Nhựa In 3D ABS

Bạn rất có thể đã biết ABS. Đây có lẽ là loại nhựa phổ biến nhất để ép phun, vì vậy bạn có thể tìm thấy nó ở khắp mọi nơi! Hệ thống đường ống, nhạc cụ, thiết bị gia dụng, nắp bàn phím, Lego, ca nô, và thậm chí cả TV màn hình phẳng và màn hình máy.  Mặc dù mang đến nhiều ưu điểm, nhưng ABS lại thách thức khả năng in 3D do tính chất của nó. Bài viết này nhằm giải thích khái niệm về nhựa in 3D ABS, phân tích các đặc tính vật lý, và liệt kê những ứng dụng tiêu biểu của ABS trong in 3D, cùng với những kinh nghiệm quý báu dành cho việc in 3D với nhựa ABS. Hãy Meme 3D cùng tìm hiểu để có cái nhìn rõ ràng và sâu hơn về chủ đề này nhé!

Nhựa In 3D ABS Là gì ?  

ABS (acrylonitrile butadiene styrene) có lẽ là sợi nhựa phổ biến nhất được sử dụng trong công nghệ in 3D. Nó tạo ra các bộ phận làm bằng nhựa rất chắc chắn, với khả năng chống va đập cao ở nhiệt độ thấp. Nó chủ yếu được sử dụng trong máy in 3D FDM . Nhựa ABS là một loại polymer nhiệt dẻo bao gồm ba monome: acrylonitrile, butadiene và styrene. Vật liệu này lần đầu tiên được cấp bằng sáng chế vào những năm 1940 và rất nhanh chóng trở nên phổ

Một số tính chất của nhựa in 3d ABS

Tính chất vật lí

Nhựa ABS tính chất  cứng, không giòn, cách điện khá tốt, bền qua nhiệt độ và hóa chất nên làm cho ABS thuận lợi cho nhiều ứng dụng, đồng thời nó cũng là chất chống cháy, dễ gia công và sản xuất số lượng lớn, mẫu mã đa dạng phong phú.

Việc sử dụng tấm gia nhiệt (từ 80°C đến 130°C) là bắt buộc do ABS một loại nhựa co lại khi tiếp xúc với không khí, điều này làm cho sản phẩm bị 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.

Đặc điểm của nhựa in 3D ABS 

Nhựa ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) đã trở thành vật liệu phổ biến trong công nghệ in 3D với tính chất đặc biệt và chi phí sản xuất thấp điều này đã làm cho ABS là lựa chọn hàng đầu trong việc tạo ra các sản phẩm mẫu mã đa dạng

Dưới đây là nhưng ưu điểm và nhược điểm của nhựa in 3d ABS

Ưu điểm :

Khả năng chống va đập: Nhựa ABS có khả năng chống va đập tốt, giúp bảo vệ mẫu khỏi các tác động mạnh từ bên ngoài. Điều này không chỉ giúp trong quá trình vận chuyển mà còn đảm bảo sự an toàn trong quá trình sử dụng.

Độ cứng : ABS có tính chất cơ học tốt, đem lại độ cứng và khả năng duy trì hình dạng cho các mẫu cấu trúc phức tạp, làm cho ABS trở thành một vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ bền cao

Tính chất cơ học tốt: Vật liệu này được biết đến là mạnh mẽ, dẻo dai và bền. Nó cung cấp khả năng chống nhiệt, điện và hóa chất hàng ngày tốt. ABS hơi dẻo và do đó ít giòn hơn PLA

Dễ xử lý hậu kỳ: ABS dễ dũa và chà nhám hơn nhiều so với PLA. Nó cũng có thể được xử lí hậu kỳ bằng hơi axeton , giúp loại bỏ hoàn toàn tất cả các đường kẻ lớp và mang lại bề mặt nhẵn, sạch.

Giá rẻ: Đây là một trong những loại nhựa  rẻ nhất, với một cuộn chỉ 1 kg có giá khởi điểm thấp nhất là 160k . ABS mang lại giá trị tuyệt vời khi xét đến các đặc tính cơ học vượt trội của nó, nhưng hãy lưu ý đến chất lượng của nhựa

Chịu nhiệt độ tốt : ABS có khả năng chịu được nhiệt độ cả cao và thấp, cho phép sử dụng trong nhiều điều kiện khác nhau mà không bị biến dạng hay hỏng hóc.

Tính cách điện tốt: Khả năng cách điện của ABS là một ưu điểm quan trọng, đặc biệt khi cần ngăn truyền dẫn điện.

Dễ dàng để bám sơn và keo dính: Bề mặt của ABS dễ dàng để thực hiện các xử lý như sơn và kết dính, cho phép tùy chỉnh sản phẩm theo nhu cầu cụ thể.

Nhược điểm:

Khói mạnh và độc hại: Hóa chất có mùi và độc hại được giải phóng trong quá trình in ABS. Trong khi tất cả các sợi đều giải phóng các hạt siêu mịn (UFP), ABS được biết là thải ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi nguy hiểm (VOC) như styrene. Nghiên cứucho thấy nồng độ hạt của ABS cao hơn PLA từ 33 đến 38 lần. Điều này có thể được giải quyết bằng cách in trong phòng thông gió thích hợp.

Khó in 3D:  ABS yêu cầu quản lý nhiệt độ thích hợp, vì nó phải nguội từ từ để tránh nứt hoặc tách lớp. Cong và vênh cũng là một vấn đề, đặc biệt đối với các vật thể có bề mặt đứng lớn và máy in 3D không kín. Mặc dù vậy, ABS có thể khá dễ in với các bản nâng cấp và con trỏ giá rẻ. Để biết thêm thông tin, hãy xem mẹo in ABS

Độ nhạy tia cực tím:  ABS nhạy cảm với tia cực tím ở dạng thô, nhưng các chất phụ gia trong ABS được sử dụng cho các ứng dụng thực tế, bao gồm cả in 3D, sẽ cải thiện đáng kể điều này. Do đó, ABS có thể được sử dụng để sử dụng ngoài trời trong thời gian trung hạn. Để sử dụng lâu dài, (ABS chống thời tiết và tia cực tím với các đặc tính nhiệt tốt hơn một chút) là một giải pháp thay thế tốt hơn cho các ứng dụng như vậy.

Tạo chất độc khi đốt cháy: Trong quá trình đốt cháy, ABS có thể tạo ra các chất độc hại cho môi trường và sức khỏe con người.

Vì Sao nhựa ABS khó in hơn PLA và các loại nhựa khác 

Nhựa ABS cứng và dai hơn nhựa PLA. Chịu lực, chịu va đạp tốt – chịu nhiệt tốt hơn nhựa PLA. Có thể chịu được nhiệt độ đến 80 độ trong thời gian 3-5 tiếng đồng hồ. Sản phẩm in 3D bằng ABS hoàn thiện, mịn đẹp hơn PLA và dễ làm nguội (bằng giấy nhám) hơn nếu cần.

Chúng ta thường thấy nhựa ABS khó in hơn PLa và các loại nhựa khác vì :

• Nhựa ABS có nhiệt độ nóng chảy tương đối cao hơn so với các loại nhựa khác 210-230 độ, thay vì PLA từ 190-210 độ.
• Nhựa ABS dễ cong vênh trong quá trình in nếu như in không đúng cách, dẫn tới mẫu sai số hoặc tai hại hơn là lóc khỏi bàn in và hư mẫu

Ứng dụng Nhựa ABS trong in 3D 

Trong điện tử 

Nhựa ABS là nguyên liệu quan trọng trong ngành điện tử, đặc biệt là trong vỏ linh kiện và phụ kiện có kiểu dáng khá đa dạng. Nó còn được sử dụng để tạo ra các sản phẩm cách điện như bảng điện và ổ cắm điện, giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống

Trong lĩnh vực điện lạnh gia công vỏ ngoài của thiết bị điện đồng thời độ bền của nhựa ABS giúp bảo vệ các thành phần bên trong và đảm bảo hoạt động ổn định của các sản phẩm

Trong trò chơi 

Nhựa ABS còn được ứng dụng trong việc sản xuất đồ chơi cho trẻ em, một ví dụ điển hình là hãng sản xuất đồ chơi nổi tiếng Lego. Nhựa ABS giúp an toàn cho trẻ nhỏ, không gây mùi khó chịu

Trong sản xuất 

Về mặt sản xuất bồi đắp, một số ứng dụng phổ biến khác là tạo mẫu, bánh răng và thậm chí cả dụng cụ vì nó có khả năng chống lại các ứng suất vật lý cao hơn một số sợi polyme in 3D phổ biến khác. Ngoài ra, ngoài khả năng kháng hóa chất và nhiệt.

Một trong những tính năng chính của vật liệu ABS là nhẹ và trên thực tế, nhẹ hơn nhiều loại nhựa khác. Do đó, những xe lắp đặt các bộ phận bằng nhựa ABS ở một khía cạnh nào đó thường có trọng lượng nhẹ hơn tới 10%, giúp xe tiết kiệm nhiên liệu hơn. Thông thường, nó sẽ được sử dụng trên bảng điều khiển, vỏ bánh xe và các bộ phận thân xe do khả năng chịu nhiệt độ thấp, độ bền và bề mặt đủ chắc chắn để chống trầy xước.

Những kinh Nghiệm In 3D Nhựa ABS Bạn Cần Phải Biết

Chú ý lớp in đầu tiên

Cong vênh và bong ra có thể là vấn đề thường hay gặp nhất trong quá trình in, vậy ở  lớp đầu tiên tốt là điều vô cùng quan trọng để có thành quả đẹp. Với bề mặt tốt nhất để in vật liệu ABS  mà không cần chất kết dính nào là tấm dựng PEI.Sau khi in 3D xong và quá trình làm mát kết thúc, mẫu  có thể được lấy ra khỏi bề mặt in khá dễ dàng, dẫn đến bề mặt đáy sạch và nhẵn.Với nhiệt độ cao hơn từ 10-20 độ để có thể đảm bảo rằng các lớp bám chặt vào bàn in.

Đặt máy in 3D  tại nơi không bị tiếp xúc trực tiếp với luồng gió.

ABS có mùi khá khó chịu ,mùi của ABS tác động ngay vào bạn có thể ảnh hưởng đến sức khỏe. Mọi người thường xây dựng hộp kín để sử dụng kèm một số loại ống thông gió để hút khói ra khỏi phòng, đồng thời  đặt máy in nhựa ABS phải đặt ở nơi  ít có người qua lại

 Dùng bàn nhiệt và đầu phun đúng cách

Khi sử dụng vật liệu ABS, nhiệt độ in đề nghị cho đầu phun là 230 độ C – 250 độ C và cho bàn in là 100 độ C – 130 độ C. Bạn có thể sử dụng bàn nhiệt để làm chậm quá trình nguội của vật thể in 3D, giảm thiểu tối đa sự co rút của ABS.

 Sử dụng tấm vải lên máy in 3D nhựa 3BS khi hoạt động

Khi bạn trải tấm vải lên máy in 3D đang in bằng nhựa ABS ( lưa ý cháy ). Nó sẽ có tác dụng

Giảm mùi hôi hay khó chịu của nhựa lan ra khắp phòng và làm nhiệt độ xung quanh mẫu bị nguội dần, tránh đi nguy cơ nứt nẻ mẫu

 Kiểm soát vật liệu in biến dạng 

Vấn đề hay gặp nhất nhựa ABS là bị biến dạng hay co lại nó ảnh hưởng đến lớp in đầu tiên vì thay đổi kích thước khiến mẫu bị tách ra khỏi bàn

Để giảm thiểu vấn đề này bằng cách sử dụng bề mặt in đến 110 độ C

Điều này đặc biệt gây ảnh hưởng cho lớp đầu tiên vì sự thay đổi kích thước này có thể khiến sản phẩm tách khỏi bàn, làm hỏng mẫu in 3D.  Đặt nhiệt độ của đầu đùn lên khoảng 10 – 20 độ so với các lớp đầu tiên , điều này cũng có thể giúp làm giảm nguy cơ tách bàn. Khi in các phần lớn hơn, hãy cân nhắc thêm một lớp bọc xung quanh máy in để duy trì nhiệt độ cao hơn xung quanh . Vỏ bao ngoài cũng có thể ngăn cản các luồng gió có thể nhanh chóng làm nguội sản phẩm trong quá trình in.

Tốc độ in

Giữ tốc độ in thấp để mỗi lớp có thể nguội trước khi nhận lớp tiếp theo. Các góc trên bản in được làm mát không đúng cách có xu hướng nâng lên và tách ra. Duy trì tốc độ 30 mm/s khi bắt đầu in và không vượt quá 50-60 mm/s

Khi in bằng vật liệu ABS, điều quan trọng là phải lưu ý đến khói mà nó thải ra. Điều này xảy ra khi ABS đạt đến điểm nóng chảy và rời khỏi đầu đùn. Những khói này có thể độc hại. Do đó, điều quan trọng là nếu bạn đang làm việc trong cùng phòng với máy in 3D, thì không gian này phải được thông gió tốt.

Nhiệt độ in quá cao

Nếu nhiệt độ quá cao thì thông thường bạn sẽ nhận thấy dây giữa các bộ phận được tách ra. Bởi vì máy đùn sẽ rò rỉ một lượng nhỏ nhựa khi nó di chuyển giữa các khu vực riêng biệt. Nếu điều này xảy ra, điều quan trọng là nhiệt độ phải giảm dần đến điểm mà máy đùn không còn rò rỉ vật liệu ABS nữa. Nhiệt độ máy đùn được khuyến nghị là từ 230 đến 260°C, tùy thuộc vào nhãn hiệu dây tóc và máy in 3D.

Nhiệt độ in quá thấp

Nếu nhiệt độ quá lạnh sẽ dẫn đến việc vật liệu ABS không dính vào lớp trước đó. Điều này sẽ khiến bề mặt có cảm giác thô ráp. Cũng có thể thấy rằng một bộ phận không có độ bền cần thiết và do đó có thể dễ dàng tháo rời. Nếu điều này xảy ra thì nhiệt độ máy đùn (vòi phun) sẽ tăng dần. Làm điều này cho đến khi mỗi lớp có các đoạn đường tốt và phần đó chắc chắn. Bạn có thể thay đổi nhiệt độ bằng màn hình cảm ứng trên máy in 3D hoặc trong phòng điều khiển trực tuyến.

Bảo quản nhựa ABS khô ráo

Bảo quản vật liệu ABS đúng cách vì điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của bản in, giảm thiểu các vấn đề đi kèm như công vênh. Do đó sau khi hoàn thành quá trình in, nhựa phải được bảo quản trong hộp hoặc túi khí kín

ABS là một vật liệu hút ẩm, có nghĩa là nó có thể hấp thụ độ ẩm từ không khí. Điều quan trọng là lưu trữ dây tóc ABS trong hộp kín.

Nếu sợi nhựa bị ẩm, hãy làm khô trước khi sử dụng để in 3d. Không giống như PLA, ABS không hấp thụ nước nhiều