مادة ABS: مادة بلاستيكية للنماذج الأولية والأجزاء

كانت مادة ABS من أوائل المواد البلاستيكية المستخدمة في العديد من الصناعات المختلفة. وبفضل خصائصها ومميزاتها، تُستخدم هذه المادة غالبًا في النماذج الأولية السريعة. على سبيل المثال، تُؤثر تكلفتها المنخفضة وخصائصها الميكانيكية على كيفية استخدامها في تصنيع قطع غيار متينة.

استخدام مادة ABS في النمذجة السريعة ليس بالأمر السهل. لهذه المادة أنواع مختلفة، ولكل منها خصائصها الخاصة. ستكون هذه المقالة بمثابة دليل لمواد ABS، مما يُسهّل عليك استخدامها في النمذجة السريعة. سنتناول هنا نمذجة بلاستيك ABS بالتفصيل، بما في ذلك خصائص ABS، وأنواعه المختلفة، واستخداماته، ومعلومات أخرى حول صنع نماذج أولية سريعة باستخدام بلاستيك ABS.

ما هي مادة ABS؟

ABS هي اختصار لـ "أكريلونيتريل بوتادين ستايرين". وهو بوليمر حراري غير متبلور معروف بمتانته ومقاومته للكسر. يتكون من ثلاثة أجزاء منفصلة: ستايرين، بوتادين، وأكريلونيتريل.

• أكريلونيتريلهذا جزيء صناعي مُشتق من البروبيلين والأمونيا. يُساهم في زيادة مقاومة مواد ABS للوزن والحرارة.
• البيوتادين:هذا هو أحد المنتجات الثانوية لعملية تصنيع المفرقعات البخارية من الإيثيلين، وهو ما يعطي بوليمرات ABS قوتها وصلابتها.
• ستايرينيُصنع الستايرين من إيثيل بنزين منزوع الهيدروجين. يُعطي الستايرين مادة ABS صلابتها وقابليتها للتشكيل، ويُتيح تشكيلها بطرق مُختلفة.

خصائص مواد ABS

يُنصح باختيار مادة ABS عند البحث عن منتجات تُستخدم في هياكل البناء. ويرجع ذلك إلى آلية عملها الميكانيكية. إليك بعض المعلومات المهمة عن هذه المادة:

• تتمتع مادة ABS بمقاومة كبيرة للأحماض والقواعد الضعيفة.
• لا يتفاعل بقوة مع الجزيئات الأليفاتية.
• تتمتع مادة ABS بخصائص عزل حراري جيدة جدًا.
• يمكن لحامها بشكل جيد للغاية.
• تتمتع مادة ABS بمقاومة جيدة جدًا للتآكل وقوة الشد.
• يتميز باستقرار فيزيائي جيد (خاصة القوة الميكانيكية والاستقرار).
• تتمتع مادة ABS بمظهر مساحة جيد ولمعان سطحي رائع.
• تمتاز بالصلابة العالية.

مزايا استخدام ABS للنماذج الأولية السريعة

فلماذا يستخدم الكثيرون مادة ABS للنماذج الأولية السريعة؟ لنلقِ نظرة على بعض مزايا استخدام مادة ABS البلاستيكية للنماذج الأولية السريعة:

• يمكن استخدام هذه المادة في التصنيع، تلميع، الصنفرة، والبرد، والحفر، والطلاء، واللصق، وما إلى ذلك، وسوف يكون لها لمسة نهائية جيدة بعد هذه الخطوات.
• ABS مناسب لـ النمذجة الأولية بعدة طرق، وخاصة لصنع عينات وأجزاء رائعة المظهر للاستخدام في الحياة الواقعية.
• تتميز مادة ABS بالقوة العالية والمرونة ومقاومة التآكل، مما يجعلها مادة جيدة للنماذج الأولية السريعة للمنتجات التي تتطلب المعالجة.

عيوب استخدام ABS في النماذج الأولية السريعة

يتمتع ABS بالعديد من المزايا، ولكن له أيضًا العديد من العيوب في عملية النمذجة السريعة. فيما يلي بعض عيوب استخدام ABS في النمذجة السريعة.

• تكون مادة ABS عرضة للتشوه والتجعيد والتشقق أثناء عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما قد يؤدي إلى فشل عملية الطباعة.
• ABS مادة معقدة الطباعة عليها، وتحتاج إلى ضمان نجاح الطباعة. ولذلك، في معظم طرق النمذجة السريعة، قد تُعطي ABS نتائج متباينة إذا لم يستخدمها فريق من المصممين المحترفين.

درجات مختلفة من ABS

هناك أنواع مختلفة من ABS تُستخدم في النماذج الأولية السريعة. لكل مادة خصائصها الخاصة. لذلك، يجب فهم كل نوع قبل اختياره. تُستخدم الأنواع التالية من ABS بشكل شائع في النماذج الأولية السريعة:

درجة بثق ABS

هذا النوع من ABS مناسب تمامًا للنماذج الأولية السريعة نظرًا لخصائصه الميكانيكية الفريدة. فهو قوي ومرن، ولذلك يُستخدم في المنتجات التي تتطلب خصائص ميكانيكية قوية. يُصنع هذا النوع من ABS بالبثق.

درجة مقاومة اللهب ABS

يتميز هذا النوع من ABS بخصائص ميكانيكية فريدة. ومع ذلك، فإن خصائصه الحرارية الفريدة تجعله أكثر ملاءمةً للنماذج الأولية السريعة. فهو مهم لصنع منتجات مقاومة لدرجات الحرارة العالية. يمكن خلطه مع مواد أخرى مثل PVC أو PC، ثم حقنه أو بثقه.

درجة حقن ABS

ال تُستخدم عملية القولبة بالحقن بشكل شائع لهذه الدرجات من ABS. تُقسّم أنواع حقن ABS إلى فئات مختلفة بناءً على مقاومتها للصدمات. ومن بين الفئات الفرعية المستخدمة بكثرة في النماذج الأولية السريعة: المقاومة للحرارة، والمقاومة المتوسطة، والمقاومة العالية، والمناسبة للغرض.

درجات ABS الأخرى

تُستخدم أنواع أخرى من ABS في النماذج الأولية السريعة، إلا أنها تُمزج مع مواد أخرى لتحسين خصائصها الميكانيكية. تشمل هذه الأنواع: المقواة بألياف الزجاج، والمقواة بألياف الفولاذ المقاوم للصدأ، والمعدلة بألياف المطاط أو الجرافيت. يمكن استخدام هذه الأنواع في أنواع مختلفة من طرق النماذج الأولية السريعة، مثل البثق والقولبة بالحقن.

النماذج الأولية من بلاستيك ABS

يُعدّ النمذجة الأولية باستخدام بلاستيك ABS أكثر طرق النمذجة الأولية شيوعًا اليوم. فهو مادة ممتازة لتخطيط وتطوير منتجات جديدة. ويُستخدم في حوالي 75% من جميع النماذج الأولية الاصطناعية.

يُستخدم ABS لمتانته التي تُمكّنه من استخدامه في العديد من عمليات النماذج الأولية. يشمل ذلك وظائف الاختبار، والطلاء، والطلاء بالطلاء، وبرامج أخرى. كما يُفضل بعض المهندسين المحترفين ABS لسهولة تشغيله وتلميعه مقارنةً بالمواد الأخرى.

يختلف تسلسل النمذجة السريعة باستخدام بلاستيك ABS عن أنواع البلاستيك الأخرى. فيما يلي بعض مواد ABS الأكثر استخدامًا.

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مع ABS

هناك عدة طرق تصنيع باستخدام الحاسب الآلي استخدام مواد ABSمع ذلك، يُعدّ البثق الطريقة الأكثر شيوعًا. أثناء البثق، يُدفع ABS إلى قالب ذي شكل مُحدد لتشكيل القالب.

في نهاية عملية البثق، يُمكن استخدام البوليمر في الأنابيب الناقلة للسوائل. كما يُمكن استخدام مواد ABS هذه في خزائن الثلاجات وغيرها من الأماكن الباردة، لأنها تبقى باردة بعد البثق. كما يُمكن لآلات CNC إجراء عمليات القطع والثقب والخراطة.

حقن مواد ABS

ABS مادة بلاستيكية حرارية تُستخدم في قوالب الحقن في العديد من التطبيقات. ويرجع ذلك إلى مقاومتها العالية للتآكل الكيميائي والصدمات الفيزيائية.

تعتبر المواد البلاستيكية المستخدمة في حقن مادة ABS مناسبة للتطبيقات الكهربائية، وكذلك للاستخدامات الهيكلية التي تتطلب القوة والصلابة ومقاومة الصدمات.

إذا كنت تريد مقارنة تفصيلية بين التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وقولبة الحقن، يمكنك الرجوع إلى هذا دليل شامل حول الاختلافات بين الاثنين.

الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام ABS

يُعدّ ABS أكثر ملاءمةً لمحترفي الطباعة ثلاثية الأبعاد نظرًا لقدرته على تحمّل درجات الحرارة العالية وقلة احتمالية كسره عند التعرّض للصدمات. ومع ذلك، فإن طباعته أصعب من PLA. تُعدّ مادة ABS أفضل للطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام تقنية FDM (نمذجة الترسيب المندمج). ولأنّ مواد ABS تُطلق جزيئات قد تُؤذي مستخدميها، فإنّ استخدام طابعة ثلاثية الأبعاد بحاوية مغلقة يُعدّ خيارًا جيدًا.

تطبيق مادة ABS في النماذج الأولية السريعة

تتميز مواد ABS بثباتها العالي من حيث القوة ومقاومة الحرارة، وغيرها، ولذلك تُستخدم في العديد من الصناعات. فيما يلي بعض الاستخدامات الشائعة لمواد ABS في عمليات الإنتاج المختلفة:

صناعة السيارات

عادةً ما تستوفي المواد المستخدمة في صناعة السيارات معايير صارمة للغاية. يجب أن تحافظ على نفس الحجم والشكل تحت ضغط كبير، حتى عند تعرضها لتغيرات كبيرة في درجات الحرارة. ولأن مواد ABS تلبي جميع هذه المتطلبات، فهي مثالية لهذا النوع من الأعمال. تُستخدم، على سبيل المثال، في التصميمات الداخلية والخارجية للسيارات، وكذلك في لوحات عدادات السيارات.

صناعة الإلكترونيات

تزداد أهمية المواد المقاومة للتآكل، والمظهر الجميل، وسهولة الصيانة في قطاع الكهرباء والإلكترونيات. وتُعدّ مادة ABS مفيدةً بشكل خاص في هذا الصدد نظرًا لخصائصها الممتازة في مقاومة الكهرباء الساكنة. وتُفضّل مادة ABS في هياكل وأغطية المكونات الكهربائية نظرًا لخصائصها العازلة الكهربائية الجيدة.

اللوازم المكتبية

سواءً في المنزل أو المكتب، يُمكن أن يكون استخدام مواد جميلة وعالية الجودة وتصاميم راقية أمرًا مُريحًا للغاية. يتوفر ABS بألوان مُتنوعة. يُمكن إنتاج لوازم مكتبية مثل حافظات الهواتف المحمولة ووحدات التخزين من خلال عملية تصنيع سريعة لمواد ABS.

السلع المنزلية

تتميز مواد ABS بقوة وصلابة هيكلية عالية. لذلك، فهي مناسبة تمامًا لصنع قطع غيار الأجهزة المنزلية. ومن الأمثلة على ذلك الخوذات، ومكعبات الليغو، والألعاب الأخرى، والأدوات المنزلية، وأغطية جزازات العشب، والآلات الموسيقية.

اعتبارات اختيار ABS للنماذج الأولية

العوامل البيئية

بالإضافة إلى ذلك، يُعدّ ABS مفيدًا جدًا في تصميم النماذج الأولية، إلا أنه قد يكون له بعض الآثار السلبية على البيئة. فهو مصنوع من البترول، وبعض أنواعه يصعب إعادة تدويرها. ولأن بعض أنواع ABS لا تتحلل وتحتوي على مادة البيسفينول أ الخطيرة، فمن المهم التخلص منها بطريقة مسؤولة وإلا ستُلحق الضرر بالبيئة. لكن قوة ABS ومتانته دليل على الاقتصاد. في الختام، عند اختيار ABS، ينبغي على المصممين مراعاة تأثيره على البيئة، بالإضافة إلى قابليته للتشغيل.

التأثير على التكلفة

مقارنةً بمواد أخرى مثل PLA أو النايلون، يُعد ABS الخيار الأمثل من حيث التكلفة لطلبات حقن القوالب الصغيرة والمتوسطة. تزداد قيمة ABS عند اختباره مع عدد أقل من الأجزاء المكسورة وأوقات دورة تصنيع أقصر. يتطلب الأمر مزيدًا من أعمال تحضير السطح إذا كانت جودة ABS تلبي متطلبات التصميم. كما أنه يوفر قيمة ممتازة مقابل المال لمشروعك.

الاستدامة

على الرغم من أن مادة ABS مصنوعة من البترول، إلا أنها مستدامة. هذا لأنها تدوم طويلًا وقابلة لإعادة التدوير. فهي تدوم لفترة أطول، فلا داعي لاستبدالها كثيرًا. كما أنها قابلة لإعادة التدوير، مما يعني الحاجة إلى موارد جديدة أقل، وهو ما يعود بالنفع على كوكب الأرض. وهذا يتماشى مع فكرة الاقتصاد الدائري.

يُشاد بـ PLA لكونه قابلًا للتحلل الحيوي ومصنوعًا من مواد صديقة للبيئة. ومع ذلك، فإن معدل تحلله واستهلاكه للموارد لا يزالان قيد التدقيق. فبينما يمكن تحويل PLA إلى سماد صناعي، فإنه يتحلل في ظروف غير مثالية لمدة تصل إلى 80 عامًا. إضافةً إلى ذلك، يتطلب تصنيع PLA موارد كثيرة، إذ يتطلب 2.7 غرام من الذرة لإنتاج غرام واحد منه. وهذا ما يدفع الناس إلى التساؤل عما إذا كانت هذه هي الطريقة الصحيحة لاستخدام الموارد الزراعية.

متطلبات البرنامج

عند مقارنة مادة ABS بأنواع البلاستيك الأخرى، فإن أهم شيء هو التأكد من أن خصائص المادة تتوافق مع احتياجات التطبيق. يجب مراعاة العوامل التالية عند اختيار المادة:

• الحاجة إلى خصائص مقاومة للمواد الكيميائية أو الحرارة
• الحاجة إلى المتانة وخصائص الشيخوخة
• الحاجة إلى المعالجة اللاحقة
• البيئة التي سيتم استخدام المادة فيها
• أهداف التحقق من الأداء

يُعدّ ABS مناسبًا لمجموعة واسعة من النماذج الأولية نظرًا لخصائصه الميكانيكية الجيدة وسهولة معالجته. ومع ذلك، قد تتطلب الأجهزة الطبية أو الكهربائية الفريدة اختيار مادة متخصصة لتلبية احتياجاتها.

كيف أختار مادة ABS المناسبة؟

قبل اختيارك، تأكد من فهمك لمادة ABS وكيفية استخدامها. إليك بعض النقاط التي يجب مراعاتها عند اختيار مادة ABS المناسبة.

خصائص ABS

قبل البدء بالنماذج الأولية السريعة، من المهم فهم خصائص مادة ABS. لكل مادة من مواد ABS المذكورة أعلاه خصائصها الخاصة. على سبيل المثال، تتحمل درجات ABS المستخدمة في قوالب الحقن درجات حرارة عالية جدًا. لذلك، قبل اختيار مادة ABS، يجب مراعاة المواصفات التي ترغب بها في منتجك النهائي.

عملية النمذجة السريعة

يمكن استخدام ABS في العديد من عمليات النمذجة الأولية المختلفة. الطباعة ثلاثية الأبعاد وقولبة الحقن هما الطريقتان الأكثر شيوعًا. تتطلب كل عملية نمذجة أولية سريعة درجة مختلفة من ABS. لذلك، يجب فهم درجات ABS المختلفة قبل اختيار المادة المناسبة.

قابلية التصنيع

عند اختيار نوع ABS، يجب مراعاة سهولة تشكيله. لكل نوع من ABS قابلية تشكيل خاصة به. إذا استخدمنا نوع ABS غير مناسب، فسنواجه صعوبة في تشكيله. إحدى المشاكل التي قد تحدث مع الطباعة ثلاثية الأبعاد هي إمكانية تشوهها.

مواد بلاستيكية أخرى يمكن استخدامها في النماذج الأولية السريعة

ليس من الضروري استخدام ABS في النماذج الأولية السريعة. تختلف المواد باختلاف المزايا والعيوب، ويمكن استخدامها في أنواع مختلفة من المهام. فيما يلي بعض أنواع البلاستيك الشائعة الاستخدام في النماذج الأولية السريعة:

PC (بولي كربونات)

البولي كربونات يتميز المعدن بعدة خصائص. فهو مادة مستقرة وقوية ومقاومة للحرارة، ويمكن استخدامه في تطبيقات متنوعة. على سبيل المثال، يُعدّ جزءًا أساسيًا من صناعة التروس والرفوف وغيرها.

PP (البولي بروبيلين)

البولي بروبيلين مادة بلاستيكية شفافة، عديمة الرائحة، وغير سامة، تتميز بثباتها الهيكلي ودرجة تبلورها العالية. كما أنها مقاومة للحرارة والتآكل، وكثافتها منخفضة. تتميز مادة البولي بروبيلين بشفافية منخفضة، ولمعان منخفض، وصلابة منخفضة، لكنها عالية التحمل للصدمات. لذلك، فهي مادة مثالية لتصنيع المنتجات التي تتطلب عزلًا ومقاومة للتآكل.

يتعلم أكثر:الفرق بين ABS والبولي بروبيلين (PP)

PA (بولي أميد)

يستخدم الكثيرون البولي أميد في النماذج الأولية السريعة لما يتميز به من خصائص مميزة. فهو قوي جدًا، لا يلين بسهولة، ويتميز بمقاومة عالية للحرارة ومعامل احتكاك منخفض. وبفضل خصائصه الميكانيكية الجيدة، يُستخدم البولي أميد على نطاق واسع في تصنيع المنتجات الإلكترونية، وآلات النسيج، والآلات الكيميائية.

POM (بولي أوكسي ميثيلين)

بولي أسيتال هو نوع آخر من البلاستيك يُستخدم في بيئات صناعية متنوعة. يتميز بصلابة عالية ولا يتآكل بسهولة. ونظرًا لقوته ومرونته، يُستخدم البارافورمالدهيد في تصنيع التروس، والمحامل، وقطع غيار السيارات، وأدوات الآلات، والأدوات، والألعاب، وغيرها.

خاتمة

يُعدّ ABS مادةً أساسيةً للنماذج الأولية السريعة في العديد من المجالات. لذلك، من الضروري فهم استخداماته ومزاياه وعيوبه بعمق. هل ترغب في استخدام ABS في مشاريعك؟ في Yonglihao Machinery، نقدم لعملائنا أفضل خدمات النماذج الأولية السريعة باستخدام ABS. يمكننا استخدام أي وسيطٍ مناسبٍ للنماذج الأولية السريعة ونوصي به للارتقاء بها إلى مستوىً أعلى.

لسنوات عديدة، كنا من أفضل مقدمي خدمات النماذج الأولية السريعة عبر الإنترنت في الصين. ولذلك، نقدم خدمة عملاء ممتازة، حيث أن فريقنا الخبير مستعد دائمًا لمساعدتكم طوال العملية لضمان تلبية جميع احتياجات مشروعكم.

التعليمات

ما هي الاستخدامات الممكنة لمادة ABS؟

ABS هو بوليمر حراري بلاستيكي يُستخدم في مجموعة متنوعة من أساليب النمذجة السريعة. تُستخدم مواد ABS بشكل شائع في عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد وقولبة الحقن. يشتهر هذا البلاستيك بانخفاض تكلفة تصنيعه وسهولة استخدامه من قِبل مصنعي البلاستيك.

ما هو نوع مادة ABS؟

ABS هو بوليمر حراري بلاستيكي ثقيل غير متبلور. يصف مصطلح "البلاستيك الحراري" كيفية تغير المادة عند تعرضها للحرارة. تتحول اللدائن الحرارية إلى سائل عند درجات حرارة معينة (221 درجة فهرنهايت لبلاستيك ABS).

أيهما أفضل البلاستيك أم ABS؟

يُعدّ ABS أفضل للنماذج الأولية من النايلون، لأنه أضعف وأقل صلابة وأخف وزنًا من النايلون. كما أنه مادة مرنة وأكثر مقاومة كيميائية من PLA (بولي بروبيلين لاكتون).