ABS war einer der ersten Kunststoffe, der in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt wurde. Aufgrund seiner Eigenschaften und Merkmale wird dieses Material häufig für Rapid Prototyping verwendet. Beispielsweise beeinflussen seine niedrigen Kosten und seine mechanischen Eigenschaften die Verwendung zur Herstellung langlebiger Teile.
Die Verwendung von ABS für Rapid Prototyping ist nicht ganz einfach. Es gibt verschiedene Arten von ABS, jede mit ihren eigenen besonderen Eigenschaften. Dieser Artikel dient als Leitfaden zu ABS-Materialien und erleichtert Ihnen die Verwendung dieses Materials für Rapid Prototyping. Wir behandeln die ABS-Kunststoffmodellierung im Detail. Dazu gehören die Eigenschaften von ABS, die verschiedenen ABS-Materialien, die Verwendungsmöglichkeiten von ABS und weitere Informationen zur Herstellung von Rapid Prototyping mit ABS-Kunststoff.
Inhaltsverzeichnis
Was ist ABS-Material?
ABS steht für Acrylnitril-Butadien-Styrol. Es ist ein thermoplastisches amorphes Polymer, das für seine Festigkeit und Bruchfestigkeit bekannt ist. Es besteht aus drei Einzelbestandteilen: Styrol, Butadien und Acrylnitril.
- Acrylnitril: Dies ist ein künstliches Molekül, das aus Propylen und Ammoniak entsteht. Es trägt zum Gewicht und zur Hitzebeständigkeit von ABS-Materialien bei.
- Butadien: Dies ist ein Nebenprodukt des Steamcracker-Herstellungsprozesses aus Ethylen und verleiht ABS-Polymeren ihre Festigkeit und Härte.
- Styrol: Dehydriertes Ethylbenzol ergibt Styrol. Styrol verleiht ABS seine Härte und Verarbeitbarkeit und ermöglicht verschiedene Formgebungsverfahren.
Eigenschaften von ABS-Materialien
Bei der Suche nach Produkten für den Einsatz in Baukonstruktionen empfiehlt sich ABS. Dies liegt an seinem mechanischen Funktionsprinzip. Hier einige wichtige Informationen zu diesem Material:
- ABS-Material ist sehr beständig gegen schwache Säuren und Basen.
- Es reagiert nicht zu stark mit aliphatischen Molekülen.
- ABS verfügt über sehr gute Wärmedämmeigenschaften.
- Es lässt sich sehr gut schweißen.
- ABS weist eine sehr gute Abriebfestigkeit und Zugfestigkeit auf.
- Es verfügt über eine gute physikalische Stabilität (hauptsächlich mechanische Festigkeit und Stabilität).
- ABS hat eine gute Flächenoptik und einen bemerkenswerten Oberflächenglanz.
- Es weist eine hohe Steifigkeit auf.
Vorteile der Verwendung von ABS für Rapid Prototyping
Warum verwenden viele Menschen ABS für Rapid Prototyping? Sehen wir uns einige Vorteile von ABS-Kunststoff für Rapid Prototyping an:
- Dieses Material kann für die Bearbeitung verwendet werden, Polieren, Schleifen, Feilen, Bohren, Lackieren, Kleben usw. und wird nach diesen Schritten ein gutes Finish haben.
- ABS ist geeignet für Prototyping in vielerlei Hinsicht, insbesondere für die Herstellung toller Muster und Teile für den Einsatz im realen Leben.
- ABS zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Flexibilität und Verschleißfestigkeit aus und ist daher ein gutes Material für die schnelle Prototypenentwicklung von Produkten, die eine Bearbeitung erfordern.
Nachteile der Verwendung von ABS für Rapid Prototyping
ABS bietet im Rapid-Prototyping-Prozess viele Vorteile, aber auch viele Nachteile. Im Folgenden sind einige der Nachteile der Verwendung von ABS für Rapid Prototyping aufgeführt.
- ABS-Material neigt während des 3D-Druckvorgangs zu Verformungen, Aufwölbungen und Rissen, was zu einem Fehlschlagen des Druckvorgangs führen kann.
- ABS ist ein komplexes Druckmaterial, und Sie benötigen etwas, um einen erfolgreichen Druck sicherzustellen. Daher führt ABS bei den meisten Rapid-Prototyping-Verfahren zu gemischten Ergebnissen, wenn es nicht von einem Team professioneller Designer eingesetzt wird.
Verschiedene ABS-Qualitäten
Es gibt verschiedene ABS-Typen, die im Rapid Prototyping verwendet werden. Jedes Material hat seine eigenen Eigenschaften. Daher sollten Sie sich vor der Auswahl über die einzelnen Typen informieren. Die folgenden ABS-Typen werden häufig im Rapid Prototyping verwendet:
ABS-Extrusionsqualität
Diese ABS-Sorte eignet sich aufgrund ihrer einzigartigen mechanischen Eigenschaften hervorragend für Rapid Prototyping. Sie ist sowohl robust als auch flexibel. Daher wird sie für Produkte verwendet, die hohe mechanische Eigenschaften erfordern. Diese ABS-Sorte wird durch Extrusion hergestellt.
ABS flammhemmende Qualität
Diese ABS-Sorte verfügt über einzigartige mechanische Eigenschaften. Ihre einzigartigen thermischen Eigenschaften machen sie jedoch besser für Rapid Prototyping geeignet. Sie sind wichtig für die Herstellung hochtemperaturbeständiger Gegenstände. Sie können mit anderen Materialien wie PVC oder PC gemischt und anschließend spritzgegossen oder extrudiert werden.
ABS-Spritzgussqualität
Der Für diese ABS-Typen wird üblicherweise das Spritzgussverfahren verwendet. ABS-Spritzgussarten werden je nach Schlagfestigkeit in verschiedene Kategorien eingeteilt. Hitzebeständig, mittelschlagfest, hochschlagfest und zweckdienlich sind einige der Unterklassen, die häufig im Rapid Prototyping verwendet werden.
Andere ABS-Typen
Andere ABS-Typen werden im Rapid Prototyping eingesetzt. Sie werden jedoch mit anderen Materialien gemischt, um bessere mechanische Eigenschaften zu erzielen. Zu diesen ABS-Typen gehören glasfaserverstärkte, edelstahlfaserverstärkte und gummi- oder graphitfasermodifizierte Typen. Diese Typen können in verschiedenen Rapid-Prototyping-Verfahren wie Extrusion und Spritzguss eingesetzt werden.
ABS-Kunststoff-Prototyping
ABS-Kunststoff-Prototyping ist heute wahrscheinlich die beliebteste Prototyping-Methode. Es eignet sich hervorragend für die Planung und Entwicklung neuer Produkte. Es wird bei etwa 75 % aller Kunststoffprototypen verwendet.
ABS wird verwendet, weil es robust genug für eine Vielzahl von Prototyping-Prozessen ist. Dazu gehören Testfunktionen, Lackierung, Beschichtung, Testfunktionen und andere Programme. Einige professionelle Ingenieure bevorzugen ABS auch, weil es sich leichter bearbeiten und polieren lässt als andere Materialien.
Der Ablauf der Schnellmodellierung mit ABS-Kunststoff unterscheidet sich von anderen Kunststoffarten. Im Folgenden sind einige der am häufigsten verwendeten ABS-Materialien aufgeführt.
CNC-Bearbeitung mit ABS
Es gibt mehrere Methoden, CNC-Bearbeitung mit ABS-MaterialienDie am häufigsten verwendete Methode ist jedoch die Extrusion. Bei der Extrusion wird ABS in eine Matrize mit einer bestimmten Form gepresst, um die Gestalt der Gussform zu bilden.
Nach dem Extrusionsprozess kann das Polymer in Flüssigkeitsleitungen eingesetzt werden. Diese ABS-Materialien eignen sich für Kühlschränke und andere kalte Bereiche, da sie nach der Extrusion kalt bleiben. CNC-Maschinen ermöglichen zudem Schneid-, Stanz- und Dreharbeiten.
Spritzguss von ABS-Materialien
ABS ist ein thermoplastisches Material, das für viele Anwendungen im Spritzgussverfahren verwendet werden kann. Dies liegt daran, dass es eine hohe Beständigkeit gegen chemische Korrosion und physikalische Einflüsse aufweist.
ABS-Spritzgusskunststoffe eignen sich gut für elektrische Anwendungen sowie für strukturelle Anwendungen, bei denen Festigkeit, Steifigkeit und Schlagfestigkeit erforderlich sind.
Wenn Sie einen detaillierten Vergleich zwischen CNC-Bearbeitung und Spritzguss wünschen, können Sie sich darauf beziehen umfassender Leitfaden zu den Unterschieden zwischen den beiden.
3D-Druck mit ABS
ABS eignet sich besser für professionelle 3D-Drucker, da es hohen Temperaturen standhält und bei Stößen weniger bricht. Es ist jedoch schwieriger zu drucken als PLA. ABS-Material eignet sich am besten für den 3D-Druck im FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling). Da ABS-Materialien Partikel freisetzen, die den Anwender schädigen können, ist die Verwendung eines 3D-Druckers mit geschlossenem Behälter problemlos möglich.
Anwendung von ABS-Material im Rapid Prototyping
ABS-Materialien sind hinsichtlich Festigkeit, Hitzebeständigkeit usw. sehr stabil und werden daher in vielen Branchen eingesetzt. Im Folgenden sind einige gängige Verwendungszwecke von ABS-Materialien in verschiedenen Produktionsprozessen aufgeführt:
Automobilindustrie
Materialien im Automobilbau müssen in der Regel strenge Standards erfüllen. Sie müssen selbst bei starken Temperaturschwankungen ihre Größe und Form behalten. Da ABS-Materialien all diese Anforderungen erfüllen, eignen sie sich ideal für diese Branche. Sie kommen beispielsweise im Innen- und Außenbereich sowie in Armaturenbrettern zum Einsatz.
Elektronikindustrie
Verschleißfeste, optisch ansprechende und pflegeleichte Materialien gewinnen in der Elektro- und Elektronikbranche zunehmend an Bedeutung. ABS eignet sich hierfür besonders gut aufgrund seiner hervorragenden antistatischen Eigenschaften. Aufgrund seiner guten elektrischen Isoliereigenschaften wird ABS bevorzugt für Gehäuse und Abdeckungen elektrischer Bauteile verwendet.
Bürobedarf
Ob zu Hause oder im Büro – die Verwendung schöner, hochwertiger Materialien und eleganter Designs kann eine wohltuende Wirkung haben. ABS ist in vielen verschiedenen Farben erhältlich. Durch verschiedene Rapid-Prototyping-Schritte können aus ABS-Materialien Bürobedarf wie Handyhüllen und Aufbewahrungsbehälter hergestellt werden.
Haushaltswaren
ABS-Materialien zeichnen sich durch hohe strukturelle Festigkeit und Steifigkeit aus. Daher eignen sie sich gut für die Herstellung von Teilen für Haushaltsgeräte. Beispiele hierfür sind Helme, Legos, anderes Spielzeug, Haushaltsgeräte, Rasenmäherabdeckungen und Musikinstrumente.
Überlegungen zur Auswahl von ABS für das Prototyping
Umweltfaktoren
ABS eignet sich zwar hervorragend für die Prototypenentwicklung, kann aber auch negative Auswirkungen auf die Umwelt haben. Da es aus Erdöl hergestellt wird, sind einige Sorten schwer recycelbar. Manche ABS-Typen sind nicht abbaubar und enthalten das gefährliche Bisphenol A. Daher ist eine verantwortungsvolle Entsorgung wichtig, da ABS sonst die Umwelt schädigt. Die Robustheit und Langlebigkeit von ABS spricht für Wirtschaftlichkeit. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Designer bei der Auswahl von ABS sowohl die Umweltauswirkungen als auch die Verarbeitbarkeit berücksichtigen sollten.
Auswirkungen auf die Kosten
Im Vergleich zu anderen Materialien wie PLA oder Nylon ist ABS nach wie vor die kostengünstigste Wahl für Spritzgussaufträge mit kleinen und mittleren Stückzahlen. Der Wert von ABS steigt, wenn es weniger Bruchteile aufweist und kürzere Zykluszeiten aufweist. Wenn die Qualität des ABS den Designanforderungen entspricht, ist ein höherer Aufwand bei der Oberflächenvorbereitung erforderlich. Es bietet außerdem ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis für Ihr Projekt.
Nachhaltigkeit
Obwohl ABS auf Erdölbasis hergestellt wird, ist es nachhaltig. Das liegt daran, dass es langlebig und recycelbar ist. Es hält länger, sodass man es nicht so oft ersetzen muss. Und da es recycelbar ist, werden weniger neue Ressourcen benötigt, was besser für den Planeten ist. Dies geht Hand in Hand mit der Idee der Kreislaufwirtschaft.
PLA wird für seine biologische Abbaubarkeit und die Herstellung aus umweltfreundlichen Materialien gelobt. Seine Zersetzungsrate und sein Ressourcenverbrauch stehen jedoch auf dem Prüfstand. PLA kann zwar industriell kompostiert werden, zersetzt sich aber unter nicht idealen Bedingungen bis zu 80 Jahre lang. Zudem ist die Herstellung von PLA ressourcenintensiv: Für die Herstellung von einem Gramm PLA werden 2,7 Gramm Mais benötigt. Dies wirft die Frage auf, ob dies der richtige Weg ist, landwirtschaftliche Ressourcen zu nutzen.
Programmvoraussetzungen
Beim Vergleich von ABS mit anderen Kunststoffen kommt es vor allem darauf an, dass die Materialeigenschaften den Anforderungen der Anwendung entsprechen. Folgende Faktoren sollten bei der Materialauswahl berücksichtigt werden:
- Der Bedarf an chemischen oder hitzebeständigen Eigenschaften
- Die Notwendigkeit von Haltbarkeit und Alterungseigenschaften
- Die Notwendigkeit der Nachbearbeitung
- Die Umgebung, in der das Material verwendet wird
- Ziele der Leistungsüberprüfung
ABS eignet sich aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften und der einfachen Verarbeitung für eine Vielzahl von Prototypen. Für spezielle medizinische oder elektrische Geräte kann jedoch die Suche nach einem geeigneten Spezialmaterial erforderlich sein.
Wie wähle ich das richtige ABS-Material aus?
Bevor Sie Ihre Wahl treffen, sollten Sie sich darüber im Klaren sein, woraus das ABS-Material besteht und wie Sie es verwenden möchten. Hier sind einige Punkte, die Sie bei der Auswahl des richtigen ABS-Materials beachten sollten.
Eigenschaften von ABS
Bevor Sie mit dem Rapid Prototyping beginnen, ist es wichtig, die Eigenschaften von ABS zu verstehen. Jedes der oben genannten ABS-Materialien hat seine eigenen Eigenschaften. Beispielsweise sind ABS-Spritzgussmaterialien sehr hitzebeständig. Bevor Sie sich für ein ABS entscheiden, sollten Sie daher die gewünschten Eigenschaften Ihres Endprodukts berücksichtigen.
Rapid-Prototyping-Prozess
ABS kann in verschiedenen Prototyping-Prozessen eingesetzt werden. 3D-Druck und Spritzguss sind die beiden gängigsten Verfahren. Jedes Rapid-Prototyping-Verfahren erfordert eine andere ABS-Qualität. Daher ist es wichtig, die verschiedenen ABS-Qualitäten zu kennen, bevor Sie das richtige Material auswählen.
Bearbeitbarkeit
Bei der Auswahl einer ABS-Sorte sollten Sie auch die Bearbeitungsfreundlichkeit berücksichtigen. Jeder ABS-Typ hat einen Bearbeitbarkeitsfaktor. Wenn wir die falsche ABS-Sorte verwenden, wird die Bearbeitung schwierig. Eines der Probleme beim 3D-Druck ist die mögliche Verformung.
Andere Kunststoffmaterialien, die für Rapid Prototyping verwendet werden können
ABS muss nicht zwingend für Rapid Prototyping verwendet werden. Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Vor- und Nachteile und eignen sich für unterschiedliche Aufgaben. Im Folgenden sind einige der Kunststoffe aufgeführt, die häufig für Rapid Prototyping verwendet werden:
PC (Polycarbonat)
Polycarbonat zeichnet sich durch einige Besonderheiten aus. Es ist ein stabiles, starkes und hitzebeständiges Material, das vielseitig einsetzbar ist. Beispielsweise ist es ein wichtiger Bestandteil bei der Herstellung von Zahnrädern, Zahnstangen und anderen Produkten.
PP (Polypropylen)
Polypropylen ist ein klarer, geruchloser und ungiftiger Kunststoff, der für seine strukturelle Stabilität und hohe Kristallinität bekannt ist. Er ist außerdem hitze- und korrosionsbeständig und hat eine geringe Dichte. PP weist eine geringe Transparenz, einen geringen Glanz und eine geringe Härte auf, ist aber hochschlagfest. Daher eignet es sich ideal für die Herstellung von Produkten, die isolierend und korrosionsbeständig sein müssen.
Mehr erfahren:Unterschied zwischen ABS und Polypropylen (PP)
PA (Polyamid)
Viele Anwender nutzen Polyamid aufgrund seiner besonderen Eigenschaften für Rapid Prototyping. Es ist sehr robust, weicht nicht so leicht auf, hat eine hohe Hitzebeständigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten. Aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften wird Polyamid häufig in der Herstellung von Elektronikprodukten, Textilmaschinen und Chemieanlagen eingesetzt.
POM (Polyoxymethylen)
Polyacetal ist ein weiterer Kunststoff, der in vielen verschiedenen industriellen Umgebungen eingesetzt werden kann. Er ist sehr hart und verschleißt nicht so schnell. Da er sowohl fest als auch flexibel ist, wird Paraformaldehyd zur Herstellung von Zahnrädern, Lagern, Autoteilen, Werkzeugmaschinen, Instrumenten, Spielzeug und vielem mehr verwendet.
Abschluss
ABS ist ein wichtiges Material für Rapid Prototyping in vielen Bereichen. Daher ist es wichtig, seine Anwendung, Vor- und Nachteile genau zu kennen. Möchten Sie ABS in Ihren Projekten einsetzen? Bei Yonglihao Machinery bieten wir unseren Kunden die besten Rapid-Prototyping-Services mit ABS. Wir können jedes Material für Rapid Prototyping verwenden und empfehlen, um Ihr Projekt weiter voranzutreiben.
Wir zählen seit vielen Jahren zu den führenden Online-Anbietern für Rapid Prototyping in China. Daher bieten wir Ihnen exzellenten Kundenservice. Unsere erfahrenen Mitarbeiter stehen Ihnen während des gesamten Prozesses jederzeit zur Seite und stellen sicher, dass alle Ihre Projektanforderungen erfüllt werden.
Häufig gestellte Fragen
Wofür kann ABS-Material verwendet werden?
ABS ist ein thermoplastisches Polymer, das für verschiedene Rapid-Prototyping-Verfahren eingesetzt werden kann. ABS-Materialien werden häufig im 3D-Druck und im Spritzgussverfahren verwendet. Dieser Kunststoff ist bekannt, weil er kostengünstig herzustellen und für Kunststoffhersteller einfach zu verarbeiten ist.
Um welche Art von Material handelt es sich bei ABS?
ABS ist ein amorpher, schwerer thermoplastischer Kunststoff. Der Begriff „thermoplastisch“ beschreibt die Veränderung eines Stoffes bei Hitzeeinwirkung. Thermoplaste werden bei bestimmten Temperaturen flüssig (ABS-Kunststoff: 100 °C).
Was ist besser, Kunststoff oder ABS?
ABS eignet sich besser für den Prototypenbau als Nylon, da es schwächer, weniger steif und leichter ist. Es ist ein flexibles Material und chemisch beständiger als PLA (Polypropylenlacton).