ABS-подобная смола против настоящего ABS: сравнение свойств и руководство по выбору

ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) — термополимер, широко используемый для литых под давлением деталей: корпусов потребительской электроники и кирпичиков LEGO®. ABS — терполимер из трех мономеров: стирол и акрилонитрил дают полимерной матрице хорошую прочность и жесткость, а более мягкий бутадиен улучшает ударную прочность и удлинение при разрыве. Это дает ABS универсальный и высоко полезный набор свойств по сравнению с традиционными гомополимерами. Материалы вроде PMMA (плексиглас/акрил) и полистирола прочны, но хрупки, тогда как полиэтилен и полипропилен более вязкие, но лишены прочности и жесткости для многих применений. ABS эффективно замыкает эту брешь и часто является материалом выбора для корпусов, функциональных прототипов, защелкивающихся сборок, движущихся частей, приспособлений и оснасток.

С ростом 3D-печати пользователи требуют материалов, способных конкурировать с традиционными пластиками, включая более вязкие и долговечные варианты. ABS-подобные материалы — вязкие, удароустойчивые материалы, включающие ABS-филаменты для FDM-3D-печати и вязкие смолы, как семейство Tough Resins от Formlabs.

Чтобы понять ABS против ABS-подобных смол, сравним свойства, сценарии использования и лучшие практики печати ABS-подобной смолой.

ABS-подобная смола — фотополимерная смола на УФ-акрилатной основе с добавленными зудкими агентами для имитации свойств ABS. По сравнению со стандартными смолами, ABS-подобные предлагают лучшую вязкость и гибкость.

ABS-подобные смолы отличаются от стандартных по прочности, гибкости и ударной устойчивости. Эти свойства связаны: материал, более прочный и жесткий, будет менее гибким и менее удароустойчивым. Для достижения этих свойств в ABS-подобной смоле добавляются более мягкие компоненты. Они действуют аналогично бутадиену в ABS, улучшая ударную прочность и другие свойства вязкости.

В 3D-печати есть ABS-филамент для FDM и ABS-подобная смола для стереолитографии (SLA). Из-за метода печати ABS-филаменты значительно слабее по оси Z, чем по X и Y — слоистые линии могут вызывать разрывы. Так что детали могут быть вязкими при ударе в определенных направлениях, но менее способны перераспределять напряжение через границы слоев и склонны к хрупким переломам поперек слоев.

Как литые ABS-детали, SLA-детали изотропны: одинаково прочны во всех направлениях. Кроме того, детали из ABS-подобной смолы имеют тонкое разрешение и гладкие поверхности по сравнению с FDM, что делает их более эстетичными.

Из-за этого детали из ABS-филамента ломаются чаще, чем детали из стандартных филаментов. ABS-подобные смолы, с другой стороны, позволяют печатать высокофункциональные детали вроде приспособлений и оснасток, сравнимые с литым ABS по эстетике и свойствам.

Семейство Tough Resin Formlabs разработано для функциональных инженерных приложений. Tough 2000 Resin — смола в семействе Tough, соответствующая ABS. В отличие от других ABS-подобных смол, которые лишь немного вязче стандартных, Tough 2000 Resin фактически достигает механической производительности, сравнимой с литым под давлением ABS.

Tough 2000 Resin — надежный материал с прочностью и жесткостью, сравнимыми с ABS, сочетающий вязкость с высокой теплостойкостью и устойчивостью к ползучести. Выдает себя в тяжелых приложениях, включая:

• Высокофункциональные прототипы с эстетичной темной матовой отделкой

• Конечные детали, устойчивые к расколу, деформации, с высокой экологической стабильностью

• Надежные корпуса с высокой теплостойкостью и устойчивостью к ползучести

• Защелкивающиеся сборки (snap-fit)

• Приспособления и оснастка, выдерживающие долгосрочное использование

• Структурные компоненты и несущие детали, устойчивые к долгосрочной деформации

Nudge Zero планируется как медицинское устройство класса II, использующее низкоинтенсивный фокусированный ультразвук для лечения расстройств мозга: от опиоидной зависимости до тиннитуса и депрессии. К деталям высокие требования, включая работу внутри МРТ.

Инженеры Nudge 3D-печатают надежные корпуса, защелки и тонкостенные детали из Tough 2000 Resin, вязкой ABS-подобной смолы Formlabs. Напечатанные детали выдерживают удар и могут быть нарезаны резьбой.

В отличие от литой ABS-детали, ABS-подобная смола не ограничена геометрически, позволяя сложные формы, невозможные для литья. Кроме того, так как формы не нужны, 3D-печать позволяет Nudge итерировать менее чем за день при низких затратах.

Узнайте, как Nudge экономит время и затраты, печатая с Tough 2000 Resin.

Читать историю

Вязкость часто описывает ABS-подобные смолы, но может означать разное: дуктилность, удлинение при разрыве, ударную устойчивость, notched izod. Узнайте больше о методах измерения вязкости здесь.

Чтобы полностью понять стандартные смолы против ABS-подобных против ABS, нужно сравнить механические свойства.

*Протестировано внутренне Formlabs

^Данные, сообщенные производителем

*Свойства материалов могут варьироваться в зависимости от дизайна детали и производственных практик. Ответственность производителя — валидировать пригодность напечатанных деталей для предполагаемого использования.

Свойства ABS могут значительно варьироваться в зависимости от состава полимера, поэтому Tough 2000 Resin может не быть универсальным решением для приложений, обычно использующих ABS. В зависимости от точной потребности, одна из этих смол может быть хорошим выбором.

Tough 1500 Resin более комплаентна, чем Tough 2000 Resin, идеальна для деталей, требующих сочетания жесткости и дуктилности, как комплаентные механизмы: защелки, флексуры, демпферы.

Flame Retardant Resin имеет низкую ползучесть и высокий HDT для деталей, которые будут хорошо работать долгосрочно в закрытых и промышленных средах с высокими температурами или источниками зажигания.

Formlabs General Purpose Resins, включая, но не ограничиваясь Clear Resin и Color Resin, примерно такие же вязкие и ABS-подобные, как дешевые ABS-подобные смолы вроде материалов Siraya Tech, Sunlu, Anycubic, но гораздо прочнее и жестче, делая их хорошим выбором для ABS-подобных прототипов и мелкосерийного производства.

Интерактивный помощник

Нужна помощь в выборе материала для 3D-печати? Наш новый интерактивный мастер материалов поможет принять правильное решение на основе вашего приложения и свойств, которые для вас важнее всего, из нашей растущей библиотеки смол.

Рекомендуйте мне материал

ABS-подобные смолы идеальны для 3D-печатанных деталей, которые должны быть более надежными и удароустойчивыми, чем детали из стандартных смол. Выбирайте ABS-подобную смолу для функциональных прототипов, конечных деталей, мелкосерийного производства, приспособлений и оснасток.

Для деталей, подвергающихся УФ, ABS-подобные смолы не идеальны, хотя покрытия могут повысить УФ-устойчивость. Детали, которые должны служить более десятилетия — тоже не идеальны.

Идеально для:

• Удароустойчивых деталей

• Фигурок или моделей, выдерживающих падения

• Приспособлений и оснасток, выживающих при повторном использовании

• Защелкивающихся корпусов

• Функциональных прототипов

• Конечных деталей

Не идеально для:

• Экстремально тонкостенных деталей. Обратите внимание: толщина 3D-печатанной детали можно изменить, чтобы сделать ее вязче.

• Деталей, которые должны служить 10-20 лет

• Деталей, подвергающихся УФ (покрытие детали может помочь с УФ-устойчивостью)

Tough 2000 Resin и другие материалы семейства Tough Resins спроектированы для печати на 3D-принтерах Form Series, включая Form 4 и Form 4L, с настройками для каждого материала Formlabs и валидированной постобработкой на Form Wash и Form Cure. Это упрощает путь от модели к 3D-детали.

Tough 2000 Resin сформулирован для использования технологий Form 4 Series, для точных, презентабельных деталей с гладкими поверхностями и тонкими деталями, делая его одной из лучших ABS-подобных смол.

С режимом открытых материалов (OMM) на 3D-принтерах Form Series можно печатать сторонние ABS-подобные смолы, делая Form Series лучшими 3D-принтерами для ABS. Loctite производит смолы, включая LOCTITE 3D 3843, с атрибутами, похожими на ABS, печатаемые на принтерах Formlabs с OMM.

Другие ABS-подобные материалы доступны, но многие имеют сложные процедуры постобработки, затрудняющие работу. Двухкомпонентные смолы вроде полиуретанов тоже доступны, но процессы гораздо сложнее, и срок печати после смешивания ограничен. Дополнительные ограничения: сухие условия хранения и дополнительные этапы утверждения. Некоторые ABS-подобные материалы Carbon 3D попадают в эту категорию.

Другие вязкие смолы Formlabs:

• Tough 1000 Resin — самая вязкая смола Formlabs, невероятно удароустойчивая и трудно ломаемая, но в результате менее жесткая и прочная, чем Tough 2000 Resin. Эта смола менее идеальна для очень тонкостенных деталей и более сравнима с HDPE и Delrin (POM).

• Tough 1500 Resin имеет модуль между Tough 1000 и Tough 2000, делая ее более жесткой и прочной, чем Tough 1000. Эта смола похожа на полипропилен (PP).

Материалы в семействе Formlabs Tough Resins названы в честь их модуля на разрыв.

Из-за разрешения FDM-3D-печати сложно сделать тонкостенную деталь, как корпус пульта ТВ. Кроме того, ABS-филамент чаще ломается вдоль линий слоев. Поэтому ABS-подобные смолы лучше для тонких стен и корпусов. FDM лучше для прототипирования деталей или изготовления толстых и массивных деталей из ABS, как приспособления и оснастка. Однако из-за линий слоев и поверхности ABS-подобная смола даст более вязкую, более устойчивую к перелому деталь, чем филамент. Плюс, поверхность печати ABS-подобной смолы будет максимально похожа на литой ABS, что критично в более точных приложениях.

Запрос образца детали

Tough 2000 Resin V2 — надежный материал с прочностью и жесткостью, сравнимыми с ABS, сочетающий вязкость с высокой теплостойкостью и устойчивостью к ползучести.

Запросить бесплатный образец

Конкретные настройки принтера зависят от смолы и принтера. Для смол Formlabs на принтерах Form Series высота слоя, время экспозиции и оптимальные настройки поддержек доступны прямо в PreForm. Пользователи, желающие печатать сторонние ABS-подобные смолы на Form Series, могут использовать OMM для создания кастомных настроек, если они недоступны от производителя смолы. Например, у Loctite есть рекомендации по настройкам, но их донстройка будет необходима.

В общем, ABS-подобные смолы требуют больше поддержек (материал мягче), более длинных УФ-экспозиций и более медленного отслаивания и времени ожидания — или времени, необходимого для отслаивания детали от пленки. Из-за этого ABS-подобные смолы печатаются немного дольше стандартных. Мощная задняя подсветка в Form 4 Series означает, что ABS-подобные и другие инженерные смолы отверждаются без значительного влияния на скорость печати. Дешевле принтеры и те, у которых нет мощной задней подсветки, будут печатать инженерные смолы, включая ABS-подобные, дольше.

После печати промойте детали по инструкциям производителя. Затем снимите поддержек ПЕРЕД удерживанием детали, так как поддержеки станут только вязче и труднее к удалению после удерживания.

Formlabs Form Cure позволяет удерживать с теплом, разблокируя продвинутые механические свойства. Дешевые камеры удерживания не нагревают и поэтому снижают продвинутые свойства, достижимые — будь то вязкость, прочность или теплостойкость. Узнайте больше о влиянии термического удерживания на смолы в видео ниже.

После удерживания деталь можно подточить наждачной бумагой. Не шлифуйте ПЕРЕД пост-удерживанием, так как деталь мягче и более липкая. Ожидание шлифовки до после удерживания обеспечивает более гладкую поверхность.

Чтобы предотвратить хрупкость и трещины, обеспечьте, чтобы детали не были пере-удержаны. Если деталь будет подвергаться УФ, важно покрыть ее. Это верно и для ABS, и для ABS-подобных смол.

Что означает ABS в 3D-печати?

ABS означает акрилонитрилбутадиенстирол, тип полимера.

Что такое ABS-филамент для 3D-принтера?

ABS-филамент — полимер ABS, экструдированный в тонкую нить диаметром 1,75 мм или 3 мм для использования как сырье для FDM-3D-печати. Предлагает улучшенные свойства вроде вязкости от использования более вязкого базового полимера, чем стандартные FDM-филаменты вроде PLA. ABS-филамент, как все FDM-материалы, страдает от плохих свойств по оси Z.

Что такое ABS-подобная смола?

ABS-подобная смола — смола, целящаяся быть вязче стандартных фотополимерных смол. Поскольку ABS был де-факто вязким материалом для FDM-3D-печати, «ABS-подобный» стал термином для вязких смол, хотя их состав и свойства варьируются.

Некоторые смолы SLA-3D-печати, как Formlabs Tough 2000 Resin, фактически могут соответствовать производительности литого под давлением ABS.

Насколько прочна ABS-подобная смола по сравнению с ABS?

Прочность детали из ABS-смолы по сравнению с литым ABS зависит от геометрии детали, смолы и определения прочности.

Является ли ABS-подобная смола хрупкой?

ABS-подобные смолы вязче и менее хрупки стандартных смол, делая их хорошим выбором для деталей, выдерживающих удар. Пере-удерживание ABS-подобной смолы сделает ее более хрупкой.

Какие лучшие настройки 3D-печати для ABS-подобных смол?

Идеальные настройки печати ABS-подобных смол зависят от конкретной смолы и 3D-принтера. Formlabs Tough 2000 Resin, как все смолы Formlabs, имеет валидированные настройки. С OMM на SLA-принтерах Formlabs можно печатать другие ABS-подобные смолы, хотя их настройки нужно либо скачать у производителя смолы (если доступны), либо разработать.

Безопасна ли ABS-подобная смола для использования?

При печати любой смолы пользователи должны следовать руководству в инструкциях по использованию, доступных у производителя смолы.

Как долго удерживать ABS-подобную смолу?

Удерживание деталей из ABS-подобной смолы зависит от принтера и материала. Время и температуры удерживания для Tough 2000 Resin на принтерах Form Series можно найти здесь.

Как сгладить ABS 3D-печати?

Смольные 3D-печати, особенно на принтерах Form Series, имеют гладкую матовую отделку, особенно если поддержки размещены на внутренних поверхностях. Однако детали можно дополнительно зашкурить при необходимости.

Можно ли шлифовать и красить ABS-подобные смольные печати?

Детали из ABS-подобной смолы можно шлифовать и красить, и должны красить или покрывать, если используются на улице или подвергаются УФ, так как УФ со временем снижает вязкость. Черный цвет конкретно драматически увеличивает УФ-устойчивость детали со временем.

ABS-подобные смолы вязче стандартных смол, демонстрируя похожие механические свойства на литые термопластики, включая ABS. Хотя ABS-филаменты доступны для FDM-3D-печати, природа FDM означает, что эти детали слабы вдоль линий слоев и поэтому более склонны к перелому при ударе, таком как падение.

Formlabs Tough 2000 Resin — лучшая ABS-подобная смола для вязких, удароустойчивых 3D-печатанных деталей, с сравнимыми механическими свойствами с литым под давлением ABS. 3D-принтеры Form 4 Series — лучшие 3D-принтеры для ABS, доставляющие тонкие детали и гладкие финиши.

Чтобы узнать больше о семействе Tough Resins, изучите Библиотеку материалов Formlabs или свяжитесь с экспертом. Запросите бесплатный образец детали для оценки материала самостоятельно.