ABS trong công nghệ in 3D được dùng khá phổ biến, nó là Acrylonitrile Butadiene Styrene – một loại polymer nhiệt dẻo, chủ yếu được biết đến với khả năng chống va đập tốt ở nhiệt độ thấp và tạo ra các bộ phận nhẹ. Chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực thiết bị gia dụng, nó cũng được tìm thấy trong vỏ thuyền, đồ trang trí, đồ chơi và đặc biệt là trong những viên gạch nổi tiếng do LEGO phát triển.

Nhựa ABS rất phổ biến trên thị trường in 3D FDM, đây là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực này cùng với PLA.

Đồ chơi Lego sản xuất từ nhựa ABS

Đồ chơi Lego sản xuất từ nhựa ABS

Hôm nay, chúng tôi cung cấp cho bạn một cái nhìn tổng quan về các đặc điểm chính của nhựa ABS trong lĩnh vực in 3D, bao gồm các thông số in và ứng dụng của loại nhựa này.

Quy trình sản xuất

Là một trong những loại nhựa đầu tiên được sử dụng với máy in 3D công nghiệp , ABS được phát triển vào khoảng năm 1990. Polymer nhiệt dẻo này được gọi là ‘terpolymer’ và thường được tạo ra bằng cách trùng hợp acrylonitrile và styren với sự hiện diện của polybutadiene – thường là 20% acrylonitrile , 25% butadien và 55% styren. Do đó, sự thay đổi các tỷ lệ này có thể thay đổi các đặc tính của ABS. Ví dụ, styrene là nguyên tố mang lại cho ABS độ cứng và độ sáng, trong khi butadiene mang lại cho nó khả năng chống va đập và các đặc tính ở nhiệt độ thấp.

Nhựa ABS được sử dụng trong in phun

Nhựa ABS được sử dụng trong in phun

Ngành công nghiệp ép nhựa là một trong những đối tượng tiêu thụ chính của nhựa ABS do loại vật liệu này có độ cứng tốt, chịu va đập cao và nhẹ, đồng thời giá cả lại rất phải chăng. Nó cũng đã trở thành vật liệu phổ biến trong thị trường in 3D trong vài năm nay, là một trong những loại sợi đầu tiên được sử dụng trong lĩnh vực này cùng với nhựa PLA – cả hai vật liệu này đều dễ in hơn các loại nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật có giá cả thấp khác.

Các đặc tính của sợi ABS trong in 3D

Với khả năng tạo sợi với đường kính 1,75 mm hoặc 2,85 mm với nhiều màu khác nhau, ABS có các đặc tính thú vị dành cho nhiều ngành công nghiệp muốn in 3D các bộ phận chức năng hoặc chế tạo bộ phận nguyên mẫu. Mặc dù khó in hơn PLA, ABS vẫn là vật liệu rất phổ biến đối với các chuyên gia in 3D do khả năng chống va đập và nhiệt độ cao (từ -20°C đến 80°C). Nó không trong suốt, tuy nhiên có bề mặt nhẵn và sáng bóng và có thể được hàn bằng các phương pháp hóa học sử dụng axeton.

ABS có nhiệt độ nóng chảy khoảng 200°C, do đó, nhiệt độ đùn được khuyến nghị là từ 230°C đến 260°C. Việc sử dụng tấm gia nhiệt (từ 80°C đến 130°C) là bắt buộc do ABS là một loại nhựa co lại khi tiếp xúc với không khí, điều này làm cho sản phẩm bị co lại (hoặc cong vênh) và do đó tự tách ra khỏi tấm. Đối với các bộ phận lớn, thậm chí nên sử dụng chất kết dính đặc biệt như Kapton hoặc sơn mài kết dính. Cuối cùng, máy in 3D có vỏ kín được ưu tiên sử dụng vì nhựa ABS phát ra các hạt có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng.

Về kỹ thuật in, ABS dễ dàng in bằng HIPS, một vật liệu có cùng nhiệt độ đùn. Vật liệu này hòa tan nhanh chóng trong D-Limonene, một dung môi gốc chanh. Ít khi cần xử lý sau khi in bằng nhựa polymer nhiệt dẻo này, đây là một ưu điểm chính giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình sản xuất các bộ phận phức tạp. Sản phẩm từ ABS có thể được sơn và chống chọi tốt với thời gian, ít biến dạng. Cuối cùng, chất liệu này phải được giữ khô ráo vì sự hút ẩm từ không khí sẽ làm cho ABS khó in hơn rất nhiều.

Hộp Polybox bảo vệ các sợi nhựa khỏi độ ẩm môi trường

Hộp Polybox bảo vệ các sợi nhựa khỏi độ ẩm môi trường

Các nhà sản xuất chính

Hiện nay trên thị trường có nhiều đơn vị cung cấp nhựa ABS ở dạng sợi, có thể kể đến một số các nhà cung cấp nổi tiếng như Stratasys và Esun của Trung Quốc, Ultimaker, FormFutura, Innofil3D, v.v. Có rất nhiều lựa chọn về màu sắc với giá cả dao động tùy thuộc vào thương hiệu.

Cần lưu ý rằng có nhiều loại phụ gia được thêm vào ABS, ví dụ như ABS dựa trên sợi carbon hoặc sợi aramid, được biết đến nhiều hơn với tên gọi Kevlar. Những sợi này làm giảm hiện tượng cong vênh của ABS và do đó cho ra độ chính xác cao hơn. Mặt khác, carbon củng cố các tính chất cơ học ban đầu của vật liệu. Những loại vật liệu kỹ thuật cao hơn này thường đắt hơn và các thông số in cũng khác hơn so với loại thường.

Cuối cùng, mặc dù nhựa ABS chủ yếu được sử dụng trong in 3D FDM , nhưng có một loại nhựa khác là nhựa PLA cũng có thể in lập thể và có các tính chất cơ học tương tự như nhựa nhiệt dẻo ABS.

Tham khảo: https://www.3dnatives.com/