Résine de type ABS et ABS réel :informations sur les propriétés et guide de comparaison

L'ABS, ou acrylonitrile butadiène styrène, est un polymère thermoplastique largement utilisé pour les pièces moulées par injection, notamment les boîtiers pour appareils électroniques grand public et les briques LEGO®. L'ABS est un terpolymère composé de trois monomères individuels :les composants styrène et acrylonitrile confèrent à la matrice polymère une bonne résistance et rigidité, tandis que le composant butadiène, plus souple, contribue à améliorer sa résistance aux chocs et son allongement à la rupture. Cela confère à l’ABS un ensemble de propriétés polyvalentes et très utiles par rapport à certains homopolymères traditionnels. Les matériaux comme le PMMA (plexiglas ou acrylique) et le polystyrène sont solides, mais ont tendance à être très cassants, tandis que les matériaux comme le polyéthylène et le polypropylène sont beaucoup plus résistants, mais n'ont pas la résistance et la rigidité requises pour de nombreuses applications. L'ABS est capable de combler efficacement cette lacune et constitue souvent le matériau de prédilection pour les boîtiers, les prototypes fonctionnels, les assemblages à clipser, les pièces mobiles, les gabarits et les fixations.

Avec l’essor de l’impression 3D, les utilisateurs exigent des matériaux comparables aux plastiques traditionnels, notamment des matériaux plus résistants et plus durables. Les matériaux de type ABS sont des matériaux robustes et résistants aux chocs qui comprennent des filaments ABS pour l'impression 3D par modélisation par dépôt fondu (FDM) et des résines résistantes, comme la famille de résines résistantes Formlabs. 

Pour comprendre l'ABS et les résines de type ABS, nous comparons les propriétés, les cas d'utilisation et les meilleures pratiques d'impression de résine de type ABS.

Une résine de type ABS est une résine photopolymère à base d'acrylate UV et d'agents de renforcement ajoutés destinés à imiter les propriétés de l'ABS. Par rapport aux résines standards, les résines de type ABS offrent une meilleure ténacité et flexibilité. 

Les résines de type ABS diffèrent des résines standards par leur résistance, leur flexibilité et leur résistance aux chocs. Ces propriétés sont toutes liées entre elles ; un matériau plus solide et plus rigide sera moins flexible et moins résistant aux chocs. Afin d'obtenir ces propriétés dans une résine de type ABS, des composants plus mous sont ajoutés à la résine. Ceux-ci agissent de la même manière que le butadiène de l'ABS, ce qui améliore la résistance aux chocs et d'autres propriétés de ténacité.

Lorsqu'il s'agit d'impression 3D, il existe un filament ABS pour le FDM et une résine de type ABS pour la stéréolithographie (SLA). En raison de la méthode d'impression, les filaments ABS sont beaucoup plus faibles sur l'axe Z que sur les axes X et Y, ce qui signifie que les lignes de couche peuvent provoquer des fractures. Ainsi, même si les pièces peuvent être résistantes lorsqu'elles sont impactées dans des directions spécifiques, elles sont moins capables de redistribuer les contraintes entre les couches et ont tendance à subir des fractures fragiles entre les couches. 

Comme les pièces ABS moulées par injection, les pièces SLA sont isotropes, ce qui signifie qu'elles sont également résistantes dans toutes les directions. De plus, les pièces en résine de type ABS ont une résolution fine et des finitions de surface lisses par rapport au FDM, ce qui signifie que les pièces en résine de type ABS sont plus esthétiques.  

Pour cette raison, les pièces en filament ABS se cassent moins souvent que les pièces imprimées avec des filaments standards. Les résines de type ABS, en revanche, peuvent être utilisées pour imprimer des pièces hautement fonctionnelles telles que des gabarits et des fixations comparables à l'esthétique et aux propriétés de l'ABS moulé par injection. 

La famille Formlabs Tough Resin a été développée pour les applications d’ingénierie fonctionnelle. La résine Tough 2000 est la résine de la famille Tough qui correspond à l'ABS. Contrairement à d'autres résines de type ABS qui ne sont que des versions légèrement plus résistantes des résines standards, la résine Tough 2000 atteint en réalité des performances mécaniques comparables à celles de l'ABS moulé par injection.

La résine Tough 2000 est un matériau robuste doté d'une résistance et d'une rigidité comparables à celles de l'ABS, combinant ténacité et résistance aux températures élevées et au fluage. Il excelle dans les applications intensives, notamment : 

• Prototypes hautement fonctionnels avec une finition esthétique, sombre et mate

• Pièces d'utilisation finale qui résistent à l'éclatement, à la déformation et ont une stabilité environnementale élevée

• Boîtiers robustes avec résistance aux températures élevées et au fluage

• Assemblages à clipser

• Gabarits et accessoires qui doivent survivre à une utilisation à long terme

• Composants structurels et pièces porteuses qui résistent à la déformation à long terme

Le Nudge Zero devrait être un dispositif médical de classe II utilisant des ultrasons focalisés de faible intensité pour traiter un jour les troubles cérébraux, allant de la dépendance aux opioïdes aux acouphènes en passant par la dépression. Les pièces sont très demandées, notamment que certaines doivent fonctionner à l'intérieur d'une IRM. 

Les ingénieurs de Nudge impriment en 3D des boîtiers robustes, des clips et des pièces à paroi mince à l'aide de la résine Tough 2000, une résine Formlabs résistante de type ABS. Les pièces imprimées résistent aux chocs et peuvent être taraudées. 

