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3D打印材料:什么是ABS?

流浪汉
2020-10-29 13:21:34

ABS代表丙烯腈丁二烯苯乙烯,三元共聚物或由三种不同单体组成的聚合物。

 

这些单体-丙烯腈,丁二烯和苯乙烯-可以根据所需的产品特性以不同的比例存在。丙烯腈提供化学和热稳定性,丁二烯提供韧性和冲击强度,而苯乙烯则为成品提供光滑和光泽的外观。

 

除了具有各种比例的不同单体的ABS产品以外,还开发了复合ABS。与聚氯乙烯(PVC),聚磺酸盐和其他聚碳酸酯的共混物具有不同的商业和工业用途。

 

ABS最初在1950年代作为标准合成橡胶的改良版在市场上出售。由于它可以生产的共聚物种类繁多且易于加工,因此很快就被广泛用于工程聚合物领域。ABS因其卓越的硬度,电气和化学耐性,韧性和光洁度而受到高度重视。ABS的特性正好介于商品塑料和高性能工程塑料之间,因此它已成为销量最大的工程热塑性塑料之一。

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ABS的特点是什么?

 

与PLA一样,ABS也具有一系列优势。

 

1.石油衍生

 

用于制造ABS的三种单体-丙烯腈,丁二烯和苯乙烯-由石油产品衍生的烃类产生。丙烯腈是由丙烯和氨反应制得的。丁二烯是长链烃裂解的产物,而苯乙烯则是通过乙苯的脱水制得的。可以通过各种添加剂和共聚物来增强ABS,这些添加剂和共聚物可以增强其物理和化学特性。

 

尽管塑料工业已经大大改善了ABS的制造工艺,但由于对石油产品的依赖,在过去的几年中它已不再受到公众的青睐。生产ABS单体所需的烃最容易通过原油精炼过程生产。这使得ABS像任何典型的塑料一样-不可持续,不环保,不易生物降解。在当今市场环境中,消费者倾向于购买可持续产品,ABS对石油的依赖可能导致其受欢迎程度下降。

 

2.高温打印

 

与PLA相比,ABS的打印温度要高得多-220至250°C。在这方面,与PLA恰好相反,这使ABS印刷成为固有的高能耗工艺。由于3D打印机将消耗更多的功率来加热热喷嘴,因此电费账单也会受到影响,尤其是如果您花费大量时间使用ABS进行打印时。

 

3.容易翘曲和拉线

 

ABS的打印温度很高,还会导致很多麻烦,您需要在打印过程中进行处理。由于ABS灯丝以较高的温度从热端喷嘴中挤出,因此它在成型平台上的冷却速度要快得多。这种冷却速率导致在打印的某些点上积累热应力,从而导致边缘和角落翘曲。ABS的变形倾向已成为其最著名的特性之一,而3D打印专业人员必须为此做好准备。

 

使用ABS进行打印时,必须使用加热的打印床。这通常是不够的,您必须使用一层Kapton胶带或薄薄的喷发胶来辅助床的粘附。也可以通过减慢冷却过程来减少翘曲,因此您可能必须使用外壳来扩充3D打印机。

 

除了变形的印刷品外,翘曲还易于导致印刷品收缩。因此,您可能最终得到的构建比您的预期要小。在3D打印的设计阶段中,您需要考虑这种收缩。

 

3D打印专业人员在使用ABS时必须面对的另一个问题是拉丝。当打印头在构建平台上移动时,ABS的高打印温度使其特别易于拉丝。为避免这种情况,必须对打印机的缩回设置和打印头行进速度进行微调。尽管穿线是一个相当普遍的问题,只需稍作调整即可解决,但这只是使用ABS灯丝时您需要担心的事情清单中的另一个条目。

3D打印材料

4.打印时产生烟雾

 

ABS众所周知的另一件事是,它会在打印过程中产生强烈气味的烟雾。虽然吸入少量这些烟雾是无害的,但是如果您在充满烟雾的密闭空间中,可能会呼吸困难。较新的3D打印机型号配备了HEPA过滤器系统,可以去除烟雾中的有害成分。如果您的3D打印机没有此功能,请确保在通风良好的开放区域进行打印。

 

5.良好的冲击,磨损和耐热性

 

尽管制作ABS印刷品涉及所有复杂因素,但它仍然是非常流行的长丝材料。其高印刷温度只是其优异耐热性的体现,使其成为打算暴露于高温下的物品的首选材料。

 

它也以其良好的机械性能而闻名。用ABS制成的物体具有出色的韧性和抗冲击性,使其在常规使用和磨损下具有持久性。户外用物品通常也由ABS制成,因为它们可以更好地抵抗紫外线和其他户外条件。

 

6.可回收,但不可生物降解

 

在这一方面,ABS的处理方式与其他任何塑料一样。作为石油基的ABS不能通过生物手段降解。这意味着用ABS打印的物体可以在环境中保留数十年至一个世纪以上。固体废物问题是人类最紧迫的问题之一。这种心态也迅速在主流消费者群中获得吸引力,这是减少使用ABS的潜在原因。

 

但是,ABS仍然不是一无是处。作为一种热塑性塑料,ABS可以无限次地重新熔化并重制成其他形状。这使得废ABS印刷品易于回收。实际上,现在有台式规模的挤出机可以将小块的塑料废料转化为新的长丝。有了合适的设备,就可以对ABS材料进行闭环回收处理,从而可以帮助减轻固体废物问题。

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