Что такое пластик ABS

ABS-пластик — популярный материал для производства деталей и прототипирования с широким промышленным применением благодаря своим уникальным механическим свойствам.

Термопластик применяется при производстве изделий независимо от их дизайна с использованием таких процессов, как ЧПУ-обработка, 3D-печать и литьё под давлением. В этой статье рассказывается о материале ABS и его совместимых производственных процессах.

Что такое пластик ABS?

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) is an opaque thermoplastic known for its rigidity and strength. The polymer is amorphous and consists of three monomers: acrylonitrile, butadiene, and styrene:

Акрилонитрил отвечает за химическую стабильность и термостойкость материала.
Бутадиен придаёт полимеру прочность и ударную стойкость.
Стирол отвечает за его жёсткость и обрабатываемость при создании различных форм.

Свойства пластика ABS

ABS plastic material has wide applications in several industries and compatibility with several manufacturing processes due to its properties. Below are some ABS material properties and why ABS rapid prototyping and manufacturing are common.

свойства пластика ABS

Ударопрочность

Ударопрочность — это способность материала сопротивляться сильным и внезапным нагрузкам. Материал ABS обладает высокой ударопрочностью при низких температурах. В результате он является важной частью автомобильной промышленности при изготовлении таких деталей, как бамперы.

Отличный изолятор

Как и любой пластик, ABS является отличным изолятором и низко проводящим тепло. Поэтому он популярен в прототипировании и производстве изделий, требующих теплоизоляционной защиты.

Износостойкость

Полимер обладает высокой износостойкостью. В результате он применяется при изготовлении изделий, которые должны иметь гладкую поверхность независимо от области использования. Поэтому ABS широко используется в автомобильной промышленности для изготовления таких деталей, как приборные панели.

Яркость поверхности

Пластиковый полимер имеет качественную, хорошо отполированную и блестящую поверхность. В результате его эстетическая привлекательность делает его одним из лучших пластиковых полимеров в автомобильной промышленности.

Химическая стойкость

ABS обладает высокой химической стойкостью, его можно использовать в средах, содержащих спирты, углеводороды и другие химические вещества.

Различные типы марок ABS

There are different grades of ABS materials used in part prototyping and manufacturing. Each grade has its properties well explained below:

Марка ABS для экструзии

Марка для экструзии названа так потому, что она производится в процессе пластиковой экструзии и широко используется в отраслях, требующих прототипов ABS с повышенной прочностью и эластичностью. Примером является пластик ABS569 и ABS-PA749SK.

Огнестойкая марка ABS

Огнестойкая марка ABS — это термостойкий пластик ABS, применимый для изготовления изделий и деталей, требующих высокой термостойкости. Примером является Prime ABS 860 FR, который формуется/экструзируется и соединяется с другими материалами, такими как поликарбонат и поливинилхлорид.

Марка ABS для литья под давлением

Эта марка ABS подходит для изготовления изделий методом литья под давлением. Они обладают высокой ударопрочностью и применяются в пластиковой прототипировке.

Другие марки ABS пластика

К ним относятся марки ABS, комбинированные с различными материалами для повышения их механических свойств. Примеры включают ABS, усиленный стекловолокном, графитовым волокном и нержавеющей сталью.

Типы процессов производства ABS пластика

Существуют различные типы производственных процессов, подходящие для работы с ABS. Ниже перечислены распространённые процессы производства, используемые в прототипировании и производстве пластика.

1. 3D-печать ABS

3D-печать — это аддитивный процесс производства, при котором используется 3D-принтер для изготовления трёхмерной детали с помощью моделей, созданных в CAD. Принтер строит деталь слой за слоем, пока не получится полностью физическая часть.

Существует несколько техник 3D-печати. Однако технология послойного моделирования (FDM) является наиболее популярной для пластиков ABS. После печати вы также можете подвергнуть деталь постобработке для улучшения её функции и эстетики.

Использование 3D-печати с ABS-пластиком сопровождается несколькими дефектами. Ниже приведены некоторые из них:

• Warping: This is the most common 3D printing defect in which the lower part of the printed ABS parts curls up. It occurs due to irregular temperature that causes uneven shrinkage. Several solutions include reducing the printing speed, using adhesives, and printing with a heated bed.
• Cracking (delamination): It occurs when the printed ABS layers separate because they don’t bond due to temperature differences. You can prevent cracking by printing with an enclosure to control the operating temperature.
• Z-wobble: This occurs due to a skewed printer movement which causes the incoherent movement to move incorrectly. You can avoid Z-wobble by tuning all z-axis components.
• Stringing: This is when tiny ABS thermoplastic remains on a 3D-printed model due to the extruder moving to a random spot and leaking plastic. A common preventive measure is reducing print speed and unclogging the nozzle.

2. ЧПУ-обработка для ABS

Обработка на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) — это набор удаляющих технологических процессов, при которых часть заготовки удаляется с помощью управляемого компьютером станка. Некоторые техники подходят для ABS, такие как сверление, растачивание и токарная обработка.

Обработка пластика — это подходящий процесс для прототипирования и производства из ABS с точными допусками и сложной геометрией. Кроме того, в отличие от 3D-печати, обработка на ЧПУ позволяет получить доступ к определённым геометриям, например, к изогнутым внутренним путям.

Особенности обработки ABS

Ниже приведены некоторые моменты, которые следует учитывать при обработке ABS-пластика:

• A major consideration when machining ABS is heat generation during the process. CNC machines generate high heat, which can melt the part or cause defects such as warping. As a result, you should be able to machine the polymer at a speed that does not alter its properties.
• Coolant will help you reduce the operating temperature and its effect on the ABS plastic material. This is very important in every CNC machining technique, especially drilling.
• Ensure you choose the right tool for machining ABS plastic. Machining ABS requires you to have a tool with a positive or neutral shape. Using the wrong tool can lead to the tool digging into the material and producing a pull-out effect.
• Firmly fix the ABS plastic part to reduce vibration between the CNC part and the tool. Vibration can lead to the tool digging into the surface or reducing contact between the workpiece surface and the tool.

3. Литьё под давлением для ABS

Литьё под давлением — это распространённый производственный процесс, подходящий для работы с ABS. Он включает расплавление и впрыскивание материала в подготовленную форму для литья. Расплавленный пластик охлаждается и затвердевает, принимая форму формы для литья.

Литьё ABS подходит для изготовления сложных твёрдых деталей из ABS с точными допусками. Формы обычно изготавливаются из алюминия и стали, обработанных на станках с ЧПУ. Однако форма также может быть выполнена с помощью 3D-печати, что зависит от количества и сложности деталей.

Более того, литьё под давлением имеет высокие начальные затраты на подготовку. Однако оно является наиболее подходящим для массового производства деталей из ABS, поскольку может быстро производить большое количество деталей.

Распространённые дефекты при литье ABS

Использование литья под давлением для материала ABS может привести к нескольким дефектам. Ниже перечислены наиболее распространённые и способы их предотвращения;

• Weld lines occur when two or more flow fronts don’t weld completely on coming together during ABS plastic injection molding. Incomplete welding results from low temperature and pressure that causes premature solidification. One common way of avoiding the problem is by ensuring a high and uniform pressure and temperature.
• Jetting in ABS molding occurs due to uneven solidification when the first flow of molten ABS thermoplastic enters the mold cavity and solidifies. You can reduce jetting by decreasing the injection pressure and increasing the operating temperature.
• Cracking occurs on the entire weld area surface due to stress and deformation brought on by the external environment. Furthermore, it can occur due to cold mold surfaces and low injection rates. Common solutions to the defect include increasing the injection speed and optimizing the mold/operational temperature.
• Flash injection mold occurs when a thin film of plastic flows out of the mold cavity during the injection due to a high injection rate and pressure. You can reduce the injection rate and increase the clamping pressure to avoid flash in injection molding.

Плюсы и минусы использования материалов ABS в быстром прототипировании

Материал ABS имеет свои преимущества и недостатки. В этом разделе будут обсуждены преимущества и недостатки использования материалов ABS в быстром прототипировании.

Преимущества использования ABS в быстром прототипировании

Материалы ABS популярны в быстром прототипировании по следующим причинам:

• They have a reasonable production cost with an aesthetically pleasing structure.
• ABS materials offer good finishes after machining, polishing, painting, filling, etc.
• They have properties like high wear resistance, good stability, and strength

Недостатки использования ABS в быстром прототипировании

Несмотря на множество преимуществ, полимер ABS имеет и недостатки, зависящие от продукта. Ниже перечислены некоторые недостатки этого материала в быстром прототипировании.

• ABS can curl, crack, or warp during manufacturing, especially under high temperature
• Working with the material should be handled by highly specialized engineers, increasing labor costs.
• It gives variable results in most prototyping processes especially 3D printing.

Применение ABS-пластика

Благодаря своим отличным свойствам, таким как стабильность, прочность и термостойкость, ABS-полимер широко используется в промышленности. Ниже приведены типичные области применения ABS-пластиков.

Автомобильная промышленность

ABS подходит для изготовления автомобильных деталей, таких как спинки сидений, панели приборов и облицовка стойки. Здесь, наряду с другими инженерными пластиками, он является важным материалом благодаря снижению веса и уменьшению потребления энергии, особенно при производстве деталей для электромобилей.

Электротехническая промышленность

Изоляционные свойства материала ABS делают его идеальным материалом для покрытия электрических деталей. Например, он может заменить поливинилхлорид при производстве электронных корпусов.

Канцтовары и офисное оборудование

ABS-полимер применяется для изготовления высококачественных деталей, таких как крышки клавиатур, корпуса телефонов и запоминающих устройств. Помимо механических свойств, он позволяет внедрять дизайны и цвета, повышая комфорт в офисе.

Бытовая техника и товары для потребителей

Прочность и жесткость ABS делают его подходящим для производства таких деталей, как панели управления, корпуса пылесосов и внутренние части холодильников.

Заключение

ABS-пластик — важный прототипный пластик, используемый в различных промышленных секторах для производства различных изделий. В этой статье подробно объяснены свойства материала, его сорта, преимущества и недостатки, а также подходящие области применения.

Хотите конкурентоспособную цену на качественный быстрый прототипинг ABS? XTJ обладает богатым опытом обработки пластмасс и нанесения поверхностных покрытий на пластиковые детали, будь то ABS или другие пластики, и сможет удовлетворить ваши требования по точным стандартам. Просто загрузите свои CAD-файлы и получите мгновенную смету на ваш дизайн.

Часто задаваемые вопросы

Какой тип материала — ABS?

ABS, или акрилонитрил-бутадиен-стирол, — аморфный и термопластичный полимер. Как термопластик, он формуется при нагревании и охлаждении. Кроме того, будучи аморфным, он не кристаллизуется.

Является ли ABS-пластик токсичным?

ABS достаточно безвреден для человека благодаря отсутствию канцерогенов. Также не зафиксировано случаев негативного воздействия на здоровье при контакте с ABS. Однако он не подходит и не рекомендуется для медицинских имплантатов.

Для производства прототипов, что лучше — ABS-пластики или обычные пластики?

Выбор подходящего пластика зависит от требуемых механических свойств. Например, ABS прочнее и долговечнее поливинилхлорида. Однако лучше проконсультироваться с экспертами по поводу подходящего материала для вашего проекта.

XTJ — ведущий производитель OEM, который занимается предоставлением комплексных решений по производству Детали из ABS-пластика от прототипа до серийного производства. Мы гордимся тем, что являемся компанией с системой менеджмента качества ISO 9001, и мы стремимся создавать ценность в каждом клиентском взаимодействии. Мы достигаем этого через сотрудничество, инновации, улучшение процессов и исключительное мастерство.