Filament ABS - wszystko, co musisz o nim wiedzieć!

Filament ABS, czyli materiał wszechstronnie wytrzymały

Do tej pory w ramach artykułów publikowanych w ramach Kompendium Druku 3D omówione zostały dwa rodzaje filamentów (możesz przeczytać o nich tu oraz tutaj), które wyróżniają się szczególnie wielkim uznaniem wśród użytkowników drukarek 3D, które do pracy nad wykonywaniem wydruków trójwymiarowych zaprzęgają technologię FDM. Nie ma tu jednak mowy o żadnej dylogii, której motyw przewodni stanowi popularność. Dlaczego? Pisząc o filamentach powszechnie stosowanych w dziedzinie, jaką jest druk 3D, nie należy zapominać o materiale, z którego tworzenie przestrzennych struktur cechuje się nieco większą problematycznością niż w przypadku wykonywania wydruków z PLA i PET-G, co jednak nie sprawia, iż jego popularność jest niewysoka. Wręcz przeciwnie! Jaki filament stanowi ostatni, choć równie istotny, co pozostałe jej komponenty, element tej materiałowej trylogii? Jest nim ABS i to właśnie na nim skupia się artykuł, który czytasz obecnie, drogi Czytelniku.

Spis treści:

Filament ABS - podstawowe informacje o tworzywie
Mechaniczna wytrzymałość filamentu ABS
Odporność termiczna, chemiczna i post-processing
Zamknięta komora robocza - czy jest konieczna?
Easy ABS - bezkomorowy filament
Filament ABS - dostępność w sprzedaży
Podsumowanie

ABS - czym jest?

Podobnie jak PLA i PET-G, ABS zaliczany jest do grona substancji chemicznych zwanych polimerami (o tym, co dokładnie kryje się za tym pojęciem, przeczytać możesz, drogi Czytelniku w artykułach, w których pod lupę wzięte zostały filamenty PLA oraz PET-G, toteż tam Cię odsyłam, jeśli hasło to Cię zainteresowało). W przypadku termoplastu, który stanowi temat główny tego wpisu, użytkownik drukarki 3D ma do czynienia z tworzywem o tyle interesującym, iż jest ono amorficzne. Owa amorficzność oznacza, iż substancja chemiczna stanowiąca temat główny tego artykułu jest z jednej strony ciałem stałym, z drugiej zaś jego struktura wewnętrzna charakteryzuje się wysokim poziomem nieuporządkowania. Substancje występujące w stałym stanie skupienia zwykle są wewnętrznie uporządkowane. ABS stanowi wyjątek od tej reguły. Nie jest jednak jedynym przedstawicielem ciał, które charakteryzują się amorficznością. Powszechnie występujący w przyrodzie byt amorficzny stanowi bowiem chociażby bursztyn!

Filament ABS - trwały materiał do drukarki 3D

Co jednak użytkownikowi drukarki 3D typu FDM mają do zaoferowania filamenty typu ABS? Odpowiedź jest prosta: Bardzo wiele! ABS charakteryzuje się przede wszystkim zatrważająco wręcz wysoką wytrzymałością. Wykazuje się bardzo dużą twardością. ABS jest także materiałem posiadającym znaczną odporność na pęknięcia, co m.in. oznacza, iż stanowi on filament odznaczający się niemałą udarnością. Powierzchnie utworzone z ABS-u są również niełatwe do zarysowania.

Filamenty ABS 702 firmy Nebula

Filamenty ABS-owe oferowane są w wielu różnych wariantach kolorystycznych. Na zdjęciu umieszczono wydruki z materiału ABS 702 firmy Nebula.¹

Odporność termiczna, chemiczna oraz możliwości obróbki wydruków z filamentu ABS

Wyjątkowo złożony, mechaniczny aspekt wytrzymałościowy to jednak nie wszystko, co termoplast ten ma do zaoferowania użytkownikom drukarek 3D. ABS cechuje się bowiem również dużą odpornością termiczną. Niepodatny jest również na destrukcyjne działanie różnorodnych chemikaliów. Należy jednak mieć na uwadze fakt, iż odporność ABS-u na negatywny wpływ substancji chemicznych ma swoje ograniczenia. Materiał charakteryzuje się wytrzymałością na działanie alkoholi, tłuszczów oraz związków o odczynie zasadowym (np. ługów). Struktur wykonanych z ABS-u nie uszkodzą też zarówno rozcieńczone kwasy, jak również niektóre z nich, które niepoddane zostały procesowi ich rozcieńczenia. Do tych ostatnich zalicza się rozmaite, nierozcieńczone kwasy fosforowe oraz stężony kwas solny. ABS nieodporny jest jednak na działanie nierozcieńczonego kwasu azotowego(V), stężonego kwasu siarkowego(VI) oraz kwasu octowego lodowatego. Jaka właściwie substancja skrywa się pod nazwą tego trzeciego związku chemicznego. Otóż, jest to po prostu stężony kwas octowy. W formie mocno rozcieńczonej związek ten (tj. kwas octowy) to ocet, tak powszechnie spotykany w gospodarstwach domowych. Chemikalia, wobec działania których ABS nie wykazuje odporności, stanowią całkiem pokaźne grono substancji. Zaliczają się do nich również związki chemiczne zwane ketonami. Najbardziej znanym ich przedstawicielem jest aceton. ABS nie cechuje się odpornością na jego destrukcyjne działanie. Z jednej strony jest to wada, z drugiej zaś - zaleta! Dlaczego zatem wiedza o wpływie acetonu na ABS może okazać się niezwykle przydatna? Otóż, aceton wykorzystać można do wygładzenia powierzchni trójwymiarowych obiektów wykonanych z filamentu, jaki stanowi tworzywo ABS-owe!

Zamknięta komora robocza - czy jest potrzebna podczas druku obiektów z filamentu ABS-owego?

Bardzo istotną kwestią związaną z wykorzystaniem filamentu typu ABS w druku 3D jest zalecenie, aby wydruki przestrzenne z niego wykonywane były za pomocą drukarki 3D, która posiada zamykaną komorę roboczą. Z czego ono wynika? Termiczne przetwarzanie materiału ABS wiąże się z wydzielaniem się z poddawanego tego typu obróbce surowca związku chemicznego, jakim jest styren. Substancję tą uważa się za potencjalnie niebezpieczną dla zdrowia, toteż nie zaleca się wystawiania ludzkiego organizmu na jej ekspozycję. Nie jest to jednak jedyna przyczyna stosowania drukarki 3D z zamykaną komorą roboczą podczas tworzenia przestrzennych struktur z ABS-u. Podczas temperaturowej obróbki tego materiału dochodzi również do emisji mikrocząstek tak przetwarzanego, których wdychanie nieść może za sobą negatywne konsekwencje zdrowotne. Kwestii drukarek 3D z zamykaną komorą poświęcony został osobny artykuł, który przeczytać możesz, drogi Czytelniku, klikając tutaj.

Filament ABS niewymagający drukarki 3D z zamkniętą komorą druku - przykład

Co ciekawe, nie wszystkie filamenty, których bazę stanowi ABS, wymagają stosowania drukarek 3D z zamkniętą komorą roboczą, aby materiał ten został umiejętnie przetworzony przez urządzenie drukujące! Firma Fiberlogy stworzyła bowiem produkt, dzięki któremu opisany wcześniej wymóg przestaje być koniecznością, stając się rozwiązaniem opcjonalnym. Filamentem tym jest Easy ABS. Występuje on w kilku wariantach barwnych, z których każdy wyróżnia się dodatkowo przezroczystością. Cechę tą można dodatkowo uwydatnić, wygładzając przygotowany z Easy ABS wydruk acetonem.

Przykładowe filamenty Easy ABS firmy Fiberlogy

Filament Easy ABS firmy Fiberlogy wyróżnia się spośród produktów konkurencji zarówno prostotą wykonywania z niego wydruków, jak również przezroczystością!²

Filament ABS - dostępność produktu na rynku materiałów do drukarki 3D

Filamenty ABS-owe, podobnie jak materiały polilaktydowe oraz te, których bazę stanowi PET-G, oferowane są przez wielu różnych producentów (w tym oczywiście Fiberlogy i Spectrum) w bardzo szerokiej gamie kolorystycznej. Pod względem tym na szczególną uwagę zasługuje materiał ABS 702, który produkowany jest przez firmę Nebula. Wachlarz barwny tego filamentu wyróżnia się na tle produktów konkurencji szczególnie dużą rozpiętością, toteż istnieje bardzo wysokie prawdopodobieństwo, iż wymagający użytkownik drukarki 3D znajdzie wśród multum kolorów, w których ABS 702 występuje, materiał ABS-owy idealnie dopasowany do swoich potrzeb.

Filamenty ABS - podsumowanie

Podsumowując, ABS to materiał tak powszechnie stosowany do wykonywania trójwymiarowych figur za pomocą drukarek 3D ze względu na jego szeroko rozumianą wytrzymałość. Utworzone z tego rodzaju filamentu wydruki charakteryzują się wysoką odpornością mechaniczną, w tym dużą udarnością (czyli m.in. odpornością na pękanie), sztywnością i twardością. ABS to materiał, którego powierzchnia jest trudna do zarysowania, zaś sam filament cechuje się dodatkowo zadowalającą wytrzymałością na destrukcyjny wpływ niektórych związków chemicznych oraz znakomitą odpornością termiczną. Nie bez przyczyny zatem stanowi surowiec tak popularny wśród użytkowników drukarek 3D.

¹Fotografia ilustruje różnorodność wariantów kolorystycznych filamentu ABS 702 firmy Nebula. Zaczynając od lewej strony zdjęcia, są to kolejno:

²Na zdjęciu przedstawiono następujące warianty filamentu Easy ABS firmy Fiberlogy: