L'ABS è stato uno dei primi materiali plastici utilizzati in molti settori diversi. Grazie alle sue proprietà e caratteristiche, questo materiale viene spesso utilizzato per la prototipazione rapida. Ad esempio, il suo basso costo e le sue proprietà meccaniche influenzano il modo in cui viene utilizzato per realizzare componenti durevoli.
Utilizzare l'ABS per la prototipazione rapida non è così semplice. Questo materiale è disponibile in diverse tipologie, ognuna con le sue peculiarità. Questo articolo fungerà da guida ai materiali ABS, semplificando l'utilizzo di questo materiale per la prototipazione rapida. Qui tratteremo in dettaglio la modellazione in plastica ABS. In questo articolo, verranno illustrate le proprietà dell'ABS, i diversi tipi di ABS, gli utilizzi dell'ABS e altre informazioni sulla realizzazione di prototipi rapidi con la plastica ABS.
Cos'è il materiale ABS?
ABS è l'acronimo di Acrilonitrile-Butadiene-Stirene. È un polimero termoplastico amorfo noto per la sua resistenza e resistenza alla rottura. È composto da tre componenti separati: stirene, butadiene e acrilonitrile.
- Acrilonitrile: Si tratta di una molecola sintetica derivata da propilene e ammoniaca. Contribuisce al peso e alla resistenza al calore dei materiali ABS.
- Butadiene: Si tratta di un sottoprodotto del processo di produzione dei crackers a vapore dall'etilene e conferisce ai polimeri ABS la loro resistenza e durezza.
- Stirene: L'etilbenzene deidrogenato produce stirene. Lo stirene conferisce all'ABS durezza e lavorabilità e ne consente diversi tipi di stampaggio.
Proprietà dei materiali ABS
Si consiglia di scegliere il materiale ABS quando si cercano prodotti da utilizzare nelle strutture edilizie. Questo è dovuto al suo principio di funzionamento meccanico. Ecco alcune informazioni importanti su questo materiale:
- Il materiale ABS è molto resistente agli acidi e alle basi deboli.
- Non reagisce troppo fortemente con le molecole alifatiche.
- L'ABS ha ottime proprietà di isolamento termico.
- Si può saldare molto bene.
- L'ABS ha un'ottima resistenza all'abrasione e alla trazione.
- Presenta una buona stabilità fisica (principalmente resistenza meccanica e stabilità).
- L'ABS ha una buona superficie e una notevole lucentezza superficiale.
- Presenta un'elevata rigidità.
Vantaggi dell'utilizzo dell'ABS per la prototipazione rapida
Perché così tante persone usano l'ABS per la prototipazione rapida? Vediamo alcuni dei vantaggi dell'utilizzo del materiale plastico ABS per la prototipazione rapida:
- Questo materiale può essere utilizzato per lavorazioni meccaniche, lucidatura, levigatura, limatura, foratura, verniciatura, incollaggio, ecc. e, dopo questi passaggi, otterrà una buona finitura.
- L'ABS è adatto alla prototipazione in molti modi, in particolare per realizzare campioni e parti dall'aspetto gradevole per l'uso nella vita reale.
- L'ABS è caratterizzato da elevata resistenza, flessibilità e resistenza all'usura, il che lo rende un buon materiale per la prototipazione rapida di prodotti che richiedono lavorazione.
Svantaggi dell'utilizzo dell'ABS per la prototipazione rapida
L'ABS presenta numerosi vantaggi, ma anche molti svantaggi nel processo di prototipazione rapida. Di seguito sono riportati alcuni degli svantaggi dell'utilizzo dell'ABS per la prototipazione rapida.
- Il materiale ABS è soggetto a deformazioni, arricciamenti e crepe durante il processo di stampa 3D, il che può portare al fallimento del processo di stampa.
- L'ABS è un materiale complesso da stampare e serve un elemento per garantire la buona riuscita della stampa. Per questo motivo, nella maggior parte dei metodi di prototipazione rapida, l'ABS darà risultati alterni se non utilizzato da un team di professionisti del design.
Diversi gradi di ABS
Esistono diversi gradi di ABS utilizzati nella prototipazione rapida. Ogni materiale ha le sue caratteristiche. Pertanto, è importante conoscere ogni grado prima di sceglierne uno. I seguenti gradi di ABS sono comunemente utilizzati nella prototipazione rapida:
Grado di estrusione ABS
Questo tipo di ABS è ideale per la prototipazione rapida grazie alle sue proprietà meccaniche uniche. È sia resistente che flessibile. Per questo motivo, viene utilizzato per oggetti che richiedono elevate proprietà meccaniche. Questo tipo di ABS viene prodotto per estrusione.
ABS di grado ignifugo
Questo tipo di ABS possiede proprietà meccaniche uniche. Tuttavia, le sue proprietà termiche uniche lo rendono più adatto alla prototipazione rapida. Sono importanti per realizzare oggetti resistenti alle alte temperature. Può essere miscelato con altri materiali come PVC o PC e poi stampato a iniezione o estruso.
Grado di stampaggio a iniezione ABS
Il processo di stampaggio a iniezione è comunemente utilizzato per questi gradi di ABS. I tipi di ABS stampati a iniezione sono suddivisi in diverse categorie in base alla loro resistenza agli urti. Resistente al calore, a impatto medio, ad alto impatto e adatto allo scopo sono alcuni dei sottogradi spesso utilizzati nella prototipazione rapida.
Altri gradi ABS
Altri tipi di ABS vengono utilizzati nella prototipazione rapida. Tuttavia, vengono miscelati con altri materiali per migliorarne le qualità meccaniche. Tra questi tipi di ABS troviamo quelli rinforzati con fibra di vetro, rinforzati con fibra di acciaio inossidabile e modificati con fibra di gomma o grafite. Questi gradi possono essere utilizzati in diversi metodi di prototipazione rapida, come l'estrusione e lo stampaggio a iniezione.
Prototipazione in plastica ABS
La prototipazione in plastica ABS è probabilmente il metodo di prototipazione più diffuso al giorno d'oggi. È un materiale eccellente per la progettazione e lo sviluppo di nuovi prodotti. Viene utilizzato in circa il 751% di tutti i prototipi sintetici.
L'ABS viene utilizzato perché è sufficientemente resistente da poter essere utilizzato in una varietà di processi di prototipazione, tra cui funzioni di test, verniciatura, placcatura e altri programmi. Alcuni ingegneri professionisti preferiscono l'ABS anche perché è più facile da lavorare e lucidare rispetto ad altri materiali.
La sequenza di modellazione rapida con la plastica ABS è diversa da quella di altri tipi di plastica. Di seguito sono riportati alcuni dei materiali ABS più comunemente utilizzati.
Lavorazione CNC con ABS
Esistono diversi metodi per Lavorazione CNC di materiali ABS, tra cui fresatura, tornitura, foratura e taglio. La lavorazione CNC (Computer Numerical Control) è particolarmente efficace per l'ABS grazie alla sua precisione e alla capacità di creare forme complesse da blocchi o fogli solidi.
Durante il processo, l'ABS viene fissato su una macchina CNC e gli utensili controllati dal computer rimuovono il materiale per formare il componente desiderato. Questo metodo sottrattivo consente un'elevata precisione ed è comunemente utilizzato per la prototipazione o la produzione in piccoli volumi. I componenti lavorati in ABS sono ideali per applicazioni come componenti automobilistici, alloggiamenti elettronici e raccordi personalizzati grazie alla resistenza agli urti del materiale e alla facilità di lavorazione. Le macchine CNC possono anche eseguire operazioni aggiuntive come punzonatura e incisione per migliorarne la funzionalità.
Ulteriori letture:Lavorazione CNC per prototipazione
Stampaggio a iniezione di materiali ABS
L'ABS è un materiale termoplastico adatto allo stampaggio a iniezione in diverse applicazioni, grazie alla sua elevata resistenza alla corrosione chimica e agli urti fisici.
L'ABS stampato a iniezione è adatto per applicazioni elettriche e per usi strutturali che richiedono resistenza, rigidità e resistenza agli urti.
Per un confronto dettagliato tra Lavorazione CNC e stampaggio a iniezione, fare riferimento a una guida completa sulle loro principali differenze.
Stampa 3D con ABS
L'ABS è più adatto ai professionisti della stampa 3D perché resiste alle alte temperature ed è meno soggetto a rotture in caso di impatto. Tuttavia, è più difficile da stampare rispetto al PLA. L'ABS si stampa meglio con la tecnica FDM (Fused Deposition Modeling). Poiché i materiali ABS rilasciano particelle che possono essere dannose per chi li utilizza, è consigliabile utilizzare una stampante 3D con un contenitore chiuso.
Applicazione del materiale ABS nella prototipazione rapida
I materiali ABS sono molto stabili in termini di resistenza, resistenza al calore, ecc. e sono quindi utilizzati in molti settori. Di seguito sono riportati alcuni utilizzi comuni dei materiali ABS in diversi processi produttivi:
Industria automobilistica
I materiali utilizzati nella produzione di automobili devono solitamente soddisfare una serie di standard molto rigorosi. Devono mantenere le stesse dimensioni e forma sotto forti sollecitazioni, anche se esposti a notevoli sbalzi di temperatura. Poiché i materiali ABS soddisfano tutti questi requisiti, sono ideali per questo tipo di attività. Viene utilizzato, ad esempio, negli interni e negli esterni delle automobili, nonché nei cruscotti.
Industria elettronica
Materiali resistenti all'usura, esteticamente gradevoli e facili da manutenere stanno diventando sempre più importanti nel settore elettrico ed elettronico. L'ABS è particolarmente utile in questo senso grazie alle sue eccellenti proprietà antistatiche. L'ABS è preferito per alloggiamenti e coperture di componenti elettrici grazie alle sue buone proprietà di isolamento elettrico.
Forniture per ufficio
Che sia a casa o in ufficio, l'uso di materiali belli e di alta qualità e di design raffinati può essere molto rilassante. L'ABS è disponibile in molti colori diversi. Sottoponendo i materiali ABS a diverse fasi di prototipazione rapida, è possibile produrre articoli per ufficio come custodie per cellulari e contenitori.
Articoli per la casa
I materiali ABS presentano un'elevata resistenza strutturale e rigidità. Pertanto, sono ideali per la realizzazione di componenti per elettrodomestici. Alcuni esempi includono caschi, Lego, altri giocattoli, utensili domestici, coperture per tosaerba e strumenti musicali.
Considerazioni per la selezione dell'ABS per la prototipazione
Fattori ambientali
Inoltre, l'ABS è molto utile per la prototipazione, ma può avere un impatto negativo sull'ambiente. Essendo ricavato dal petrolio, alcune qualità sono difficili da riciclare. Alcuni tipi di ABS non si decompongono e contengono il pericoloso bisfenolo A. È quindi importante smaltirlo responsabilmente, altrimenti danneggerà l'ambiente. Tuttavia, il fatto che l'ABS sia resistente e durevole è indice di economicità. In conclusione, nella scelta dell'ABS, i progettisti dovrebbero considerare il suo impatto ambientale e la sua lavorabilità.
Impatto sui costi
Rispetto ad altri materiali come il PLA o il nylon, l'ABS rimane la scelta più conveniente per gli ordini di stampaggio a iniezione di piccoli e medi volumi. Il valore dell'ABS aumenta quando viene testato con meno parti rotte e tempi di ciclo più brevi. Se la qualità dell'ABS soddisfa i requisiti di progettazione, è necessario un lavoro di preparazione della superficie ancora maggiore. Può anche offrire un ottimo rapporto qualità-prezzo per il vostro progetto.
Sostenibilità
Sebbene l'ABS sia prodotto a base di petrolio, è sostenibile. Questo perché dura a lungo ed è riciclabile. Dura più a lungo, quindi non è necessario sostituirlo così spesso. Ed è riciclabile, il che significa che sono necessarie meno risorse, il che è un vantaggio per il pianeta. Questo va di pari passo con l'idea di un'economia circolare.
Il PLA è lodato per la sua biodegradabilità e la produzione di materiali ecologici. Tuttavia, il suo tasso di decomposizione e l'utilizzo delle risorse sono oggetto di analisi. Sebbene il PLA possa essere compostato industrialmente, si decompone in condizioni non ideali fino a 80 anni. Inoltre, la produzione di PLA richiede un elevato consumo di risorse: per ottenere 1 grammo di PLA sono necessari 2,7 grammi di mais. Questo induce a chiedersi se questo sia il modo giusto di utilizzare le risorse agricole.
