El acrilonitrilo butadieno estireno o ABS es uno de los termoplásticos más populares en el mundo de la impresión 3D. A diferencia de otros, el material ABS está disponible a bajo precio, es de naturaleza robusta y puede soportar altas temperaturas y desgaste.
La aplicación se ve en una variedad de áreas industriales y de consumo. En comparación con otros materiales para imprimir, es decir, PLA, el ABS es más resistente y duradero.
En este artículo, analizaremos el proceso de producción mediante el cual se produce el ABS. ¿Por qué se prefiere imprimir con ABS? Limitaciones de la impresión con el material, Tips para la impresión 3D con ABS, y los principales fabricantes que ofrecen impresión con material ABS.
Una de las características más llamativas del ABS es el hecho de que este material es asequible. Muy a menudo, en la fabricación aditiva, los materiales tienen incluso más resistencia que el ABS, pero son menos preferidos porque su precio es alto.
Las pequeñas empresas y, especialmente, los aficionados no pueden permitírselo. Ese no es el caso del ABS. Por esta razón, el ABS es el material preferido por las personas en el campo de la impresión 3D.
El ABS es el material más utilizado con tecnología FFM / FDM por sus propiedades físicas. Un alto nivel de resistencia a la tracción, rigidez y propiedades eléctricas hacen que el ABS resista todas las dificultades que se presentan en el camino de un material FDM.
Sin embargo, si es un novato en la industria de la impresión 3D, es natural que su mente se pregunte «¿por qué imprimir con ABS?» Sobre todo después de ver que la mayoría de la gente prefiere este material. Entonces, para obtener una respuesta a esta pregunta, primero echemos un vistazo a cómo se fabrica el ABS.
Porque solo después de conocer su proceso de producción, se puede llegar a saber por qué posee las propiedades que hacen que el material sea perfecto para la impresión 3D.
¿Cómo se produce el ABS?
El ABS es uno de los primeros plásticos que se utilizó para la impresión 3D de piezas y prototipos funcionales con una impresora 3D de grado industrial. Producido en el año 1990, este polímero termoplástico también se denomina ‘terpolímero’.
El ABS se produce por polimerización de acrilonitrilo y estireno en presencia de polibutadieno. Así es exactamente como ABS deriva su nombre.
Todos estos tres materiales se mezclan generalmente en proporciones de 20 por ciento, 25 por ciento y 55 por ciento de acrilonitrilo, butadieno y estireno, respectivamente.
Estos tres materiales no suelen mezclarse y combinarse en un solo producto. Este proceso de producción se llama emulsión.
Al ser un material termoplástico, el ABS tiene la calidad de reciclarse cuando sea necesario. También se puede producir ABS a partir del propio ABS. Éstas son sus características especiales.
Sin embargo, las características del ABS se pueden cambiar cambiando las proporciones de los tres materiales que lo componen.
Por ejemplo, el estireno es responsable de darle al ABS la rigidez y el brillo, por lo que si aumenta la proporción de estireno en su mezcla general, producirá un ABS que es más rígido que el ABS general.
De manera similar, el butadieno le da al ABS su resistencia al impacto y su capacidad para sobrevivir a bajas temperaturas. Por lo tanto, si se usa butadieno en más del 25 por ciento, podrá obtener un ABS que pueda sobrevivir a una temperatura más baja que el ABS normal.
PLA vs ABS
En la industria completa de la inyección de plástico, el ABS ostenta el título de ser el material más utilizado, equivalente al PLA. Tanto el ABS como el PLA son fáciles de imprimir que otros materiales que son muy técnicos y caros.
Después de haber analizado el proceso de impresión de ABS, echemos un vistazo a los beneficios de imprimir con ABS o, en otras palabras, responda la pregunta curiosa, «¿por qué imprimir con ABS?»
¿Por qué imprimir con ABS?
Utilizado por las impresoras 3D FDM, el ABS viene en forma de un filamento largo que se enrolla alrededor de un carrete. Operar este material en la impresora es muy simple, necesitamos mantener esta hebra de ABS en un cabezal de extrusión o extrusora.
