Самый прочный пластик для 3d принтера. сравниваем материалы

ABS-пластик: характерные особенности

Пластик ABS для 3Д-принтера обладает следующими свойствами:

механическая прочность;
стойкость к влаге;
инертность по отношению к кислотам и маслам;
лёгкость обработки;
эластичность;
высокие показатели теплоёмкости;
широкая цветовая палитра;
сравнительно низкая цена.

Технические характеристики материала приведены в таблице.

	Показатель	Величина
	Температура стеклования	105 градусов
	Плотность	1,05 г/см3
	Упругость на растяжение	1627 мПа
	Удлинение (относ.)	6%
	Прочность на разрыв	22 мПа
	Прочность на изгиб	41 мПа
	Процент усадки	0,8

Однако важно понимать, что многое будет зависеть от производителя. Поэтому при работе с АБС-пластиком конкретной торговой марки необходимо руководствоваться рекомендациями производителя

Различия между ABS и PLA

Самыми популярными видами пластика, используемого для печати, являются PLA и ABS для 3D принтера. На фото из интернета можно заметить, что материалы имеют множество цветов и оттенков для креативной печати.

ABS-пластик для 3D принтера

Что же такое нить PLA? Материал имеет органическую структуру, в отличие от ударопрочного ABS, и невысокий срок жизни. Из недостатков следует указать, что пластик плохо полируется ацетоном и имеет невысокую температуру плавления. Преимущество PLA – сохраняет форму во время печати, что особенно удобно для нанесения рисунка.

PLA для 3D принтера

Если говорить о комплекте ABS и PLA, то печать на материалах выглядит интересно и красиво. Самые интересные и яркие разновидности:

Цвета металла. Печать на золотых, серебряных и бронзовых оттенках выгодно подчеркнет красоту вашего орнамента и добавит блеска в изделие.
Флуоресцентный. Готовая картина будет светиться при ультрафиолете.
Люминисцентный. Изделие красиво светится в темноте, что позволяет создать уникальную рекламу.
Прозрачный и полупрозрачный. Картину выгодно подчеркнет светодиодная подсветка.

Печать на 3D принтере

Для необычной и броской рекламы чаще всего используется нить зеленого, желтого, голубого и фиолетового пластика. Для новичков печати на 3D принтере используйте пластик PLA. Среди его преимуществ перед ABS – легкость в использовании, ровная и гладкая поверхность. Характеристики PLA позволяют использовать его даже для печати больших предметов.

Настройки печати ABS пластиком

Для достижения наилучшего результата печати очень важно выбрать оптимальные параметры. Причём многое будет зависеть от возможностей и типа 3Д-принтера

Выбор касается таких характеристик, как температура плавления, скорость печати, толщина слоя, температура стола (если имеется функция его подогрева). Часто, показатели подбираются опытным путём, то есть печатается черновой вариант, и вносятся при необходимости изменения. Поэтому ниже приведены усреднённые показатели настроек:

	показатель	величина
	Температура плавления	240-260 градусов по Цельсию
	Толщина слоя	На 20% меньше диаметра сопла
	Температура подогрева стола	105-115 градусов по Цельсию
	Коэффициент подачи пластика	0,85-0,95
	Скорость печати	30-60 мм/с

Для ABS-пластика характерны проблемы с адгезией к рабочей платформе. Если она оснащена подогревом, то это будет идеальным вариантом. Дело в том, что пластик при остывании начинает отскакивать от платформы и последующие слои накладываются неправильно, возникает деформация. Чтобы этого избежать используют подогрев и специальные составы для повышения адгезии. Наиболее популярен раствор ABS-пластика в ацетоне, хотя этот вариант у многих вызывает опасения из-за специфического запаха и потенциального вреда для здоровья.

Опытным путём энтузиасты находят и иные варианты:

клей для 3D-печати;
лак для волос;
клей-карандаш;
синий скотч;
пиво (даже так!).

Одним из проверенных способов является применение клея для 3D-печати. Стоимость тюбика 450 рублей. Клей разбрызгивается непосредственно на платформу.

Довольно часто приходится сталкиваться с такой проблемой, как расслоение. Это тот случай, когда слои пластика не соединяются между собой

Важно подобрать температуру и толщину слоя таким образом, чтобы слои не «плыли», но и не отсоединялись друг от друга, а надежно сплавлялись, сохраняя форму

Таким образом, оптимальные параметры печати можно подобрать только опытным путём. И лучше всего руководствоваться рекомендациями производителя 3Д пластика.

АБС пластик: характеристики, применение

Пластмассы с каждым годом вытесняют все большее число металлов, ранее широко использующихся в быту и промышленности. Ярким представителем ультрасовременных и инновационных материалов является АБС пластик.

Что же он представляет собой. Это композитный материал, представленный содержанием стирола, акрилонитрила, а также бутадиента. Именно из названий этих материалов и состоит аббревиатура АБС.

Основные свойства и характеристики

Итак, АБС пластик представлен в виде материала темного оттенка с минимальной степенью прозрачности, поверхность его отличается отражающей способностью. Это тот материал, который стойко переносит воздействие влаги, продуктов нефтепереработки, кислот, щелочей, обладает химической инертностью.

Растворяется АБС пластик исключительно в ограниченном числе жидкостей. Это:

Ацетон;
Бензол;
Анилин;
Эфир;
Анизол.

Превосходная пластичность и устойчивость к механическим повреждениям – то, что сразу же характеризует данный материал и существенно расширяет сферу его использования. Если говорить о механической прочности и термоустойчивости, то уже известный нам АБС пластик в несколько раз по своим показателям превосходит все известные сополимеры стирола. Что еще характеризует его? Конечно же, это прекрасная износостойкость, размерная стабильность, кстати, именно благодаря последней удается внедрять АБС пластик в литьевое производство особой точности. Данный материал неплохо поддается сварке.

Говоря о недостатках столь инновационного материала, хочется упомянуть не достаточно высокие электроизоляционные характеристики, опять же если сравнивать с другими материалами, как, например, полистирол. Кроме того, АБС пластик совершенно не переносит воздействия прямых солнечных лучей, то есть ультрафиолета. Под его воздействияем он постепенно утрачивает те свойства, благодаря которым и получил свое распространение и известность.

Изготовление столь инновационного материала основано на методе сополимеризации нескольких компонентов. В данном случае это стирол, бутадиен и акрилонитрил.

Применение ABS пластика

АБС пластик нашел себя во всех сферах человеческой жизнедеятельности. А именно его используют для:

изготовления деталей интерьера;
внутренней отделки салонов автомобиля, включая панели приборов;
конструкция автомобилей, элементы радиаторных решеток;
деталей корпуса бытовой техники;
изготовления электрических приборов;
канцелярии;
производства детских игрушек;
дорожных чемоданов;
пластиковой посуды, контейнеров для хранении;
медицинских приборов и оборудования;

Безупречные эксплуатационные характеристики существенно расширяют сферу использования АБС пластика. Сейчас он все чаще заменяет цветные металлы, керамику, дерево и даже бетон. На сегодняшний день трудно представить автомобилестроение без использования данного материала.

Это удивительно легкий, а одновременно с этим прочный материал, что не могло не остаться не замеченным. Именно это достоинство оценили все мировые автопроизводители. Недавно появившиеся 3d принтеры в своей работе не обходятся без АБС пластика.

Подводя итог, хочется перечислить все преимущества, которыми обладает АБС пластик. А именно:

податливость;
гибкость и пластичность;
ударопрочность;
богатая цветовая палитра;
возможность производства с тисненой, глянцевой и гладкой поверхностью;
химическая инертность и гиппоаллергенность.

Как видите, АБС пластик по праву называется действительно уникальным по свойствам материалом, популярность которого увеличивается день ото дня.

Вас интересует цена на пластик абс? Советуем узнать её на сайте http://pro-ptr.ru/company/224—plastik-abs-granuly.

Настройки 3D принтера для печати с ABS пластиком

Настройки принтера для печати ABS пластиком

Температура экструдера

ABS печатается при относительно высокой температуре, около 240°C. Для некоторых 3D принтеров начального уровня это уже вершина температурного диапазона, но 240°C достижимо даже без цельнометаллического хотэнда.

Температура стола принтера

Как и при любой 3D печати, на вашем конкретном принтере потребуется несколько пробных и ошибочных тестов, чтобы найти оптимальную температуру. Чтобы напечатать что-то, кроме самых мелких деталей, вам также понадобится стол с подогревом. Температура стола для ABS должна быть установлена около 80°C.

Адгезия (сцепление) стола

И, наконец, для лучшей адгезии можно использовать несколько материалов для покрытия стола. Самый распространенный трюк – использование ленты Kapton и лака для волос. Лента Kapton – это торговая марка полиимидной пленки, разработанной DuPont. Обычно она поставляется в виде рулонов самоклеющейся ленты, которую можно приклеивать на нагреваемые платформы.

После нанесения слоя каптоновой ленты, небольшого разбрызгивания лака для волос, оставленного для высыхания на 10-15 минут, создается комбинация, которая хорошо работает для улучшения адгезии стола с ABS пластиком. Другой метод, который можно использовать для улучшения адгезии к столу и предотвращения деформации, – это печать с использованием юбки или поля. Эти два метода увеличивают площать контакта между столом и печатаемым объектом, что улучшает общее сцепление.

Печать с краями помогает сцеплению печатаемого из ABS объекта и стола

Также существует ряд специализированных печатных поверхностей, разработанных специально для оптимизации адгезии ABS, например, BuildTak.

Подбор температуры печати

Поскольку информации нет, то я не знаю, на какой температуре производитель рекомендует печатать этим пластиком, а возможно и вообще не рекомендует? Ну это мы еще посмотрим. На сайте есть ссылки на примеры печати этим материалом. Погуляв по приведенным ссылкам и почитав про те параметры печати, которые использовали авторы моделей, я пришел к выводу, что нужная температура лежит в диапазоне от 230 до 240 градусов. Но это не точно. Короче, все как всегда. Печатаем башню и смотрим на получившийся результат:

температурная башня напечатанная ABS пластиком Print Product

Ну тут все более-менее понятно и очевидно. Оптимальный результат получается при температуре 230 градусов. Минимум соплей и провисаний. Выше идут сопли, ниже тоже сопли, но не от высокой температуры а от плохого спекания слоев

Специально акцентирую внимание, что эта температура оптимальна для моего принтера Anycubic 4Max. У вас могут получиться иные значения

Так что рекомендую калибровать под себя.

ABS-пластик: характерные особенности

Пластик ABS для 3Д-принтера обладает следующими свойствами:

механическая прочность;
стойкость к влаге;
инертность по отношению к кислотам и маслам;
лёгкость обработки;
эластичность;
высокие показатели теплоёмкости;
широкая цветовая палитра;
сравнительно низкая цена.

Технические характеристики материала приведены в таблице.

Показатель

Величина

Упругость на растяжение

Прочность на разрыв

Прочность на изгиб

Сравнение ABS и PLA

Наиболее популярными и самыми распространенными являются два полимерных материала – ABS и PLA. Они оба подходят для 3D принтеров почти всех модификаций, но имеют некоторые принципиальные различия и свои технические характеристики. Какой же из материалов считается более предпочтительным? Для ответа на этот вопрос необходимо более подробно рассмотреть каждый пластик, его особенности и преимущества.

PLA полимер

Этот вид пластика относится к категории биоразлагаемых веществ. В его основе только натуральные составляющие, произведенные из некоторых овощных культур – сахарного тростника или кукурузы. В естественной среде процесс распада может длиться от нескольких дней до двух лет, не причиняя вреда окружающему пространству. Благодаря такому свойству, его активно используют для изготовления различной тары, а также широко применяют в медицине.

В отрасли 3D печати PLA пластик также нашел применение благодаря своим техническим характеристикам. Учитывая специфику сферы использования, основными полезными качествами этого полимера можно считать следующее:

переход в вязкое состояние наступает при температуре 160 – 180 градусов;
не нуждается в охлаждении;
не требует рабочего стола для печати с подогревом и специальным покрытием;
при нагреве не выделяет никаких вредных веществ и не имеет запаха;
практически не подвержен естественной усадке и деформации.

Несмотря на столь весомые для 3D печати качества, PLA пластик обладает некоторыми недостатками. Наиболее значимый из них – это недолговечность. Изделия из этого полимера уже через год начинает постепенно распадаться, что недопустимо при создании качественных макетов и деталей. Второй существенный недостаток – это повышенная хрупкость. Случайно уронив изделие на пол, можно легко его повредить.

ABS пластик

Этот полимер нашел более широкое применение во многих сферах науки, производства и быта. Из него изготавливают огромное количество изделий, начиная с деталей детских конструкторов и заканчивая различными элементами корпуса мотоциклов и автомобилей. В основе пластика лежат соединения, получаемые из нефти. Благодаря этому, материал не подвержен разложению и обладает высокой прочностью.

полимер затвердевает при температуре 100-110 градусов;
высокая механическая прочность. Один из важных показателей для 3D печати. Изготовленные из этого материала детали или макеты служат длительное время и отличаются надежностью и долговечностью;
цветовая гамма. При производстве ABS пластика в его состав можно добавить любой красящий пигмент, придав готовому сырью нужный цвет или оттенок. Даже работая с обычным бесцветным пластиком, готовое изделие можно без труда покрыть практически любой краской;
глянцевая поверхность. Этот полимер при затвердевании имеет высокий уровень глянца, что делает изделия или макеты из него более привлекательными;
возможность вторичного использования. При утилизации ABS пластик перерабатывается без потери своих основных свойств;
экологически чистый материал;
возможность легкой обработки. Уже готовое изделие, вышедшее из 3D принтера, можно в случае необходимости дополнительно обработать вручную, не разрушая его;
эластичность. Этим параметром можно управлять на стадии полимеризации материала, применяя различные добавки.

Благодаря такому внушительному набору технических характеристик, ABS пластик пользуется заслуженным успехом в области 3D печати.

Краткие итоги

Полимеры PLA и ABS имеют собственные уникальные характеристики, но существенно различаются по свойствам.

Для детей или начинающих пользователей рекомендуют PLA пластик только для того, чтобы облегчить работу, особенно если речь идет не о профессиональном принтере, а о 3D ручке. Второй вариант использования – изготовление моделей или элементов, на которые не будет оказываться никакое механическое давление или срок их эксплуатации не имеет никакого значения. Во всех остальных случаях однозначно рекомендуется применять ABS пластик.

Учитывая все положительные моменты и нюансы каждого из материалов, можно сказать, что ABS пластик значительно выигрывает по сравнению с PLA и является более предпочтительным вариантом для 3D печати.

Настройки 3D принтера для печати с ABS пластиком

Настройки принтера для печати ABS пластиком

Температура экструдера

Температура стола принтера

Адгезия (сцепление) стола

Печать с краями помогает сцеплению печатаемого из ABS объекта и стола

Гидрогель

Учёные из иллинойского Университета (США) напечатали при помощи 3D принтера и гидрогеля биороботов длиной 5-10 мм. На поверхность биороботов поместили клетки сердечной ткани, которые распространились по гидрогелю и начали сокращаться, приводя в движение робота. Такие роботы из гидрогеля способны передвигаться со скоростью 236 микрометров в секунду. В будущем они будут запускаться в организм человека для обнаружения и нейтрализации опухолей и токсинов, а также для транспортировки лекарственных препаратов к месту назначения.

Биороботы из гидрогеля, напечатанные 3D принтером

Плюсы и минусы АБС-пластика

С помощью данного расходного материала для 3D-принтера можно создавать цветные модели благодаря тому, что пластик обладает богатой гаммой. АБС-пластик абсолютно не боится влаги, различных кислот и масел. Его теплостойкость достигает 115 градусов в зависимости от конкретного производителя.

Ударопрочность и эластичность АБС-пластика для 3D-принтера позволяет создавать надёжные детали и модели. Он также отлично растворяется в ацетоне, что даёт возможность применять постобработку готовой детали его парами для придания гладкости и законченного вида изделию.

Из серьёзных минусов АБС-пластика для 3D-принтера стоит выделить его неспособность выдерживать длительное воздействие обыкновенного солнечного света. А его взаимоотношения с различными элементами, содержащимися в пище и продуктах ограничивают его применение, так как возможно выделение токсичных материалов.

Технические параметры

В таблице: «Характеристики ABS-пластика для 3D принтера», отражены основные параметры, позволяющие определить доступность материала для печати.

Температура стеклования	105
Прочность изгиба	41 МПа
Упругость при натяжении	1628 МПа
Плотность	Примерно 1,05 г/см3
Относительное удлинение	6%
Предел разрывной прочности	22 МПа
Усадка при охлаждении	До 0,8%

Имейте ввиду, что конкретные параметры ABS для 3D печати зависят от производителя. Некоторые изготовители добавляют к материалу примеси термопластиков, самый распространенный – полистирол. Такая операция приводит к изменению температурного режима экструзии, а также меняется устойчивость к некоторым растворителям.

АБС-пластик — Википедия. Что такое АБС-пластик

АБС-пластик (акрилонитрилбутадиенстирол, химическая формула (C₈H₈)_x·(C₄H₆)_y·(C₃H₃N)_z) — ударопрочная техническая термопластическая смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (название пластика образовано из начальных букв наименований мономеров). Пропорции могут варьироваться в пределах: 15—35 % акрилонитрила, 5—30 % бутадиена и 40—60 % стирола.

Производство одного килограмма АБС требует эквивалента примерно 8 кг[источник не указан 33 дня]нефти в виде материалов и энергии. Также он может быть повторно переработан.

Некоторые виды АБС могут разрушаться под воздействием солнечного света. Это стало причиной одного из самых обширных и дорогостоящих отзывов автомобилей в истории США.

Применение

Используется для изготовления:

крупных деталей автомобилей (приборных щитков, элементов ручного управления, радиаторной решётки)
корпусов крупной бытовой техники, радио- и телеаппаратуры, деталей электроосветительных и электронных приборов, пылесосов, кофеварок, пультов управления, телефонов, факсовых аппаратов, компьютеров, мониторов, принтеров, калькуляторов, другой бытовой и оргтехники
корпусов промышленных аккумуляторов
спортинвентаря, деталей оружия
лодок
мебели
изделий сантехники
выключателей, переключателей
канцелярских изделий
музыкальных инструментов
настольных принадлежностей
игрушек, детских конструкторов
чемоданов, контейнеров
деталей медицинского оборудования, медицинских принадлежностей (гамма-стерилизация)
смарт-карт
как добавка, повышающая теплостойкость и/или улучшающая перерабатываемость композиций на основе ПВХ, ударопрочность полистирола, снижающая цену поликарбонатов.

Также АБС популярен в любительских экструзионных 3D принтерах (системах быстрого прототипирования) благодаря своей температуре стеклования — достаточно высокой, чтобы не возникало деформаций при небольшом нагреве в бытовых условиях, но достаточно низкой для безопасной экструзии с помощью стандартных инструментов.

Мировой рынок АБС-пластика

Динамика и объём мощности

По итогам 2006 года, производственные мощности АБС-пластика на мировом рынке достигли 8 млн тонн, при этом по итогам данного периода потребление находилось на уровне 72 % от возможного объёма производства.
Средний ежегодный темп роста мирового рынка АБС-пластика до 2010 оценён в 5,5 %.

География

Мировое производство АБС-пластика до восьмидесятых годов концентрировалось в основном в США. С середины 1980-х началось смещение мирового рынка АБС-пластика в страны Азии.
На середину 2010-х годов основными мировыми регионами потребления являются страны Азии (около 55 % Китай, 7 % другие страны ЮВА), Западная Европа (8 %) и Северная Америка (9 %). В странах Юго-Восточной Азии АБС во многих областях вытесняет ударопрочный полистирол.
На 2012 год возможности производства ABS оценивались в 9.5 млн тонн, 80% мощностей находились в Азии. Международная торговля пластиком превышала 9 млрд долларов.

Производители

В настоящее время[когда?] в мире существует 48 производителей АБС-пластика. Наиболее крупные из них:

Указанным производителям из Тайваня, Кореи и Японии по итогам 2005 года принадлежит около 74 % мирового производства АБС-пластика.

В апреле 2013 года производство АБС-пластиков объёмом 60 тыс. тонн в год было запущено на территории объединения ПАО «Нижнекамскнефтехим» в городе Нижнекамске Республики Татарстан. Также АБС-пластики производит ОАО «Пластик» в городе Узловая Тульской области.

Опасность для человека

Реальная опасность, которую может представлять АБС-пластик для человека, может возникнуть в нескольких случаях:[источник не указан 1577 дней]

Нагрев (образуются пары ядовитого акрилонитрила) материала во время производства (литьё, экструзия). Необходимы закрытые специальные боксы с мощными вытяжками и дистанционное управление процессом. Поэтому намного безопаснее воздержаться от использования АБС-пластика при изготовлении прототипов по технологии 3D-печати. Лучше всего для этой цели использовать более безопасный PLA пластик (полилактид).
Использование для пищи, в лучшем случае, только холодные продукты (не нагревать!). Недопустим алкоголь — так как вещества вступают во взаимодействие по аналогии с нагреванием, и выделяется стирол.
Использование при взаимодействии с биоматериалом (в медицине).