جداگانه حرکت می کند مقادیر کمی پلاستیک نشت می کند. اگر این اتفاق بیفتد، مهم است که دما به تدریج کاهش یابد تا جایی که اکسترودر دیگر مواد ABS را نشت نکند. دمای توصیه شده اکسترودر بین 230 تا 260 درجه سانتیگراد بسته به برند فیلامنت و چاپگر سه بعدی است.

4. لایه ها به هم نمی چسبند (دما خیلی پایین)

اگر دما خیلی سرد باشد، باعث می شود که مواد ABS به لایه قبلی نچسبند. این باعث می شود که سطح احساس ناهمواری کند. همچنین می توان متوجه شد که یک قطعه استحکام لازم را ندارد و بنابراین به راحتی می توان آن را از هم جدا کرد. اگر این اتفاق افتاد، دمای اکسترودر (نازل) باید به تدریج افزایش یابد. این کار را تا زمانی انجام دهید که هر لایه دارای بخش های خط خوبی باشد و قسمت قوی شود. می توانید دما را با صفحه لمسی چاپگر سه بعدی یا در اتاق کنترل آنلاین تغییر دهید.

5. فیلامنت ABS را خشک نگه دارید

مهم است که مواد ABS را به درستی ذخیره کنید زیرا این امر تأثیر مثبتی بر کیفیت چاپ خواهد داشت. این همچنین مشکلات ناشی از تاب برداشتن و بلند کردن را به حداقل می رساند. بنابراین، پس از اتمام کار چاپ، فیلامنت باید در یک ظرف یا کیسه ای که هوا در آن نفوذ نمی کند، نگهداری شود. اگر فیلامنت رطوبت بگیرد، می توان قبل از استفاده از آن برای چاپ سه بعدی، آن را خشک کرد. برخلاف پلاستیک PLA، ABS به اندازه کافی آب را جذب نمی کند، اما همچنان باید اهمیت نگهداری صحیح آن را در نظر بگیرید.

استفاده از فیلامنت ABS در صنایع - عکس از formlabs.com
استفاده از فیلامنت ABS در صنایع - عکس از formlabs.com

سه مورد از صنایعی که از مواد ABS استفاده می کنند

لوله و اتصالات

در مقایسه با فلزات و سایر پلاستیک‌ها، اغلب مواد ABS انتخاب ارجح برای لوله‌ها و اتصالات است. این به این دلیل است که نصب آسان تر، وزن سبک تر است و از خوردگی یا پوسیدگی رنج نمی برد، به خصوص در مواردی که برای جمع آوری زباله استفاده می شود. ABS از دوام بالاتری بیشتر از PVC برخوردار است و در مواقعی که دما پایین است در برابر ضربه و شکستگی مقاوم است.

خودرو

یکی از ویژگی های اصلی مواد ABS این است که سبک وزن و در واقع سبک تر از بسیاری از پلاستیک های دیگر است. بنابراین، وسایل نقلیه ای که قطعات پلاستیکی ABS را به نحوی نصب کرده اند، اغلب از نظر وزنی تا 10 درصد سبک تر هستند و باعث می شود خودروها مصرف سوخت بیشتری داشته باشند. به دلیل مقاومت در برابر دمای پایین، استحکام و سطح آن که به اندازه کافی ناهموار است تا در برابر خراشیدگی مقاومت کند، معمولاً روی داشبورد، روکش چرخ ها و قطعات بدنه استفاده می شود.

لوازم خانگی

هنگامی که صحبت از ایجاد لوازم خانگی، به عنوان مثال جاروبرقی می شود، مواد ABS یکی از محبوب ترین انتخاب ها است. ABS این امکان را فراهم می کند که قطعات سفت و بادوام ایجاد شود که ویژگی هایی است که در پلاستیک های دیگر یافت نمی شود و می توان آن را در رنگ های زیادی تولید کرد. به دلیل بافت مواد ABS در برابر خط و خش مقاومت می کند و بیش از حد توانایی تحمل استفاده های سنگین را دارد.

راهنمای خرید کامپیوتر برای پرینتر سه بعدی

بررسی تخصصی و مقایسه تخصصی فیلامنت ABS

مقایسه خواص فیلامنت ABS

جدول 1 خواص ABS، PLA (اسید پلی لاکتیک)، و PETG (پلی اتیلن ترفتالات گلیکول) را فهرست کرده و با هم مقایسه می کند:

 
خواصABSPLAPETG

قدرت ضربه

200-215 J/m

26 ژول در متر

101 J/m

مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش

میانگین 

میانگین

بهتر از حد متوسط

تراکم

1.03-1.14 گرم در میلی لیتر

1.24 گرم در میلی لیتر

1.27 گرم در میلی لیتر

رسانایی گرمایی

0.17- 0.23 W/mK

0.111 W/mK

0.21 W/mK

ازدیاد طول در نقطه شکستن

10-50٪

7%

130%

قدرت تسلیم

2.96-48 مگاپاسکال

70 مگاپاسکال

50 مگاپاسکال

استحکام خمشی

2400 مگاپاسکال

106 مگاپاسکال

70 مگاپاسکال

ساحل سختی D

100

88

106

استحکام کششی

2.96-43 مگاپاسکال

59 مگاپاسکال

53 مگاپاسکال

ظرفیت حرارتی خاص

1.60-2.13 kJ/(kg·K)

1.590 کیلوژول/(kg·K) 

1.30 کیلوژول/(kg·K) 

مدول جوان

1.79-3.2 گیگا پاسکال

3.5 گیگا پاسکال

2.1 گیگا پاسکال

محدودیت های پرینت سه بعدی با ABS چیست؟

معایب پرینت سه بعدی با ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) عبارتند از:

در حین چاپ، ترکیبات آلی فرار سمی و بدبو (VOCs) را آزاد می کند.
قطعات چاپ شده مستعد تاب خوردن هستند. این به دلیل توزیع نامناسب دما در حین چاپ است، زمانی که لایه ها قبل از اتصال به لایه بعدی در زیر، سریعتر سرد می شوند.
ABS تحت قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه UV تغییر رنگ و اغلب شکننده می شود. بنابراین برای کاربردهای فضای باز مناسب نیست.

+ اما نقاط قوت ABS عبارتند از:

دارای خواص مکانیکی خوبی است که آن را قوی، بادوام و قابل اعتماد می کند.
خطوط رابط بین لایه های چاپ شده را می توان به راحتی با استفاده از استون حذف کرد.
در مقایسه با سایر مواد با قالب‌گیری، انعطاف‌پذیری و استحکام مکانیکی مشابه، ABS بسیار مقرون به صرفه است.
در مقایسه با اکثر ترموپلاستیک های ارزان قیمت، می تواند دمای بالا را تحمل کند.

ساخت قطعات با فیلامنت ABS - image:hubs.com
ساخت قطعات با فیلامنت ABS - image:hubs.com

چرا از ABS در پرینت سه بعدی استفاده می شود؟

ABS به دلیل مقاومت در برابر ضربه و دمای بالا در پرینت سه بعدی استفاده می شود.

فیلامنت پرینتر سه بعدی ABS در رنگ‌های زیادی وجود دارد و امکان پرداخت صاف و براق را فراهم می‌کند.

به دلیل متفاوت بودن میزان انعطاف پذیری ، به منظور چاپ قطعات نرم تر فیلامنت های ABS قابل استفاده هستند.

نحوه استفاده از ABS در پرینت سه بعدی

چاپ با ABS اگر به خوبی مدیریت نشود ممکن است دشوار باشد. در زیر چند نکته و ترفند برای به خاطر سپردن آورده شده است:

1- چاپگر را در اتاقی با دمای ثابت قرار دهید. فن چاپگر را خاموش کنید (یا کاملاً خاموش کنید) زیرا می تواند توزیع دمایی ناهمواری ایجاد کند که ممکن است بر چاپ تأثیر بگذارد. سعی نکنید روند خنک شدن پلاستیک را تسریع کنید.

2- قبل از شروع چاپ از چسب چسبنده روی تخت چاپ استفاده کنید. اگر بشقاب تخت شما قابل گرم شدن است، آن را بین 90 تا 110 درجه سانتی گراد تنظیم کنید. دما و چسب به جلوگیری از تاب برداشتن، جدا شدن زودهنگام و سایر نادرستی های چاپ کمک می کند.

3- سرعت چاپ را پایین نگه دارید تا هر لایه قبل از دریافت لایه بعدی خنک شود. گوشه‌های چاپ‌هایی که به‌درستی خنک نشده‌اند، تمایل به بلند شدن و جدا شدن دارند. در ابتدای چاپ سرعت 30 میلی متر بر ثانیه را حفظ کنید و از 50 تا 60 میلی متر بر ثانیه تجاوز نکنید.

4- ABS یک ماده جاذب رطوبت است، به این معنی که می تواند رطوبت هوا را جذب کند. مهم است که رشته ABS را در یک ظرف دربسته نگهداری کنید.

روش چسباندن قطعات پرینت شده به یکدیگر

بهترین تنظیمات پیکربندی برای پرینت سه بعدی ABS چیست؟

فیلامنت پرینت سه بعدی با استفاده از تنظیمات صحیح چاپگر نتایج بهتری ایجاد می کند. جدول 2 زیر برخی از تنظیمات توصیه شده را فهرست می کند:

 
تنظیمات چاپگرارزش

230-250 درجه سانتی گراد

دمای میزگرم

95-110 درجه سانتیگراد

دمای نازل

210-250 درجه سانتیگراد

سرعت چاپ

30-60 میلی متر بر ثانیه

سرعت فن اکسترودر

فن را برای لایه اول خاموش بگذارید. پس از آن، آن را بیش از 30٪ حداکثر سرعت تنظیم نکنید.

