Распространенные материалы ABS для моделирования методом наплавления (FDM)

АБС-пластики представляют собой семейство распространенных термопластичных смол, характеризующихся высокой ударной вязкостью, жесткостью и химической стойкостью. АБС-пластики, созданные путем полимеризации резиноподобного упрочнителя со стиролом и акрилонитрилом, относительно недороги в производстве, легко обрабатываются на станках с ЧПУ или на станках с ЧПУ и отлично подходят для литья под давлением. АБС-пластики и связанные с ними акрилонитрил-стирол-акрилатные (ASA) материалы также имеют низкую температуру плавления, что делает их идеальными для некоторых производственных процессов с добавками.

Моделирование методом наплавления (FDM) — это один из аддитивных методов, при котором детали создаются путем выдавливания материала через нагретое сопло по одному слою за раз, пока деталь не будет завершена. Принтеры FDM могут изготавливать более крупные детали, чем многие другие аддитивные технологии, и позволяют производителям быстро создавать экономичные прототипы и детали для конечного использования с рядом вариантов отделки.

Тем не менее, различные материалы ABS и ASA могут использоваться для создания компонентов с FDM-печатью с различными физическими и химическими характеристиками, поэтому для разработчиков продуктов важно учитывать потребности окончательного приложения при выборе материала.

Ключевые материалы для FDM-печати

При выборе термопластика АБС инженеры должны учитывать область применения конечной детали, ее функции, внешний вид и необходимость дополнительной сертификации материалов.

Применение изделия должно быть основным фактором при выборе материала. Например, попытка использовать мягкие, гибкие материалы для создания компонентов, требующих высокой прочности и ударопрочности, только подорвет функциональную эффективность детали.

Поэтому выбор материала должен соответствовать характеристикам, требуемым от детали. То, как ожидается, что деталь будет работать, также ограничит пул жизнеспособных материалов. Детали, которые должны быть огнестойкими, устойчивыми к ультрафиолетовому излучению, гибкими или обеспечивать электрическую изоляцию, требуют определенного набора соображений при выборе материалов.

Некоторые АБС-пластики можно печатать методом FDM в полном цвете CMYK с высоким разрешением и впечатляющей косметической отделкой, в то время как другие потребуют дополнительной полировки или постобработки. Эти дополнительные расходы не обязательно являются непомерно высокими, но их следует учитывать при выборе производственного материала.

Наконец, в зависимости от области применения материалов может потребоваться сертификация на биосовместимость, химическую стойкость, способность к стерилизации, токсичность или другие факторы либо FDA, либо другими отраслевыми организациями.

Вот некоторые из наиболее распространенных материалов ABS и ASA, используемых для FDM. Обратите внимание, что следующие показатели основаны на материалах Stratasys, и между поставщиками могут быть небольшие различия.

ПК-АБС

Эта комбинация поликарбоната (ПК) и термопластов АБС является прочной, долговечной и термостойкой, а также обеспечивает хорошую прочность на изгиб. PC-ABS чрезвычайно полезен при производстве промышленного оборудования и прототипов электроинструментов. Следующие показатели относятся к плоскости XZ, если не указано иное.

• Температура теплового прогиба при 66 фунтах на кв. дюйм:257 °F (125 °C)
• Предел текучести:36 МПа (5300 фунтов на кв. дюйм)
• Удлинение при текучести:3,01%
• Прочность на разрыв (ориентация ZX):34 МПа (5070 фунтов на кв. дюйм)
• Удлинение при разрыве:4,7%
• Модуль упругости при растяжении:1,98 ГПа (270 фунтов/кв.дюйм)
• Модуль изгиба:1,9 ГПа (270 тысяч фунтов/кв. дюйм)
• Ударная вязкость:249 Дж/м с надрезом (655 Дж/м без надреза)

ABS-ESD7

Этот термопластик обладает свойствами рассеивания статического электричества, что делает его идеальным для применений, где важна чувствительность к статическому разряду, включая инструменты, используемые для сборки электроники, упаковки и корпусов.

• Температура теплового прогиба при 66 фунтах на кв. дюйм:221 °F (105 °C)
• Предел текучести:35 МПа (5130 фунтов на кв. дюйм)
• Удлинение при текучести:2,06%
• Прочность на разрыв (ориентация ZX):35 МПа (4920 фунтов на кв. дюйм)
• Удлинение при разрыве:3,4%
• Модуль упругости при растяжении:2,7 ГПа (390 тысяч фунтов/кв. дюйм)
• Модуль изгиба:2,4 ГПа (350 тысяч фунтов/кв. дюйм)
• Ударная вязкость:35 Дж/м с надрезом (200 Дж/м без надреза)

АБС-М30

ABS-M30 обеспечивает более прочное соединение слоев, чем стандартный ABS, что придает этому материалу значительно большую прочность. Это отличный материал для функциональных прототипов, инструментов и деталей для конечного использования.

• Температура теплового прогиба при 66 фунтах на кв. дюйм:220 °F (104 °C)
• Предел текучести:30 МПа (4470 фунтов на кв. дюйм)
• Удлинение при текучести:8,06 %
• Прочность на разрыв (ориентация ZX):35 МПа (4920 фунтов на кв. дюйм)
• Удлинение при разрыве:3,4%
• Модуль упругости при растяжении:2,4 ГПа (320 тысяч фунтов/кв. дюйм)
• Модуль изгиба:2,22 ГПа (320 тысяч фунтов/кв. дюйм)
• Ударная вязкость:100 Дж/м с надрезом (290 Дж/м без надреза)

ABS-M30i

Этот высокопрочный материал похож на ABS M30, но обладает дополнительным преимуществом биосовместимости. Этот материал также можно стерилизовать, что делает его подходящим для компонентов, напечатанных методом FDM, которые соприкасаются с пищевыми продуктами, лекарствами или кожей.

• Температура теплового прогиба при 66 фунтах на кв. дюйм:204 °F (96 °C)
• Предел текучести:331 МПа (48 007 фунтов на кв. дюйм)
• Удлинение при разрыве:4%
• Прочность на растяжение:36 МПа (4650 фунтов на кв. дюйм)
• Модуль растяжения:2400 МПа (350 000 фунтов на кв. дюйм)
• Прочность на изгиб:61 МПа (8800 фунтов на кв. дюйм)
• Модуль изгиба:2300 МПа (336 000 фунтов на кв. дюйм)
• Ударная вязкость:139 Дж/м с надрезом (283 Дж/м без надреза)

АСА

ASA похож на ABS, но обладает превосходной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, поэтому он обычно используется для деталей, подвергающихся воздействию элементов, и для инфраструктурных приложений.

• Температура теплового прогиба при 66 фунтах на кв. дюйм:216 °F (102 °C)
• Предел текучести:33 МПа (4750 фунтов на кв. дюйм)
• Удлинение при текучести:2,52%
• Прочность на разрыв (ориентация ZX):30 МПа (4630 фунтов на кв. дюйм)
• Удлинение при разрыве:5,9%
• Модуль упругости при растяжении:2,14 ГПа (310 тысяч фунтов/кв. дюйм)
• Модуль изгиба:1,97 ГПа (285 тысяч фунтов/кв. дюйм)
• Ударная вязкость:45 Дж/м с надрезом (285 Дж/м без надреза)

Почему ABS/ASA?

Смолы ABS и ASA прочны, долговечны и устойчивы к истиранию, что делает их хорошо подходящими для широкого спектра деталей, таких как защитные корпуса, потребительские товары и другие предметы, которые должны выдерживать износ. АБС-пластики также демонстрируют хорошую электрическую изоляцию и высокую стабильность размеров, что означает, что они не разрушаются механически с течением времени. Кроме того, смолы ABA и ASA экономичны в производстве, что делает их широко доступными для групп разработчиков с любым бюджетом.

Стоит отметить, что известно, что смолы АБС становятся хрупкими после длительного воздействия солнечных лучей. Однако, как упоминалось выше, пластмассы ASA обеспечивают гораздо лучшую устойчивость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям.

Начало работы с ABS/ASA

Смолы ABS и ASA представляют собой универсальную группу термопластичных материалов, известных своей высокой прочностью, жесткостью и ударопрочностью — характеристиками, которые делают их идеальными для многих применений, требующих долговечности. Поскольку семейство ABS предлагает ряд различных физических и химических свойств, выбор материала, наиболее подходящего для данного применения, является ключом к обеспечению успеха и эффективности детали.

Партнерство с таким опытным производителем, как Fast Radius, может упростить не только процесс выбора материала. Наша команда инженеров и дизайнеров готова оптимизировать конструкции деталей, что позволяет нам экономить время и деньги наших клиентов без потери качества продукции. Мы предоставляем комплексные консультационные услуги и услуги по разработке продуктов для всех наших клиентов, гарантируя, что продукты не только оптимизированы с точки зрения технологичности, функциональности и эстетики, но и произведены быстро и по доступной цене. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать заказ.

Посетите наш сайт, чтобы узнать о полном наборе производственных услуг, которые мы предлагаем. Наш ресурсный центр также предоставляет информацию обо всем, начиная с как цифровое производство влияет на мировую экономику другим глубокое погружение в общие материалы для аддитивное производство <я>.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату