TUDO O QUE VOCÊ PRECISA SABER SOBRE A IMPRESSÃO 3D EM ABS

Antes de começar a imprimir ABS em 3D, compilamos algumas das informações básicas que você precisa saber. Continue lendo para aprender as vantagens, desvantagens, história e aplicações da impressão 3D em ABS

Filamento ABS e invólucro do termômetro OXO impresso em 3D
Filamento ABS e invólucro do termômetro OXO impresso em 3D

A impressão 3D Fused Deposition Modeling (FDM) existe desde o início dos anos 1990. Foi a terceira grande tecnologia de impressão 3D a ser desenvolvida e atualmente é uma das mais utilizadas. Conforme a tecnologia se desenvolveu, os materiais também começaram a se desenvolver e o ABS foi um dos primeiros materiais a ser introduzido na impressão 3D. Era um material conhecido e já em uso em processos de fabricação tradicionais, tornando-se um ajuste natural para impressão 3D.  

Hoje, o ABS é o material de impressão 3D FDM mais popular para aplicações profissionais. O ABS é um material difícil de imprimir em 3D e, por meio deste artigo, pretendemos compartilhar tudo o que você precisa saber sobre a impressão em 3D do ABS.


ENTENDENDO O ABS COMO MATERIAL

O ABS ou acrilonitrila butadieno estireno é um copolímero termoplástico – pode ser derretido para formar líquido e resfriado para formar sólido, e este processo pode ser repetido muitas vezes sem qualquer degradação significativa em suas propriedades.

Composição química

O ABS é um polímero de acrilonitrila e estireno na presença de polibutadieno. A composição geral é de 20% de acrilonitrila, 25% de butadieno e 55% de estireno. Ao alterar a composição desses compostos, as propriedades do ABS podem ser modificadas para melhorar sua tenacidade, resistência ao calor e ao impacto. O butadieno, que é uma substância borracha, transmite resiliência mesmo em baixas temperaturas, enquanto o estireno dá ao plástico uma superfície brilhante e impermeável.

Os tijolos de LEGO são moldados por injeção de plástico ABS
Os tijolos de LEGO são moldados por injeção de plástico ABS

Aplicações Profissionais

O ABS é amplamente conhecido por seu impacto, resistência química e ao calor. Ele também exibe alta resistência estrutural, rigidez e excelente desempenho em alta e baixa temperatura, o que o torna adequado para componentes automotivos e eletrodomésticos. O ABS também exibe excelentes propriedades de isolamento elétrico, tornando-o uma escolha comum para aplicações em invólucros e invólucros de componentes elétricos.

O ABS tem baixo custo de produção e é relativamente fácil de usinar, tornando-o um material ideal para a produção em massa de produtos de uso diário. O ABS também é bastante fácil de pós-processamento, pois pode ser colado e pintado.

Exemplos de produtos fabricados em ABS incluem carcaças de eletrodomésticos, painel e pára-choques de automóveis, equipamentos de proteção como capacete, carcaças e coberturas elétricas, tijolos de Lego e outros brinquedos e até instrumentos musicais.


IMPRESSÃO 3D DE MODELAGEM DE DEPOSIÇÃO FUNDIDA (FDM) EM ABS

O ABS oferece muitos benefícios aos usuários, mas também é importante observar que pode ser difícil imprimir com sucesso com este material.

Desafios comuns com a impressão 3D em ABS

Os usuários têm que enfrentar uma variedade de desafios durante a impressão 3D com ABS. A impressão 3D ABS é sinônimo de problemas críticos como empenamento, ondulação e rachaduras que afetam a forma, dimensão e desempenho da impressão. Esses problemas são causados ​​diretamente pela propensão do ABS de encolher até 2% à medida que esfria. Quando esse resfriamento ocorre de maneira desigual em cada camada, o resultado pode ser má adesão da camada e rachaduras. A adesão da primeira camada também é um problema para o ABS e os usuários precisam resolver o mesmo por meio de uma tediosa metodologia de tentativa e erro.

O ABS encolhe significativamente, levando a peças empenadas
O ABS encolhe significativamente, levando a peças empenadas

Soluções para impressão 3D em ABS

Embora o ABS enfrente vários desafios, resolvê-los é definitivamente possível. Com consideração cuidadosa e medidas proativas, os desafios podem ser facilmente superados. Ajudamos você com uma lista de problemas e fatores a serem considerados ao imprimir com material ABS.

Primeiro, precisamos entender as propriedades dos materiais ABS.


PROPRIEDADES MATERIAIS FDM DO ABS

ESPECIFICAÇÕES TÉCNICASImperialMétrica
Deflexão de calor (ASTM 648, 66 psi)210°F99°C
Módulo de flexão (ASTM D790, 15 mm / min)377.000 psi2.600 MPa
Resistência à tração no rendimento (ASTM D638, 50 mm / min)0,806 psi43 MPa
Módulo de tração (ASTM D638, 50 mm / min)> 348.000 psi> 2.400 MPa
Tensão no rendimento – alongamento (%)> 5,6%> 5,6%
Força de impacto entalhada (ASTM D256)> 3,6 ft-lb/pol> 192 J/m

(Especificações para MakerBot ABS)


DIRETRIZES PARA IMPRESSÃO 3D EM ABS

Faixa de temperatura de extrusão ideal

É importante que os usuários sempre imprimam o ABS dentro da faixa de temperatura ideal ou recomendada. A faixa de temperatura é fornecida pelo fabricante do filamento e toda a faixa deve ser explorada para a temperatura ideal para sua impressora 3D e o ambiente em que você está trabalhando. Para a METHOD, a temperatura da extrusora para ABS é 245°C.

Placa de construção aquecida vs. Câmara de construção aquecida

Devido à taxa de encolhimento do ABS durante o resfriamento, é altamente recomendável que uma câmara de impressão aquecida seja usada durante a impressão. Isso permitirá que a impressão mantenha uma temperatura elevada até que o trabalho seja concluído, momento em que toda a impressão é capaz de esfriar a uma taxa constante, garantindo a precisão dimensional e a integridade estrutural. Se uma câmara aquecida não for uma opção, outra opção menos ideal é usar uma placa de construção aquecida com um gabinete. O calor na placa de impressão aumentará a adesão, enquanto o invólucro tentará imitar uma câmara aquecida. Observe que para a segunda configuração, a precisão e a resistência da peça diminuirão conforme o tamanho da peça aumenta.

ABS real vs ABS modificado

Existem muitas formulações de ABS e dependendo do tipo de impressora 3D a que você tem acesso, você pode optar por escolher uma variedade que foi modificada para favorecer menos ondulação. Essas modificações tendem a ter um impacto negativo nas propriedades dos materiais, portanto, certifique-se de saber o que está recebendo antes de comprar. Se seu objetivo é imitar de perto o ABS usado na moldagem por injeção, você vai querer ficar com a versão menos modificada do ABS que puder encontrar. Lembre-se de que o ABS real requer uma câmara de impressão aquecida para uma boa impressão.

Ventilação

A impressão 3D em ABS deve sempre ser realizada em uma sala bem ventilada. Normalmente, um ambiente de escritório aberto com HVAC industrial deve resolver o problema.

Torção, ondulação e rachaduras

Deformações, ondulações e rachaduras podem ser grandes problemas na impressão 3D em ABS. Se não for controlada, a impressão pode deformar, enrolar ou mesmo rachar após algumas camadas. Esses problemas são visíveis apenas depois que alguma impressão é feita e, portanto, a impressão deve ser constantemente monitorada para garantir que esteja funcionando perfeitamente. Para reduzir as chances de Warping, Curling & Cracking, os usuários devem tomar certas precauções conforme mencionado abaixo.

Adesão da primeira camada

Os usuários devem garantir que a primeira camada da impressão tenha adesão suficiente. A adesão da primeira camada pode ser controlada por vários meios, como usar um leito aquecido ou uma câmara aquecida. Ambos os recursos são importantes para a impressão em ABS e ajudam a manter a parte impressa bem aquecida. O calor evita que as camadas se solidifiquem completamente, evitando deformações ou rachaduras.

Usando agente de colagem

Para aumentar a adesão da primeira camada, os usuários podem aplicar cola na base de impressão. Eles podem usar uma cola em bastão comum, um adesivo Magigoo especialmente formulado ou usar pasta de ABS.

  • Pasta de ABSÉ uma mistura de pedaços de filamentos de ABS misturados com acetona. A mistura forma uma substância pegajosa espessa que é espalhada sobre a cama de impressão para agir como uma cola. Tome os devidos cuidados ao criar esta mistura.

Usando ferramentas de adesão de cama

Os usuários também podem tentar controlar os problemas de distorção e quebra por meio das configurações do divisor. Os softwares de fatiadores têm ferramentas de adesão à cama, como raft e brim. Isso pode melhorar significativamente a adesão da primeira camada da impressão.

  • Raft:raft é uma estrutura horizontal sobre a qual toda a parte é impressa em 3D. Seu único objetivo é aumentar a área de superfície em contato com a cama. 
  • Borda: A borda é semelhante a uma jangada, mas apenas se estende da superfície externa da impressão. Não tem contato com a parte inferior da impressão.  

Ajustar as configurações do Fatiador

Outras configurações do fatiador que podem ajudar a aumentar a adesão da cama são as configurações de ventilador. Os ventiladores podem funcionar em baixa velocidade durante toda a impressão ou simplesmente desligados durante a impressão com ABS. Isso ajudará a manter a impressão quente e em um estado aquecido para melhorar a aderência do leito.


VANTAGENS

➜ Material de grau de fabricação: O filamento ABS oferece excelentes propriedades mecânicas, como força, ductilidade, impacto e resistência ao desgaste. Isso o torna um importante material de grau de fabricação.

➜ Fácil de pós-processamento: O ABS pode ser usinado, polido, lixado, lixado, perfurado, pintado, colado, etc. com extrema facilidade e o acabamento ainda é bom.

➜ Aplicações de amplo alcance: Ele tem ampla variedade de aplicações em prototipagem, especialmente para protótipos estéticos e peças de uso final também.


DESVANTAGENS

➜ Deformação, ondulaçãoe rachaduras: O ABS é altamente propenso a deformações, ondulações e rachaduras. Sem as precauções necessárias, a impressão irá falhar.

➜ Requisitos de recursos avançados: O ABS é um material exigente e requer vários recursos para garantir que seja impresso com sucesso. Para a maioria das impressoras 3D amadoras e até de nível profissional, o ABS produzirá resultados inconsistentes, enquanto as impressoras 3D industriais tradicionais podem estar fora de alcance devido aos altos custos. As impressoras 3D de mesa de próxima geração, como a MakerBot METHOD, estão mudando isso com recursos industriais projetados para controlar o ambiente de impressão 3D e produzir resultados consistentes ao mesmo tempo que são acessíveis.


ONDE COMPRAR?

O material ABS pode ser comprado de fabricantes de filamentos ou fabricantes de impressoras 3D. Para a MakerBot METHOD, recomendamos o uso de MakerBot ABS, pois ele é otimizado para fornecer ótimos resultados. 

Procurando uma plataforma de impressão 3D profissional que funcione com uma variedade de materiais de qualidade de manufatura? Saiba mais em MakerBot Method.

Uma nota para os usuários da MakerBot METHOD para impressão em ABS:

O guia acima se destina a discutir os desafios e técnicas para imprimir ABS com uma variedade de impressoras 3D de mesa. MÉTODO foi projetado para imprimir ABS real sem modificação ou configurações especiais, graças aos seus recursos exclusivos de regulação ambiental, como a câmara de impressão aquecida. É recomendável usar configurações ABS otimizadas dentro da MakerBot Print para obter melhores resultados.

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