ABS 소재는 다양한 산업 분야에서 사용된 최초의 플라스틱 중 하나였습니다. 뛰어난 특성과 특징 덕분에 이 소재는 쾌속 조형(RP)에 자주 사용됩니다. 예를 들어, 저렴한 가격과 뛰어난 기계적 특성은 내구성 있는 부품을 제작하는 데 사용됩니다.
ABS를 쾌속 조형에 사용하는 것은 그리 간단하지 않습니다. 이 소재는 다양한 종류가 있으며, 각각 고유한 특성을 가지고 있습니다. 이 글은 ABS 소재에 대한 가이드로서, 쾌속 조형에 ABS 소재를 쉽게 사용할 수 있도록 도와드립니다. 본 글에서는 ABS 플라스틱 모델링에 대해 자세히 살펴보겠습니다. ABS의 특성, 다양한 ABS 소재, ABS의 용도, 그리고 ABS 플라스틱을 활용한 쾌속 조형 제작에 대한 다양한 정보를 제공합니다.
목차
ABS 소재란 무엇인가요?
ABS는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene)의 약자입니다. 강도와 내파괴성으로 잘 알려진 열가소성 비정질 폴리머입니다. 스티렌, 부타디엔, 아크릴로니트릴의 세 가지 성분으로 구성됩니다.
- 아크릴로니트릴: 프로필렌과 암모니아에서 추출한 인공 분자입니다. ABS 소재의 무게와 내열성을 높이는 데 기여합니다.
- 부타디엔: 이는 에틸렌으로부터 스팀 크래커를 만드는 공정의 부산물이며, ABS 폴리머에 강도와 경도를 부여합니다.
- 스티렌: 탈수소 에틸벤젠은 스티렌을 만듭니다. 스티렌은 ABS에 경도와 가공성을 부여하며, 다양한 방식으로 성형할 수 있게 해줍니다.
ABS 소재의 특성
건축 구조물에 사용할 제품을 찾을 때는 ABS 소재를 선택하는 것이 좋습니다. 기계적 작동 원리 때문입니다. 이 소재에 대한 몇 가지 중요한 정보는 다음과 같습니다.
- ABS 소재는 약산과 약염기에 매우 강합니다.
- 지방족 분자와는 너무 강하게 반응하지 않습니다.
- ABS는 매우 우수한 열 절연 특성을 가지고 있습니다.
- 용접이 매우 잘 됩니다.
- ABS는 내마모성과 인장 강도가 매우 뛰어납니다.
- 물리적 안정성(주로 기계적 강도와 안정성)이 좋습니다.
- ABS는 면적 비율이 좋고 표면 광택이 뛰어납니다.
- 강성이 높습니다.
ABS를 사용하여 신속한 프로토타입을 제작하는 장점
그렇다면 왜 많은 사람들이 쾌속 조형(RP)에 ABS를 사용할까요? 쾌속 조형에 ABS 플라스틱 소재를 사용할 때 얻을 수 있는 몇 가지 이점을 살펴보겠습니다.
- 이 소재는 기계 가공에 사용할 수 있습니다. 세련, 샌딩, 깎기, 드릴링, 페인팅, 접착 등의 단계를 거치면 좋은 마감이 됩니다.
- ABS는 다음에 적합합니다. 다양한 방법으로 프로토타입 제작특히 실제 사용에 적합한 멋진 샘플과 부품을 만드는 데 적합합니다.
- ABS는 높은 강도, 유연성, 내마모성이 특징이어서 가공이 필요한 제품의 신속한 프로토타입을 제작하기에 적합한 소재입니다.
ABS를 사용하여 신속한 프로토타입을 제작하는 것의 단점
ABS는 많은 장점을 가지고 있지만, 쾌속 조형(RP) 공정에는 단점도 많습니다. 쾌속 조형에 ABS를 사용할 경우의 몇 가지 단점은 다음과 같습니다.
- ABS 소재는 3D 프린팅 과정에서 변형, 컬링, 균열이 발생하기 쉽고, 이로 인해 프린팅 공정이 실패할 수 있습니다.
- ABS는 인쇄하기 복잡한 소재이므로 성공적인 인쇄를 위해서는 무언가가 필요합니다. 따라서 대부분의 RP 방식에서는 설계 전문가 팀이 ABS를 사용하지 않으면 엇갈린 결과를 얻게 됩니다.
다양한 등급의 ABS
쾌속 조형(RP)에는 다양한 등급의 ABS가 사용됩니다. 각 소재는 고유한 특성을 가지고 있습니다. 따라서 선택하기 전에 각 등급을 이해하는 것이 좋습니다. 쾌속 조형에 일반적으로 사용되는 ABS 등급은 다음과 같습니다.
ABS 압출 등급
이 ABS는 고유한 기계적 특성으로 인해 신속한 프로토타입 제작에 적합합니다. 견고하면서도 유연하여 높은 기계적 특성이 요구되는 제품에 사용됩니다. 이 ABS는 압출 방식으로 제조됩니다.
ABS 난연 등급
이 ABS 등급은 고유한 기계적 특성을 가지고 있습니다. 또한, 고유한 열적 특성으로 인해 신속한 프로토타입 제작에 더욱 적합합니다. 고온에 강한 제품을 제작하는 데 중요한 역할을 합니다. PVC나 PC와 같은 다른 소재와 혼합하여 사출 성형이나 압출 성형이 가능합니다.
ABS 사출 성형 등급
그만큼 이러한 등급의 ABS에는 사출 성형 공정이 일반적으로 사용됩니다. ABS 사출 성형 유형은 내충격성에 따라 여러 범주로 나뉩니다. 내열성, 중충격성, 고충격성, 그리고 용도 적합성 등은 쾌속 조형에 자주 사용되는 하위 등급입니다.
기타 ABS 등급
다른 유형의 ABS도 쾌속 조형에 사용됩니다. 하지만 더 나은 기계적 특성을 위해 다른 소재와 혼합하기도 합니다. 이러한 ABS에는 유리 섬유 강화 ABS, 스테인리스 스틸 섬유 강화 ABS, 그리고 고무 또는 흑연 섬유 강화 ABS가 있습니다. 이러한 등급은 압출 및 사출 성형과 같은 다양한 쾌속 조형 방식에 사용될 수 있습니다.
ABS 플라스틱 프로토타입 제작
ABS 플라스틱 프로토타입 제작은 오늘날 가장 널리 사용되는 프로토타입 제작 방식일 것입니다. 신제품 기획 및 개발에 탁월한 소재이며, 전체 합성 프로토타입 중 약 75%에 사용됩니다.
ABS는 다양한 프로토타입 제작 공정에 사용할 수 있을 만큼 견고하기 때문에 사용됩니다. 여기에는 테스트 기능, 페인팅, 도금, 기타 프로그램이 포함됩니다. 일부 전문 엔지니어는 다른 소재보다 가공 및 연마가 용이하기 때문에 ABS를 선호하기도 합니다.
ABS 플라스틱을 이용한 신속한 모델링 과정은 다른 유형의 플라스틱과 다릅니다. 다음은 가장 일반적으로 사용되는 ABS 소재 몇 가지입니다.
ABS를 사용한 CNC 가공
여러 가지 방법이 있습니다 CNC 가공 사용 중 ABS 소재. 그러나 가장 일반적으로 사용되는 방법은 압출입니다. 압출 과정에서 ABS는 특정 모양의 다이에 밀어 넣어 금형의 모양을 형성합니다.
압출 공정이 끝나면, 이 폴리머는 액체를 운반하는 파이프에 사용될 수 있습니다. 이러한 ABS 소재는 압출 후에도 차가움을 유지하므로 냉장고나 기타 추운 곳에 사용할 수 있습니다. CNC 기계는 절단, 펀칭, 터닝 작업도 수행할 수 있습니다.
ABS 소재의 사출 성형
ABS는 다양한 용도의 사출 성형에 사용할 수 있는 열가소성 소재입니다. 화학적 부식 및 물리적 충격에 대한 내성이 뛰어나기 때문입니다.
ABS 사출 성형 플라스틱은 전기 분야뿐만 아니라 강도, 강성, 충격 저항성이 필요한 구조적 용도에도 적합합니다.
CNC 가공과 사출 성형의 자세한 비교를 원하시면 여기를 참조하세요. 두 가지의 차이점에 대한 포괄적인 가이드.
ABS를 사용한 3D 프린팅
ABS는 고온을 잘 견디고 충격에도 깨지지 않기 때문에 3D 프린팅 전문가에게 더 적합합니다. 하지만 PLA보다 출력하기 어렵습니다. ABS 소재는 FDM(용융 적층 모델링) 방식으로 3D 프린팅하는 것이 가장 좋습니다. ABS 소재는 사용자에게 해를 끼칠 수 있는 입자를 방출하기 때문에 밀폐형 용기에 담긴 3D 프린터를 사용해도 괜찮습니다.
신속한 프로토타입 제작에 ABS 소재 적용
ABS 소재는 강도, 내열성 등 측면에서 매우 안정적이기 때문에 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 다음은 다양한 생산 공정에서 ABS 소재가 일반적으로 사용되는 몇 가지 예입니다.
자동차 산업
자동차 제조에 사용되는 소재는 일반적으로 매우 엄격한 여러 기준을 충족해야 합니다. 큰 응력 하에서, 심지어 큰 온도 변화에 노출되더라도 동일한 크기와 형태를 유지해야 합니다. ABS 소재는 이러한 모든 요건을 충족하기 때문에 이러한 유형의 사업에 매우 적합합니다. 예를 들어 자동차 내외장재와 자동차 계기판 등에 사용됩니다.
전자 산업
내마모성, 외관, 유지 보수가 용이한 소재는 전기 및 전자 산업에서 점점 더 중요해지고 있습니다. ABS는 뛰어난 정전기 방지 특성으로 이러한 측면에서 특히 유용합니다. ABS는 우수한 전기 절연 특성으로 인해 전기 부품의 하우징 및 커버로 선호됩니다.
사무용품
집에서든 사무실에서든, 아름답고 고급스러운 소재와 세련된 디자인은 매우 편안한 느낌을 줍니다. ABS는 다양한 색상으로 제공됩니다. ABS 소재를 다양한 쾌속 조형 단계를 거쳐 휴대폰 케이스나 수납함 같은 사무용품을 제작할 수 있습니다.
가정 용품
ABS 소재는 구조적 강도와 강성이 높아 가전제품 부품 제작에 적합합니다. 헬멧, 레고, 기타 장난감, 가정용 공구, 잔디깎이 커버, 악기 등이 그 예입니다.
프로토타입 제작을 위한 ABS 선택 시 고려 사항
환경 요인
ABS는 시제품 제작에 매우 유용하지만, 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 석유로 만들어지고 일부 등급은 재활용이 어렵기 때문입니다. 또한, 일부 ABS는 분해되지 않고 위험한 비스페놀 A를 함유하고 있기 때문에 책임감 있게 폐기하는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 환경에 악영향을 미칠 수 있습니다. 하지만 ABS가 튼튼하고 오래 지속된다는 것은 경제성을 의미합니다. 결론적으로, 설계자는 ABS를 선택할 때 가공성뿐만 아니라 환경에 미치는 영향도 고려해야 합니다.
비용에 미치는 영향
PLA나 나일론과 같은 다른 소재에 비해 ABS는 소량 및 중량 사출 성형 주문 시 가장 비용 효율적인 선택입니다. ABS는 파손 부품이 적고 사이클 시간이 단축될수록 그 가치가 더욱 높아집니다. ABS의 품질이 설계 요건을 충족하는 경우, 더 많은 표면 처리 작업이 필요합니다. 또한, 프로젝트에 "가성비"가 뛰어난 제품을 제공할 수 있습니다.
지속 가능성
ABS는 석유를 기반으로 만들어졌지만 지속 가능합니다. 오래 사용할 수 있고 재활용이 가능하기 때문입니다. 수명이 길어서 자주 교체할 필요가 없습니다. 또한 재활용이 가능하기 때문에 새로운 자원이 덜 필요하고, 이는 지구에도 이롭습니다. 이는 순환 경제라는 개념과도 일맥상통합니다.
PLA는 생분해성이 뛰어나고 친환경 소재로 만들어졌다는 점에서 높은 평가를 받고 있습니다. 하지만 PLA의 분해 속도와 자원 활용도는 여전히 논란의 여지가 있습니다. PLA는 산업적으로 퇴비화될 수 있지만, 열악한 환경에서는 최대 80년까지 분해됩니다. 또한, PLA 제조에는 자원 집약적인데, PLA 1g을 생산하는 데 옥수수 2.7g이 필요합니다. 이러한 점 때문에 사람들은 이것이 농업 자원을 활용하는 올바른 방법인지 의문을 품고 있습니다.
프로그램 요구 사항
ABS를 다른 플라스틱과 비교할 때 가장 중요한 것은 소재의 특성이 용도에 적합한지 확인하는 것입니다. 소재를 선택할 때 다음 요소를 고려해야 합니다.
- 내화학성 또는 내열성 특성의 필요성
- 내구성과 노화 특성의 필요성
- 후처리의 필요성
- 재료가 사용될 환경
- 성능 검증 목표
ABS는 우수한 기계적 물성과 가공 용이성으로 다양한 프로토타입 제작에 적합합니다. 하지만 특수 의료 기기나 전자 기기의 경우, 필요에 맞는 틈새 특수 소재를 찾아야 할 수도 있습니다.
올바른 ABS 소재를 어떻게 선택합니까?
선택하기 전에 ABS 소재가 무엇으로 만들어졌고 어떻게 사용할지 정확히 이해해야 합니다. 적합한 ABS 소재를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 사항은 다음과 같습니다.
ABS의 특성
쾌속 조형을 시작하기 전에 ABS의 특성을 이해하는 것이 중요합니다. 위에서 언급한 각 ABS 소재는 고유한 특성을 가지고 있습니다. 예를 들어, ABS 사출 성형 등급은 매우 높은 열을 견딜 수 있습니다. 따라서 ABS를 선택하기 전에 최종 제품에 원하는 품질을 고려해야 합니다.
신속한 프로토타입 제작 프로세스
ABS는 다양한 프로토타입 제작 공정에 사용될 수 있습니다. 가장 일반적인 두 가지 방법은 3D 프린팅과 사출 성형입니다. 각 RP(신속 프로토타입) 공정에는 서로 다른 등급의 ABS가 필요합니다. 따라서 적합한 소재를 선택하기 전에 다양한 등급의 ABS를 이해하는 것이 중요합니다.
가공성
ABS 등급을 선택할 때는 가공 용이성도 고려해야 합니다. 각 ABS 종류마다 가공성 계수가 다릅니다. 잘못된 등급의 ABS를 사용하면 가공에 어려움을 겪게 됩니다. 3D 프린팅에서 발생할 수 있는 문제 중 하나는 변형입니다.
신속한 프로토타입 제작에 사용할 수 있는 기타 플라스틱 소재
ABS는 반드시 쾌속 조형(RP)에 사용할 필요는 없습니다. 재료마다 장단점이 다르며, 다양한 작업에 사용할 수 있습니다. 쾌속 조형에 일반적으로 사용되는 플라스틱은 다음과 같습니다.
PC(폴리카보네이트)
폴리카보네이트 몇 가지 특징이 있습니다. 안정적이고 강하며 내열성이 뛰어난 소재로 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 예를 들어 기어, 랙 등을 만드는 데 핵심적인 역할을 합니다.
PP(폴리프로필렌)
폴리프로필렌 투명하고 무취이며 무독성인 플라스틱으로, 구조적 안정성과 높은 결정화도로 잘 알려져 있습니다. 또한 내열성과 내식성이 뛰어나며 밀도가 낮습니다. PP는 투명도, 광택, 경도가 낮지만 충격 강도는 높습니다. 따라서 단열성과 내식성이 요구되는 제품 제조에 이상적인 소재입니다.
자세히 알아보기:ABS와 폴리프로필렌(PP)의 차이점
PA(폴리아미드)
많은 사람들이 폴리아미드를 신속한 프로토타입 제작에 사용하는 이유는 그 특별한 특성 때문입니다. 폴리아미드는 매우 강하고, 쉽게 연화되지 않으며, 내열성이 높고 마찰 계수가 낮습니다. 우수한 기계적 물성 덕분에 폴리아미드는 전자 제품, 섬유 기계, 화학 기계 제조에 널리 사용됩니다.
POM(폴리옥시메틸렌)
폴리아세탈 다양한 산업 환경에서 사용할 수 있는 또 다른 플라스틱입니다. 매우 단단하고 쉽게 마모되지 않습니다. 강하고 유연하기 때문에 기어, 베어링, 자동차 부품, 공작 기계, 악기, 장난감 등의 제조에 사용됩니다.
결론
ABS는 여러 분야에서 쾌속 조형(RP)에 중요한 소재입니다. 따라서 ABS의 용도, 장단점을 심층적으로 이해하는 것이 중요합니다. 프로젝트에 ABS를 사용하고 싶으신가요? Yonglihao Machinery는 고객에게 ABS를 활용한 최고의 쾌속 조형 서비스를 제공합니다. 쾌속 조형을 한 단계 더 발전시키기 위해 어떤 재료든 사용하고 추천해 드립니다.
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자주 묻는 질문
ABS 소재는 무엇에 사용할 수 있나요?
ABS는 다양한 쾌속 조형 방식에 사용할 수 있는 열가소성 폴리머입니다. ABS 소재는 3D 프린팅 및 사출 성형 공정에 널리 사용됩니다. 이 플라스틱은 제조 비용이 저렴하고 플라스틱 제조업체가 다루기 쉬워 잘 알려져 있습니다.
ABS는 어떤 종류의 재료인가요?
ABS는 비정질의 무거운 열가소성 폴리머입니다. "열가소성"이라는 용어는 물질이 열에 노출되었을 때 어떻게 변하는지를 나타냅니다. 열가소성 플라스틱은 특정 온도(ABS 플라스틱의 경우 화씨 114도)에서 액체가 됩니다.
플라스틱과 ABS 중 어느 것이 더 낫나요?
ABS는 나일론보다 약하고, 단단하지 않으며, 가볍기 때문에 프로토타입 제작에 더 적합합니다. ABS는 유연하고 PLA(폴리프로필렌 락톤)보다 내화학성이 뛰어납니다.