Усадка АБС-пластика

Абс-пластик  относится к ударопрочной и термопластичной смоле. Данный материал отличается прочностью и жесткостью. Впервые запатентован материал в 1948 году. Abs-пластик — наиболее широко применимый материал для экструзионной 3-д печати.

Характеристики материала

Данный материал имеет желтоватый оттенок, к основным характеристикам абс-пластика можно отнести:

  • плотность от 1,02 до 1,06 г/см3-;
  • прочность и гибкость;
  • уникальную устойчивость материала как к маслу, так и к воде, моющим средствам и щелочам;
  • температура плавления филамента стартует от 210  до 240;
  • стеклование происходит при температуре 60 градусов;
  • стойкость материалов к влиянию температуры достигает до 103, иногда 113 градусов.

Также стоит отметить, что детали, изготовленные на 3-д принтере с использованием абс-пластика, могут применяться как при плюсовой температуре до + 90 градусов, так и при минусовой до -40. С abs-пластиком приятно работать, так как его можно подвергать механической обработке. Но материал боится прямых ультрафиолетовых лучей.

Основные плюсы материала и минусы

К главным достоинствам материала стоит отнести:

  1. Возможность плавить его и охлаждать без изменения его свойств.
  2. Высокие механические свойства.
  3. Можно окрасить материал, добавив пигмент.
  4. Абс-пластик не боится нагревания и давления.
  5. Можно создавать изделия с углами 45 градусов без применения поддержек.
  6. Обрабатывается материал просто и легко.
  7. Имеет отличную адгезию с акриловыми красками.
  8. Стоимость материала — приемлемая и доступная как для владельца, так и для заказчика.

К минусам стоит отнести:

  • не экологичность продукции;
  • гигроскопичность и возможность проникания влаги в поры, поэтому перед использованием необходимо просушивать филаменты;
  • деталь во время изготовления должна поддерживать стабильную температуру, в противном случае провоцируется расслоение материала.

Невзирая на минусы, abs-пластик активно применяется в разных сферах деятельности.

Правила печати абс-пластика

Для того чтобы создание изделия приносило удовольствие и минимум хлопот, необходимо соблюдать несложные правила:

  • катушку с нитями необходимо хранить в сухом месте, лучше помещать в зип-пакет, чтобы влага не могла проникать внутрь материала;
  • для того чтобы работа с абс-пластиком не вызывала множество вопросов и дискомфорта, необходимо работать с материалом в камере, а также прогревать стол до 100 градусов;
  • если работа осуществляется с размерами сопла от 01, до 0,3 мм,  то скорость печати должна колебаться в пределах 40-60 мм/с;
  • обдув обычно для абс-пластика не рекомендуется применять, но при необходимости можно его использовать для мелких деталей или быстрой печати;
  • чтобы пластик прилегал к столу, необходимо задавать правильное расстояние обычным листом бумаги, подогревать стол и использовать специальные средства для адгезии, при создании больших деталей нужно применять Бримс.

При создании изделия необходимо учитывать то факт, что усадка материала после изготовления может быть на 0,7 % от общей площади, при этом удлинение осуществляется на 6 %.

Правила работы с абс-пластиком

Абс-пластик является токсичным и биологически нерастворимым веществом. Во время изготовления изделий выделяется яркий и весьма неприятный запах, который свидетельствует о небезобидности материала.

При проведении испытаний было доказано, что пары выделяющиеся во время производства, проникают в организм через кожные покровы или дыхательную систему. При незначительном контакте изменений самочувствия не наблюдается, а при длительном контакте пары проникают не только в клетки кожи, но и мозга, поэтому могут провоцировать: головные боли, тошноту и рвоту.

С учетом негативного влияния паров данного материала, рекомендуется использовать вытяжки, а также обеспечить достаточную вентиляцию помещения, в котором будут проводиться работы.

Также стоит учитывать тот факт, что абс-пластик требует постоянного поддержания температуры — это особенность работы с материалом, поэтому не стоит прибегать к кустарным условиям, а нужно создавать закрытую камеру для печати, так как иные способы поддержания температур не безопасные и могут вызывать пожар или выход из строя оборудования вследствие перегревания.

Правила 3-д печати, а также особенности работ с материалом

Для того чтобы получилось качественно сделанное изделие с детализированным изображением, необходимо соблюдать все правила и рекомендации, которые дают эксперты.

Сушка материала

Нити, использующиеся во время изготовления,  отличаются гигроскопичностью, поэтому должны храниться в упаковке. Для того чтобы удалить влагу, можно филамент просушить в специализированных сушилках.

Подогрев формы

Для того чтобы было надежное прилипание первого слоя, а также не происходило отслоек, необходимо использовать подогрев стекла до 90 градусов. Рекомендуется использовать матовое стекло.

Печать материал без предварительного подогрева

Чтобы проводить работы на холодном столе, необходимо его смазать специальной суспензией из АБС или ацетоном.

Скорость печати

Параметры индивидуальны для материалов каждого производителя, их объединяет только одно: чем ниже будет скорость печати, тем лучше получится качество созданного изделия.

Охлаждение

Данная функция для abs-пластика не требуется, поэтому перед роботами ее необходимо отключить.

Обработка пластика

Если после изготовления и усадки изделие соответствует заявленным параметрам и объемам, можно приступать к непосредственной обработке пластика.

Постобработка — наиболее кропотливая работа, которая требует много сил, времени и опыта. Стоимость постобработки может занимать 27% от общей стоимости товара.

Устранение поддержек

Если изготавливают изделия, которые имеют угол наклона от 45 до 70 градусов, то их моделирование происходит с поддержками — опорными конструкциями, которые помогают укрепить форму до момента отвердевания. Можно выполнять поддержки как из пластмассы, так и из дополнительных материалов. Выбор зависит от марки используемого оборудования.

Чтобы удалить опорные элементы, мастеру необходимо вооружиться кусачками или ножом. Данная работа требует кропотливости и внимательности, а также осторожности, так как при резком движении можно удалить не тот элемент.

Можно использовать растворимые элементы поддержки в воде.

В качестве растворимого материала может использоваться:

  • лимонен;
  • изопропиловый спирт;
  • смесь вышеперечисленных веществ в соотношении 1:1.

Производители не рекомендуют абс-пластик промывать в посудомоечной машине.

Химическая полировка

Для того чтобы быстро и качественно сгладить abs-пластик, можно использовать ацетон. Для этого необходимо приготовить пластиковый контейнер и застелить его поверхность салфетками. Ацетона нужно налить небольшое количество, чтобы он мог впитаться в нижний слой салфетки. Можно изготовить плот из фольги или просто накрыть ею дно, а после — поставить изготовленную деталь внутрь контейнера на несколько часов. На время полировки необходимо плотно прикрыть крышку контейнера.

По прошествию необходимого количества времени, следует вытащить готовую продукцию и оставить ее на несколько минут обсохнуть, чтобы остаточные пары испарились с ее поверхности. Нужно доставать деталь в перчатках, чтобы не навредить коже рук, а также на фольге, чтобы не изменить целостность фигурки.

Прикосновения должны быть нежными и осторожными, чтобы не создать дефект на поверхности.

Чтобы не снизить качество и прочность материала, необходимо путем экспериментов определить наиболее выгодную продолжительность нахождения продукции в парах ацетона.

Механическое шлифование детали

Если использовать уникальные технологии FDM/FFF во время создания из абс-пластика какого-либо изделия, тогда следует отметить, что на продукции появятся линии слоев, которые будут выделяться. Для того чтобы произвести удаление слоев с наружной части изделия, используют наждачную бумагу с разным размером зернистости.

Проводить шлифовку наждачной бумагой нужно аккуратными движениями без излишнегодавления, чтобы не повредить деталь или случайно не удалить нужную часть композиции.

Во время работы обязательно необходимо надевать маску или респиратор, чтобы предотвратить попадание мелких частей изделия в дыхательные пути.

Склеивание

Если заказанная деталь имеет внушительные размеры, ее разделяют на части, а после изготовления склеивают при помощи ацетона, а точнее — сваривают. Для того чтобы произвести склеивание, необходимо зачистить поверхность, удалить пыль и нанести ацетон. После необходимо держать две части до того момента, пока ацетон не испарится самостоятельно. Чем больше площадь стыка, тем крепче фиксируется деталь конструкции.

Стоит отметить, что ацетон не влияет на цвет детали.

Окраска

Для того чтобы окрасить готовые изделия из абс-пластика, необходимо прибегнуть к помощи акриловых красок, которые показали самую лучшую адгезию с данным материалом. Чтобы использовать другие разновидности красок, следует прогрунтовать деталь акриловым грунтом. Для равномерного нанесения лучше использовать аэрозоль или баллончик.

Установка металлических деталей

Для того чтобы установить какие-либо детали в момент проецирования необходимо предусмотреть под них гнезда нужного диаметра.

Оптимальные параметры печати

Для того чтобы узнать наиболее идеальные параметры для изготовления абс-пластика в 3-д принтере, мы сделали несколько экспериментов, где меняли температуру плавления, объем сопла, а также скорость печати.

Наиболее качественная и соответствующая требованиям деталь получалась при таких параметрах:

  1. Температура первого слоя — 235 градусов.
  2. Температура последующих слоев  — 230 градусов.
  3. Коэффициент подачи 0,85.
  4. Температура стеклянного стола — 110 градусов.
  5. Температура стола во время непосредственной работы 105;
  6. Адгезия проводилась при помощи ацетона.
  7. Высота слоя — 0,2 мм.
  8. Сопло — 0,3 мм.
  9. Скорость печати — 45 мм/с.

Благодаря выше выставленным параметрам получается деталь с идеально ровной поверхностью. Для того чтобы найти собственный идеальный вариант, нужно провести эксперименты и получить идеальные показания для конкретного оборудования.

Стоит отметить, что во время выставления разных режимов необходимо учитывать усадку материала, которая может колебаться при изменении температуры от 0,4 до 0,8%.