Esta extrusora calienta el plástico ABS hasta su punto de fusión y produce una forma líquida de este material. Después de licuar el ABS, se deposita capa por capa según el diseño de una pieza 3D o prototipos funcionales que se van a imprimir.
La creación de productos de plástico empleando un proceso de fabricación de este tipo es muy fácil.
El material ABS ofrece un muy buen acabado superficial. La reacción del ABS con la acetona tiende a producir una superficie más lisa y pulida que en comparación con otros materiales.
También es fácil lijar ABS en comparación con PLA u otros materiales con los que es posible la impresión 3D.
Otra razón para usar ABS es que es asequible. Este cambio se produjo en 2009. Antes de eso, hubo fallas en muchas patentes relacionadas con la impresión 3D FDM.
Lo que resultó en una disminución significativa en el precio de las impresoras 3D y sus materiales. Los materiales plásticos como el filamento ABS tienen un precio inferior a 80 dólares el kg.
El ABS tiene un punto de fusión más bajo en comparación con otros termoplásticos. Debido a esta propiedad, resulta fácil para el fabricante desarrollar una impresora.
Piezas de impresora que pueden soportar temperaturas más bajas que las piezas que son más caras y pueden soportar temperaturas más altas. Esto reduce el precio total de la impresora y la pone a disposición de las pequeñas empresas y los aficionados que todavía están experimentando con la tecnología de impresión 3D.
Además, el ABS tiene propiedades térmicas y mecánicas asombrosas. Este plástico no tiende a desgastarse pronto y puede soportar altas temperaturas.
Tiene alta resistencia y flexibilidad. Un ejemplo muy popular de este material es el juego de ladrillos Lego. Todas las piezas de ese juego están fabricadas con ABS.
Consejos para la impresión 3D de plástico ABS
Hay cosas específicas que se deben tener en cuenta al imprimir con filamentos ABS. No solo ABS, sino que va con todos los materiales con los que se puede realizar la impresión 3D.
Tener estas cosas en mente aseguraría que su viaje general de impresión con ese material fuera fluido. La primera de esas cosas a tener en cuenta es la importancia de la primera capa.
Al imprimir con ABS, los dos problemas generales que se encontrarán son la deformación y el despegue.
Para asegurar que la posibilidad de que existan estos dos problemas en tu parte 3D del prototipo es mínima, es importante tener una muy buena impresión de la primera capa.
Esto se puede hacer asegurándose de que la plataforma de impresión esté bien calibrada. Se prefiere la calibración automática porque en general se sabe que la calibración manual logra una menor cantidad de precisión, comparativamente.
Es un hecho conocido que el material de la placa de impresión que se sabe que logra una excelente compatibilidad con el filamento ABS es PEI.
Por lo tanto, al garantizar la calibración y utilizar la mejor superficie compatible, puede asegurarse de que el alabeo y el despegue ya no sean una preocupación para su pieza 3D.
El otro consejo se refiere al almacenamiento de plástico ABS. Es importante almacenar ABS de manera que tenga un impacto general en la calidad de la impresión.
El consejo del experto sobre este tema es guardar el ABS en un recipiente o bolsa hermética y en caso de que el filamento haya absorbido algo de humedad, es posible secarlo.
Seguir estos consejos no le consumirá mucho tiempo y tendrá un gran impacto en su impresión. Ahora echemos un vistazo a las limitaciones del ABS.
Limitaciones del material ABS
Este material informa que se daña cuando se mantiene durante mucho tiempo a la luz del sol. Si sucede tal cosa, puede afectar negativamente la calidad general de la impresión.
Por lo tanto, para los productos que se van a fabricar con ABS, en los que deben exponerse directamente a la luz UV, se sugiere un filamento resistente a los rayos UV como el ASA.
El control de temperatura es un gran problema al imprimir con material ABS. Esto es para asegurar que la impresión se enfríe lentamente, al hacer esto, se pueden prevenir las posibilidades de desarrollo de grietas en la parte 3D.
Además, gestionando la temperatura también se consigue una mejor adhesión de la capa. Pero como se mencionó anteriormente, los ajustes de temperatura pueden llevar poco tiempo e implican prueba y error.
El ABS es un material que absorbe la humedad del aire. Por lo tanto, si el filamento de ABS no se almacena correctamente, es probable que pueda dar lugar a impresiones de mala calidad o incluso a fallas durante el proceso de impresión.
Cuando se derrite, el ABS emite vapores de olor intenso que pueden causar irritación y dolores de cabeza. Este problema no es una gran preocupación al imprimir cantidades más pequeñas.
Pero, al imprimir piezas y prototipos con impresoras de grado industrial, es mejor tener ventilación y una gran cantidad de espacio de trabajo.
Ahora echemos un vistazo a algunas de las industrias que utilizan material ABS.
Aplicaciones del material ABS en diferentes industrias
En comparación con otros materiales, el ABS se considera la mejor opción para tuberías y accesorios. El ABS no solo es más fácil de instalar y más liviano, sino que tampoco sufrirá corrosión ni descomposición.
Esta calidad del material se utiliza especialmente en la recogida de residuos. El ABS tiene una mayor durabilidad, más que el PVC y debido a su resistencia a los impactos, ha ganado mucha popularidad en la industria de accesorios de tuberías.
El material ABS es ligero. Debido a esto, ha encontrado aplicaciones en la industria automotriz. Los vehículos tienen piezas de plástico ABS instaladas, lo que reduce su peso total en un 10 por ciento.
Algunas partes específicas fabricadas con ABS son tableros de instrumentos, cubiertas de ruedas y partes de la carrocería. Estas piezas están fabricadas en ABS porque pueden resistir bajas temperaturas, requieren más resistencia y un buen acabado superficial.
Coche ABS impreso en 3D por Local Motors 3D
En 2014, Local Motors imprimió en 3D todo el marco y la carrocería del automóvil con ABS reforzado con fibra de carbono.
Otra área en la que el material ABS resulta de gran utilidad son los electrodomésticos. Las aspiradoras hechas de ABS han encontrado su lugar en la mayoría de los hogares. El ABS no solo es rígido y duradero, sino que también se encuentra en muchos colores.
¿Recuerda nuestras demandas al comprar un electrodoméstico? Incluso si es una aspiradora, queremos que combine con el tono de color de nuestros muebles. Es por esta razón que el ABS se usa más en comparación con otros plásticos en esta industria.
El ABS tiene muchas propiedades mecánicas como es estable, dúctil, tiene buena maquinabilidad. También es un material térmicamente estable. Además de las industrias mencionadas anteriormente, el ABS se utiliza para hacer modelos arquitectónicos para ingenieros y departamentos de investigación.
En el campo médico, se utiliza para fabricar prótesis y mangos de herramientas de bajo precio. El material ABS también se utiliza para fabricar soportes de enchufes para coches eléctricos.
Puede crear envolventes de electrónica utilizando ABS debido a sus excelentes propiedades de aislamiento y muchas más cosas.
La conclusión
Los principales fabricantes de impresoras 3D ofrecen filamentos ABS como material principal para imprimir. Entre los principales que lo están haciendo, se encuentran Stratasys, Ultimaker, FormFutura e Innofil 3D.
El material ABS está disponible en una amplia gama de colores. Los precios de este oscilan entre € 30 y € 80 según la marca y el color que elijas.
También hay filamentos cargados disponibles en el mercado, donde se agregan aditivos en material ABS. Un ejemplo de uno de esos filamentos cargados se llama Kevlar.
Se le da este nombre al ABS a base de fibras de carbono o fibras de aramida. Esto se hace para aumentar la calidad general del material para su aplicación.
Kevlar reduce el fenómeno de deformación del material ABS y proporciona una mayor precisión en la impresión. Por otro lado, el carbono refuerza las propiedades mecánicas iniciales del material.
Sin embargo, estos materiales se encuentran en el lado caro del mercado. No se utilizan necesariamente solo con la impresión FDM, sino también con otros métodos como SLA, DLP, etc.
En general, el ABS es como cualquier otro material que tiene sus pros y sus contras. Pero, una cosa que no puede pasar desapercibida es su amplia existencia en el mercado de fabricación aditiva.
La asociación del material ABS con dos de los métodos de impresión 3D más utilizados ha hecho su lugar en los hogares de las personas. Si el usuario es un principiante, un intermedio o un experto en el campo de la impresión 3D.