Impression 3D avec du plastique ABS :tout ce que vous devez savoir

Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS) est l'un des thermoplastiques les plus populaires pour l'impression 3D. Grâce à sa robustesse, sa résistance élevée à la chaleur et à l'usure ainsi que son coût relativement bas, l'ABS est couramment utilisé dans une variété d'applications grand public et industrielles. L'ABS est également connu pour être plus résistant et plus durable que le PLA, un autre thermoplastique préféré, bien qu'un peu plus délicat à travailler.

Le didacticiel d'aujourd'hui examinera les avantages et les limites de l'impression 3D avec ABS, et donnera également quelques conseils sur la façon de surmonter les difficultés courantes et de rendre l'impression 3D avec ABS aussi simple que possible.

Pourquoi imprimer en 3D avec ABS ?

• Fortes propriétés mécaniques : L'ABS possède d'excellentes propriétés mécaniques, en particulier par rapport au PLA. Sa ténacité, sa durabilité et sa ductilité en font un excellent matériau pour les applications « à l'usure ». Contrairement au PLA, l'ABS peut également résister à des températures élevées et a un meilleur allongement à la rupture.

• Post-traitement : L'ABS se prête bien à diverses techniques de post-traitement. Ponçage, peinture (avec des peintures acryliques), collage, fraisage, perçage et découpe - toutes ces étapes de post-traitement peuvent être effectuées avec une pièce en ABS. En tant que plastique soluble dans l'acétone, l'ABS peut également être lissé à l'acétone pour obtenir une finition de surface brillante.
• Nouveaux matériaux : L'ABS peut être utilisé pour créer des matériaux aux propriétés améliorées. Ces matériaux comprennent des propriétés telles que la biocompatibilité, la conductivité et la translucidité, pour n'en nommer que quelques-unes. Comme le nylon, l'ABS peut également être mélangé avec d'autres matériaux pour de meilleures propriétés mécaniques, par ex. PC-ABS (polycarbonate-ABS) avec une résistance et une résistance à la chaleur supérieures.
• Précision : L'impression 3D avec ABS peut créer des pièces dimensionnellement précises. , les impressions ABS ont tendance à être dimensionnellement précises avec des caractéristiques minimales aussi petites que 1,2 mm, bien qu'il faille noter que les paramètres de l'imprimante et la complexité d'une pièce déterminent principalement le niveau de précision.

Quelles sont les limites de l'impression 3D avec ABS ?

• L'ABS est hygroscopique , ce qui signifie qu'il absorbe l'humidité de l'air. S'ils ne sont pas stockés correctement, les filaments ABS humides peuvent entraîner une impression de mauvaise qualité ou même un échec du processus d'impression en raison du colmatage d'une buse.

• Les matériaux ABS peuvent être endommagés par une exposition prolongée au soleil, ce qui affectera négativement la qualité d'une impression. Ainsi, pour les applications qui seront exposées à la lumière ultraviolette directe, il est préférable de choisir un filament résistant aux UV, par exemple ASA.

• Lorsque vous travaillez avec l'ABS, un réglage de température approprié est nécessaire pour garantir qu'une impression refroidisse lentement. Un processus de refroidissement lent empêche la fissuration d'une pièce et est également responsable d'une meilleure adhérence de la couche. Cependant, la gestion de la bonne température peut prendre un peu de temps et peut impliquer quelques essais et erreurs.
• Lorsqu'il est chauffé, l'ABS émet des fumées intenses et malodorantes qui peuvent provoquer des irritations et des maux de tête. Par conséquent, l'impression 3D avec ABS nécessite un espace de travail avec une bonne ventilation. Cependant, de nombreuses imprimantes 3D FDM disponibles sont équipées soit d'un boîtier, soit d'un filtre et d'un ventilateur pour l'extraction des fumées.

• Les changements rapides de température au cours du processus d'impression peuvent également entraîner des problèmes d'impression tels que le gauchissement et le rétrécissement. Cependant, ces effets peuvent être minimisés en suivant les conseils dont nous parlerons ci-dessous.

Applications courantes

L'ABS est un bon filament pour l'impression 3D à usage général. Les applications courantes du matériau incluent le prototypage fonctionnel, la modélisation de concept et la production d'outillage ainsi que certaines pièces d'utilisation finale.

Les propriétés de l'ABS telles que la stabilité thermique, la ductilité et l'usinabilité le rendent idéal pour la fabrication de prototypes et de modèles architecturaux à faible coût pour les ingénieurs ou les bureaux d'études, ainsi que pour les prothèses médicales à faible coût, les poignées d'outils et même les supports de prise pour les voitures électriques. Ce matériau peut également être trouvé dans certains jouets imprimés en 3D, comme les briques LEGO.

Grâce à ses propriétés d'isolation électrique, les filaments ABS peuvent être utilisés pour créer des boîtiers électroniques. L'industrie automobile utilise l'ABS pour produire des outils tels que des gabarits et des accessoires, ainsi que pour personnaliser les composants intérieurs de la voiture. En 2014, Local Motors a même imprimé en 3D l'ensemble du cadre et de la carrosserie d'une voiture avec de l'ABS renforcé de fibre de carbone.

Conseils et astuces 

Exigences d'impression de base :

Température de l'extrudeur : 220-250 °C
Température du lit d'impression : 95-110 °C
Boîtier : fortement recommandé
Couvre-lit imprimé : recommandé (ruban Kapton, ABS Slurry)

• L'ABS est sensible aux changements de température, ce qui peut entraîner le rétrécissement du matériau. Pour cette raison, un lit d'impression chauffant est indispensable lors de l'impression avec ABS. Assurez-vous que le lit d'impression est chauffé à 110 °C pour éviter le rétrécissement. Il est également conseillé qu'une imprimante 3D dispose d'un boîtier pour éviter tout changement rapide de température.

• En règle générale, il est généralement recommandé d'imprimer les premières couches de votre pièce à une température de 10 à 20 degrés supérieure pour garantir que les couches adhèrent correctement au lit d'impression.

• Pour une meilleure adhérence des couches, envisagez également de recouvrir le lit d'impression avec du Kapton Tape. Cela facilitera également le nettoyage du lit d'impression par la suite. Une autre option peut être une suspension ABS :mélangez un peu de filament ABS avec de l'acétone et étalez-le sur le lit d'impression avant d'imprimer.

• Les impressions ABS plus grandes peuvent également être affectées par le gauchissement. Pour éviter cela, tenez compte d'un bord supplémentaire autour des bords inférieurs dans la conception de votre pièce. Un bord ajoute plusieurs anneaux de matériau qui sont attachés à la pièce sur les premières couches. Les bords aident à une meilleure adhérence de la couche et empêchent le curling. Une fois l'objet terminé, un bord peut être facilement retiré.

• Comme l'ABS produit des fumées irritantes lorsqu'il est chauffé, assurez-vous d'imprimer dans un endroit bien ventilé.

• Étant donné que les filaments ABS absorbent l'humidité, ne les exposez pas à l'air et à l'eau pendant de longues périodes. Il est essentiel de stocker les rouleaux de filaments dans des conteneurs scellés dans des endroits frais et secs pour éviter la dégradation.

L'impression 3D avec ABS peut initialement prendre du temps et des efforts car vous trouvez les bons paramètres pour votre application. Cependant, malgré cela, l'ABS possède un large éventail d'avantages qui, associés à son faible coût, en font un matériau incontournable pour les applications grand public et industrielles.