Contrairement à une pièce ABS moulée par injection, la résine de type ABS n'est soumise à aucune contrainte géométrique, ce qui permet des formes complexes qui ne peuvent pas être moulées. De plus, comme les moules ne sont pas nécessaires, l’impression 3D permet à Nudge d’itérer en moins d’une journée à faible coût. 

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La ténacité est souvent utilisée pour décrire les résines de type ABS, mais peut signifier de nombreuses choses différentes, notamment la ductilité, l'allongement à la rupture, la résistance aux chocs et l'izod cranté. Apprenez-en davantage sur les méthodes de mesure de la ténacité ici.

Afin de bien comprendre les résines standards par rapport aux résines de type ABS par rapport à l'ABS, les propriétés mécaniques doivent être comparées.

*Testé en interne par Formlabs

^Données rapportées par le fabricant

*Les propriétés des matériaux peuvent varier en fonction de la conception des pièces et des pratiques de fabrication. Il est de la responsabilité du fabricant de valider l’adéquation des pièces imprimées à l’usage prévu.

Les propriétés de l'ABS peuvent varier considérablement en fonction de la composition du polymère, de sorte que la résine Tough 2000 peut ne pas être une solution universelle pour les applications qui utiliseraient généralement l'ABS. Selon le besoin exact, l’une de ces résines peut être un bon choix. 

La résine Tough 1500 est plus conforme que la résine Tough 2000, ce qui la rend idéale pour les pièces qui nécessitent une combinaison de rigidité et de ductilité, comme les mécanismes conformes, notamment les verrous, les flexions et les amortisseurs. 

La résine ignifuge a un faible fluage et une HDT élevée, pour des pièces qui fonctionneront bien à long terme dans des environnements intérieurs et industriels avec des températures ou des sources d'inflammation élevées.

Les résines à usage général de Formlabs, y compris, mais sans s'y limiter, la résine transparente et la résine colorée, sont à peu près aussi résistantes et semblables à l'ABS que les résines de type ABS à faible coût comme les matériaux proposés par Siraya Tech, Sunlu et Anycubic, tout en étant beaucoup plus résistantes et plus rigides, ce qui en fait un bon choix pour les prototypes de type ABS et la production en petites séries.

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Les résines de type ABS sont idéales pour les pièces imprimées en 3D qui doivent être plus robustes et résistantes aux chocs que celles imprimées avec des résines standards. Sélectionnez une résine de type ABS pour les prototypes fonctionnels, les pièces d'utilisation finale, la fabrication en petites séries, ainsi que les gabarits et les fixations. 

Pour les pièces qui seront exposées aux UV, les résines de type ABS ne sont pas idéales, bien que les revêtements puissent contribuer à augmenter la résistance aux UV. Les pièces qui doivent durer plus d’une décennie ne sont pas non plus idéales. 

Idéal pour : 

• Pièces résistantes aux chocs

• Figurines ou modèles pouvant résister aux chutes

• Des gabarits et des accessoires qui peuvent survivre à une utilisation répétée

• Boîtiers à encliqueter

• Prototypes fonctionnels

• Pièces d'utilisation finale

Pas idéal pour : 

• Pièces à parois extrêmement fines. Notez que l’épaisseur d’une pièce imprimée en 3D peut être modifiée pour rendre une pièce plus résistante. 

• Pièces qui doivent durer 10 à 20 ans

• Pièces exposées aux UV (notez que le revêtement d'une pièce peut contribuer à la résistance aux UV)

La résine Tough 2000 et les autres matériaux de la famille Tough Resins ont été conçus pour être imprimés sur les imprimantes 3D Form Series, notamment Form 4 et Form 4L, avec des paramètres pour chaque matériau Formlabs et un post-traitement validé sur Form Wash et Form Cure. Cela facilite le passage du modèle à la pièce imprimée en 3D. 

La résine Tough 2000 a été formulée pour tirer parti de la technologie des imprimantes 3D de la série Form 4, pour des pièces précises et prêtes à être présentées avec des surfaces lisses et des détails fins, ce qui en fait l'une des meilleures résines de type ABS. 

Avec le mode matériau ouvert (OMM) sur les imprimantes 3D Form Series, des résines tierces de type ABS peuvent être imprimées, faisant de Form Series les meilleures imprimantes 3D ABS. Loctite fabrique des résines, notamment la LOCTITE 3D 3843, qui ont des attributs similaires à l'ABS et peuvent être imprimées sur les imprimantes à résine Formlabs avec OMM.  

D'autres matériaux de type ABS sont disponibles, mais beaucoup ont des procédures de post-traitement compliquées, ce qui les rend difficiles à travailler. Des résines en deux parties comme les polyuréthanes sont également disponibles, mais les flux de travail sont beaucoup plus compliqués et la durée d'impression est limitée après le mélange des matériaux. Des restrictions supplémentaires incluent des environnements de stockage secs et des étapes de durcissement supplémentaires. Certains matériaux de type ABS de Carbon 3D entrent dans cette catégorie. 

D'autres résines résistantes de Formlabs incluent : 

• La résine Tough 1000 est la résine la plus résistante de Formlabs. Elle est incroyablement résistante aux chocs et difficile à briser, mais, par conséquent, elle est moins rigide et résistante que la résine Tough 2000. Cette résine est donc moins idéale pour les pièces à parois très fines et plus comparable au HDPE et au Delrin (POM).

• La résine Tough 1500 a un module entre la résine Tough 1000 et la résine Tough 2000, ce qui la rend plus rigide et plus résistante que la résine Tough 1000. