Die 3D-Druckindustrie ist sehr daran interessiert, Verbrauchsmaterialien zu verwenden, die bereits seit Jahren in anderen Bereichen eingesetzt werden. Natürlich kommt es auch vor, dass die in der Industrie verwendeten Kunststoffe in gewissem Maße modifiziert werden, da sie sich dank verschiedener Arten von Beimischungen besser als 3D-Druckfilamente eignen. Von den vielen Materialien, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind, haben sich zwei ausnahmslos als die beliebtesten erwiesen: ABS und PLA-Filamente. In unserem heutigen Artikel befassen wir uns mit ersterem, das sich nicht nur bei professionellen Anwendungen, sondern auch zu Hause als nützlich erweisen kann.
Eigenschaften und Anwendungen von ABS Kunststoff
ABS steht für Acrylnitril-Butadien-Styrol. Dank des Styrols haben Produkte aus diesem Material eine undurchlässige Oberfläche, während Butadien es widerstandsfähiger gegen niedrige Temperaturen (ab -20oC) macht. Die Industrie profitiert von der Tatsache, dass ABS sehr leicht zu formen ist und daher in Spritzgussmaschinen verwendet werden kann. Aus dem Material werden daher Spielzeuge (z.B. die beliebten Legosteine), Gehäuse für Alltagsgegenstände sowie Komponenten für Musikinstrumente, Sportzubehör oder Möbel, aber auch Rohre für Abwassersysteme hergestellt. Teile aus ABS haben eine gewisse begrenzte, geringe Elastizität, die sie viel widerstandsfähiger gegen Rissbildung unter Biegebelastung macht als andere gängige Kunststoffarten.
ABS-Filament und Drucktemperatur
Acrylnitril-Butadien-Styrol hat sich als einfach ideales Material für den 3D-Druck erwiesen. Aufgrund seines nicht allzu hohen Schmelzpunkts kann es in vielen Druckern auf dem Markt verwendet werden. Interessanterweise ist diese Temperatur nicht streng definiert, da ABS-Filamente eine amorphe Struktur haben – ein Bereich von 220 bis 260oCfunktioniert hier jedoch gut. Es ist wichtig, dass der 3D-Drucker mit einer Heizfunktion für den Arbeitstisch ausgestattet ist, da ABS-Filament dazu neigt, vom Druckertisch ‘abzuspringen’. Dieses Problem wird zum einen durch einen entsprechend beheizten Arbeitsbereich und zum anderen durch die Verwendung von ABS-Saft und anderen haftungsverbessernden Mitteln gelöst.
Zum Thema Temperatur müssen wir Sie daran erinnern, dass ABS-Filament dazu neigt, beim Abkühlen zu schrumpfen, was in extremen Situationen zur Verformung oder sogar zum Reißen des entstehenden Modells führen kann (natürlich hängt viel von den Abmessungen des Drucks ab). Dieses Problem lässt sich leicht lösen, indem Sie den 3D-Drucker mit einem speziellen Gehäuse ausstatten, das die Einhaltung der Temperatur während des gesamten Produktionsprozesses gewährleistet. Ein solches Gehäuse hat noch einen weiteren Vorteil: Es begrenzt die Freisetzung von Dämpfen in die Umgebung, die im Falle von ABS-Filamenten einen ziemlich stechenden Geruch haben und für den menschlichen Körper schädlich sind. Aus diesem Grund sollte beim Drucken von Modellen mit Acrylnitril-Butadien-Styrol immer darauf geachtet werden, dass der Raum gut belüftet ist und die Dämpfe im Idealfall direkt abgesaugt und gefiltert werden.
Weitere wichtige Eigenschaften von ABS-Filamenten
Der große Vorteil von ABS-Filament ist seine Stärke und Schlagfestigkeit – in dieser Hinsicht ist es dem beliebten PLA weit überlegen. Außerdem können Modelle aus diesem Material weiterverarbeitet werden, z.B. durch Bohren oder Schleifen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie schmelzen oder zerbröseln (es sei denn, es wird ein Hochgeschwindigkeitswerkzeug wie ein Bohrer oder eine Schleifscheibe verwendet). Eine gewisse Unannehmlichkeit beim 3D-Druck mit ABS-Filamenten ist eine leicht stumpfe Oberfläche, aber diese kann mit Dämpfen von reinem Aceton leicht geglättet und zum Glänzen gebracht werden. Tragen Sie auf keinen Fall flüssiges Aceton direkt auf die Oberfläche eines ABS-Modells auf, da eine zu starke Reaktion die äußere Schicht des Kunststoffs beschädigen würde.
Sehen Sie sich oben ein Armband an, das aus ABS-Filament hergestellt wurde – flexibel und dennoch stabil.
Marktangebot von ABS-Filamenten
ABS-Filamente in ihrer “natürlichen” Form sind cremefarben. Einzelne Hersteller nehmen jedoch eine sehr breite Palette an farbigen ABS-Filamenten in ihr Angebot auf. So haben Sie die Möglichkeit, schwarzen Kunststoff in Primärfarben (rot, grün, blau, gelb), aber auch in Orange, Blau oder Grau zu kaufen. Die Marke Devil Design ist sogar noch einen Schritt weiter gegangen und bietet 3D-Druck-Enthusiasten transparente ABS-T-Filamente an – transparent oder gefärbt. Neben der auffälligen Farbveränderung zeichnet sich das modifizierte ABS-Material durch seine geringere Wärmeausdehnung aus – es neigt also weniger zu Verformungen, wenn der Druck abkühlt. ABS-Filamente werden in der Regel in Spulen mit 1,75 mm Filamenten angeboten (das ist der Standard für die meisten 3D-Druckgeräte). Das Gewicht der Spule beträgt normalerweise 750 g, 1 kg oder 2 kg.
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Zusammenfassung
ABS-Filamente werden sich überall dort als nützlich erweisen, wo das fertige Modell weiterverarbeitet werden soll, z.B. geschliffen oder gebohrt. Die hohe Widerstandsfähigkeit des Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kunststoffs führte dazu, dass er schon lange vor der Entwicklung von 3D-Druckern bei der Herstellung von Gehäusen, Spielzeug, Möbeln oder medizinischen Geräten verwendet wurde. Die heute auf dem Markt erhältlichen ABS-Filamente ermöglichen es, leichte und robuste Modelle herzustellen. Auch modifizierte ABS-Varianten mit geringerer Anfälligkeit für Schrumpfung tauchen im Sortiment der 3D-Druck-Verbrauchsmaterialien auf.