Requisiti del programma
Quando si confronta l'ABS con altre materie plastiche, la cosa più importante è assicurarsi che le proprietà del materiale siano adatte alle esigenze dell'applicazione. Nella scelta del materiale, è necessario considerare i seguenti fattori:
- La necessità di proprietà di resistenza chimica o termica
- La necessità di durabilità e proprietà di invecchiamento
- La necessità della post-elaborazione
- L'ambiente in cui verrà utilizzato il materiale
- Obiettivi di verifica delle prestazioni
L'ABS è adatto a un'ampia gamma di prototipi perché presenta buone proprietà meccaniche ed è facile da lavorare. Tuttavia, dispositivi medicali o elettrici particolari potrebbero richiedere la ricerca di un materiale specifico di nicchia che soddisfi le loro esigenze.
Come faccio a scegliere il materiale ABS giusto?
Prima di fare la tua scelta, assicurati di capire di cosa è fatto il materiale ABS e come intendi utilizzarlo. Ecco alcuni punti da considerare per scegliere il materiale ABS più adatto.
Proprietà dell'ABS
Prima di iniziare la prototipazione rapida, è importante comprendere le proprietà dell'ABS. Ciascuno dei materiali ABS menzionati sopra ha le sue proprietà specifiche. Ad esempio, i gradi di ABS per stampaggio a iniezione possono resistere a temperature molto elevate. Pertanto, prima di scegliere un ABS, è necessario considerare le qualità che si desiderano per il prodotto finale.
Processo di prototipazione rapida
L'ABS può essere utilizzato in diversi processi di prototipazione. La stampa 3D e lo stampaggio a iniezione sono i due metodi più comuni. Ogni processo di prototipazione rapida richiede un diverso grado di ABS. Pertanto, è necessario comprendere le diverse qualità di ABS prima di scegliere il materiale giusto.
Lavorabilità
Quando si sceglie un tipo di ABS, è necessario considerare anche la sua facilità di lavorazione. Ogni tipo di ABS ha un fattore di lavorabilità. Se utilizziamo il tipo di ABS sbagliato, avremo difficoltà a lavorarlo. Uno dei problemi che possono verificarsi con la stampa 3D è la deformazione.
Conclusione
L'ABS è un materiale importante per la prototipazione rapida in molti settori. Pertanto, è fondamentale comprenderne a fondo l'utilizzo, i vantaggi e gli svantaggi. Desiderate utilizzare l'ABS nei vostri progetti? Noi di Yonglihao Machinery offriamo ai nostri clienti i migliori servizi di prototipazione rapida in ABS. Possiamo utilizzare e consigliare qualsiasi materiale per la prototipazione rapida, per un ulteriore passo avanti.
Da molti anni siamo uno dei leader aziende di progettazione di prototipi rapidi in Cina. Questo ci consente di offrire un servizio clienti eccellente, con il nostro personale esperto sempre pronto ad assistervi durante tutto il processo e a garantire che tutte le vostre esigenze progettuali siano soddisfatte.
Domande frequenti
Per cosa può essere utilizzato il materiale ABS?
L'ABS è un polimero termoplastico che può essere utilizzato in una varietà di metodi di prototipazione rapida. I materiali ABS sono comunemente utilizzati nella stampa 3D e nei processi di stampaggio a iniezione. Questa plastica è nota per essere economica da produrre e facile da lavorare per i produttori di materie plastiche.
Che tipo di materiale è l'ABS?
L'ABS è un polimero termoplastico pesante amorfo. Il termine "termoplastico" descrive il modo in cui una sostanza si trasforma quando esposta al calore. I materiali termoplastici diventano liquidi a determinate temperature (105 °C per l'ABS).
Qual è meglio, la plastica o l'ABS?
L'ABS è migliore per la prototipazione rispetto al nylon perché è più debole, meno rigido e più leggero del nylon. È un materiale flessibile e più resistente agli agenti chimici del PLA (polipropilene lattone).