سرعت عقب نشینی

25 میلی متر بر ثانیه

فاصله انقباض

3-6 میلی متر

ارتفاع لایه

0.1-0.2 میلی متر

دمای چاپ

220-245 درجه سانتیگراد

مواد صفحه پرینت

شیشه با چسب

 

تنظیمات چاپگر ممکن است بسته به مارک مورد استفاده متفاوت باشد. توصیه می شود برگه اطلاعات سازنده را بررسی کنید.

سوالات و پاسخ ها

اکثر کارشناسان سرعت چاپ بین 30 تا 60 میلی متر بر ثانیه را برای بدنه قطعه توصیه می کنند. هدف این است که سرعت را در مقابل نیاز مواد به خنک شدن مناسب متعادل کنید. چاپ خیلی سریع ممکن است منجر به تاب برداشتن قطعات شود.

دمای ذوب فیلامنت ABS معمولاً بین 210-250 درجه سانتیگراد است. توصیه می شود برگه اطلاعات سازنده را برای دمای ذوب خاص رشته آنها بررسی کنید.

بله، در حین پرینت ABS به تخت گرمکن نیاز است. گرما از سرد شدن خیلی سریع و تاب برداشتن یا جدا شدن آن از تخت جلوگیری می کند.

حتی اگر قطعه شما باید انعطاف پذیر باشد، بهتر است دیوارهای نازک تر از 1.5 میلی متر را چاپ نکنید. دیوارهای نازک مقدار مواد اولیه مورد نیاز قطعه شما را محدود کرده و فرآیند چاپ را سرعت می بخشد.
نیاز چگالی پرکننده بر اساس کاربرد قطعه است. برای قطعات چاپ شده با ABS، تراکم پر کردن توصیه شده 20-50٪ است.

خیر، ABS یک پلاستیک غیر قابل تجزیه زیستی است. بوی تند دارد و در هنگام ذوب مواد شیمیایی سمی از خود ساطع می کند.

بله، ABS قابل بازیافت است. ABS بازیافتی اغلب به شکل ورق، سینی نمایش، قطعات خودرو و لوله های ABS ساخته می شود.

بله، ABS رطوبت سنجی است و می تواند به راحتی آب را جذب کند.

تفاوت های فیلامنت ABS - image:opentotum.github.io
تفاوت های فیلامنت ABS - image:opentotum.github.io

تفاوت فیلامنت ABS با سایز فیلامنت ها

تفاوت بین ABS و PLA در پرینت سه بعدی چیست؟

ABS یک ترموپلاستیک غیر قابل تجزیه زیستی است. برای چاپ قطعات مصرفی نهایی، پوشش ها و نمونه های اولیه کاربردی استفاده می شود. PLA (اسید پلی لاکتیک)، از سوی دیگر، از مواد زیست تخریب پذیر مانند نشاسته ذرت ساخته شده است. برای چاپ پروژه های سریع مانند مدل های ویترین و نمونه های اولیه سریع استفاده می شود. ABS در دمای بالا بسیار سفت تر، انعطاف پذیرتر است و به راحتی PLA نمی شکند.

تفاوت ABS و PLA+ در پرینت سه بعدی چیست؟

PLA+ یک نسخه پیشرفته از PLA است. این ترکیب اساسی مشابه PLA است، اما حاوی مواد افزودنی اضافی است. PLA+ از مواد زیست تخریب پذیر ساخته شده است، در حالی که ABS غیرقابل تجزیه است. PLA+ دارای محدوده دمایی چاپ باریکتر (200-230 درجه سانتیگراد) در مقایسه با ABS (210-250 درجه سانتیگراد) است. همچنین کیفیت چاپ بالاتری نسبت به ABS دارد. مطلب پیشنهادی: بازیافت قطعات ABS

تفاوت بین PETG و ABS در پرینت سه بعدی چیست؟

ABS یک پلیمر ترموپلاستیک است، در حالی که PETG (پلی اتیلن ترفتالات با گلیکول) اقتباسی از PET است. گلیکول برای اصلاح خواص شیمیایی آن برای استحکام و دوام بهتر اضافه می شود. ABS تا 100 درجه سانتیگراد گرما را تحمل می کند و در صورت قرار گرفتن در معرض اشعه UV برای مدت طولانی آسیب می بیند. مقاومت حرارتی PETG در دمای 80 درجه سانتیگراد به بالاترین حد خود می رسد، اما به دلیل مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش بالا برای کاربردهای در فضای باز مناسب است.

3dRD

شرکت صنعت سامه با نام تجاری 3dRD بزرگترین و تخصصی ترین تولیدکننده پرینترهای سه بعدی در ایران

Source: tractus3d.com  xometry.com

 

به اشتراک بگذارید:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید