Mis on ABS?

Vajad vastupidavat materjali 3D-printimisprojektiks, mis kannatab mõõdukat mehaanilist koormust ja temperatuuri –20 – +80 °C ning mida saab pärast printimist järeltöödelda – värvida, lihvida või keemiliselt siluda? Siis võib olla ABS hea valik!

ABS ehk akrüülnitriilbutadieenstüreen (Acrylonitrile Butadiene Styrene) on 3D-printimisel üks populaarseimaid valikuid, kui valmistatakse üldotstarbelisi esemeid, mis ei pea taluma ilmastikuolusid ja päiksekiirgust. Olgu selleks rekvisiidid, mänguasjad või siseruumides kasutatavad tarbeesemed.

ABS+ on täiustatud versioon klassikalisest ABS-ist, millel on paremad mehaanilised omadused, see eritab printimisel vähem lõhna ja tõmbab vähem kokku. See teeb ABS+ materjalist stabiilsema ja kasutajasõbralikuma alternatiivi, säilitades samas ABS-i tugevuse ja kuumataluvuse.

Kus ABS-i kasutatakse?

ABS on oma omadustelt jäik ja löögiikindel plastmaterjal mis talub ka pakasekraade ja saunatemperatuuri (–20 – +80 °C). ABS-materjale kasutatakse tugevate ja temperatuurikõikumisi taluma pidavate plastosade, näiteks auto salongi mõeldud telefonihoidjate või topsihoidjate valmistamiseks. Samuti sobib ABS cosplay rekvisiitide loomiseks, kuna seda saab hästi lihvida ja töödelda. ABS+ on Voron 3D-printeri projekti ametlikuks printeriosade valmistamise valikmaterjaliks, kuna see talub printeri sisemuses tekkivat kuumust ja koormust. See muudab selle sobivaks mitte ainult printimiseks, vaid ka printeri enda konstruktsiooniosade valmistamiseks.

Tööstuses on ABSi kasutatud auto salongiosade, näiteks armatuurlaudade või ukse sisepaneelide valmistamisel. Samuti valmistatakse sellest kodumasinate ja elektriseadmete korpuseid ja mööbliosasid. ABS-materjalist on tehtud ka kuulsad legoklotsid ja paljud teised mänguasjad. 

ABS pole UV-kindel, kaua päikese käes olnud materjal pleegib ja muutub rabedaks. (Juhul, kui vajad ABS-i omadustega, aga UV-kindlat filamenti, siis vali ASA).

Niiskust ja vett talub ABS paremini kui PLA, aga sedagi teatud tingimustel. Prinditud ABS ei ima vett ning vesi ega õhuniiskus ei lagunda ABS-materjali. 3D-prinditud esemete puhul võib niiskus imbuda mikropooride kaudu prinditud kihtide vahele. ABS-ist 3D-prinditud eseme täieliku veekindluse saavutab viimistlusmeetodiga, nt keemilise silumisega (atsetoonauruga).

Printimistingimused

ABS-materjali edukaks printimiseks tuleb kasutada kambriga 3D-printerit ja järgida mitmeid tingimusi, seetõttu ei ole ABS algajatele ega kärsitutele printijatele kõige lihtsam materjal, aga iga materjali kasutamine on õpitav (nagu kannatlikkuski)!

Väga oluline on ABS-iga töötades jälgida printimise ajal õigeid temperatuure, sest ABS ei nakku lihtsasti prindialusele, kipub kõverduma ja kokku tõmbuma, kui prindialuse või ümbritseva keskkonna temperatuur ei ole piisav (nt ebaühtlane jahutus tuuletõmbuse tõttu). 

Prindikamber (ingl k enclosure) on ABS-i printimisel hädavajalik, et tagada detailide kvaliteet ja tugevus, kuna see vähendab õhu liikumist ja hoiab prindikeskkonna ühtlaselt soojana.

Enne printimist veendu, et prindialus on puhas. Kasuta esimese kihi prindialusele kinnitamiseks ABS-ile sobivat nakkeainet, näiteks liimipulka.

• Prindipea temperatuur: 230–255 °C (olenevalt filamendi tootja soovitusest)
• Prindialuse temperatuur: 95–110 °C (olenevalt filamendi tootja soovitusest)
• Kamber: ABS vajab kambriga printerit ühtlase temperatuuri hoidmiseks
• Lõhn: ABS-iga printides on vaja head ventilatsiooni, sest kuumutamisel eraldub materjalist mürgist ja ebameeldiva lõhnaga auru. (Voron printerile on tehtud kambrisse ka aktiivsöe baasil filtrid, mis lõhna vähendavad, aga sellele vaatamata on ventilatsioon vajalik.)

Kuidas ABS-i printida?

Iga erineva tootja filamendid võivad oma kasutusomaduste poolest veidi erineda. Kuigi üldjoontes jäävad üht tüüpi materjali temperatuurivahemikud sarnasesse skaalasse võib tootjate vahel esineda 5–10 °C erinevusi. Tootja soovitatud temperatuuriskaalas printimine on kindlam viis tagada oodatud printimistulemus.

Kvaliteetse ja tugeva ABS-prindi saavutamiseks tuleb prindipea, prindialuse ja prindikambri temperatuurid hoida stabiilsed. Temperatuurikõikumine põhjustab ebaühtlast kokkutõmbumist ja halvendab prindikvaliteeti.

Kuna ABS-il on suhteliselt suur kokkutõmbetegur, siis printimiskeskkonna liigse jahtumise puhul kipuvad kõrgemad kihid kokku tõmbuma, samal ajal kui alumised kihid püsivad tänu kuumale alusele soojemad. Ebaühtlane kokkutõmme tekitab kõverdumist (ingl. k warping), sest kokkutõmbuvad kõrgemad kihid tõmbavad lahti prindialuse küljest lahti ka prinditava eseme servad. Kõverdumise vältimiseks, peavad prindialusel ja printimiskambris olema temperatuurid õiged.

Prinditud detailid kipuvad kõverduma mitte ainult servadest ja nurkadest, vaid võivad ka halvasti kihtide vahel nakkuda või kihtide kaupa lahti tulla ehk praguneda. Isegi, kui valmis 3D-prinditud esemel kohe pragunenud kihte ei näe võib halvasti reguleeritud temperatuuriga prindikeskkonnas tehtud ese olla habras. Nõrga kihivahelise sidususega ABS-ist 3D-prinditud ese ei pea vastu mehaaniliselt väljakutsuvatele ülesannetele, sest juba väikese jõu avaldudes tulevad kihid üksteisest lahti. Kihtidevahelist ühendust pärsivad ka madal prindipea temperatuur ja valesti kalibreeritud voolukiirus. 

Ka liiga jaheda düüsiga võib kihtidevaheline sidusus jääda nõrgaks, samas põhjustab liiga kuum düüs omakorda niiditamist (stringing) ehk tekitab karvast prindipinda. Hea temperatuur on soovitatud vahemikus see, kus niiditamist veel ei teki, sest kõrgem temperatuur tagab parema kihiterviklikkuse ja materjali voolavuse. Sobiva temperatuuri leidmiseks on kasulik teha testprinte.

Prindialuse õige temperatuur tagab parema nakke. 

Kuna passiivselt kuumutatud prindikambrites (st need, mis soojenevad ainult prindialuselt tuleneva kuumuse kaudu) sõltub kambri temperatuur suuresti just aluse temperatuurist, on hea hoida prindialuse temperatuur soovitatud vahemiku ülemises otsas, et saavutada soojem prindikamber.

Kui printeri kambris on eraldi kütteseade, siis on soovitatakvaks kambrisoojuseks 70 °C, selle soojuse juures seovad kihid väga hästi. Kui temperatuur tõuseb üle, võib prinditav ese hakata üle kuumenema ja kihid hakata läbi vajuma.

Kui prinditud ese on valmis, ei tasu seda kohe soojast kambrist kuumalt aluselt ära võtta. Parem on lasta prindil kambriga koos (aeglaselt) jahtuda. Vastasel juhul võib jällegi tekkida ebaühtlane jahtumine ja kihtidevaheline ühendus kannatab.

ABS-i plussid võrreldes teiste filamentidega

• Suurepärane mehaaniline tugevus
• Hea kuumataluvus ja vastupidavus (–20…+80 °C)
• Prinditud eset saab värvida ja viimistleda mehaaniliselt/keemiliselt
• Hea hind

ABS-i miinused võrreldes teiste filamentidega

• Vajab kambriga printerit ja ventilatsiooni
• Pole UV-kindel
• Filament vajab kuivatamist enne printimist (kui pole olnud õhukindlas pakendis)
• Väga tundlik temperatuurimuutustele printimise ajal (tuuletõmbus), mille tõttu võib tekkida nõrk kihtidevaheline nakkuvus ja kõverdumine
• Pole kõige ökoloogilisem, sest ABS materjali ei saa ümber töödelda (erinevalt PETGist või tööstuslikult komposteeritavast PLAst)

Kokkuvõttes on ABS usaldusväärne ja mitmekülgne filament, mis sobib suurepäraselt nii hobikasutajatele kui professionaalidele, kes vajavad hästi vastupidavaid ja kvaliteetseid detaile. Kui sinu eesmärk on tugevus, täpsus ja kvaliteetne viimistlus, on ABS+ selleks ideaalne valik.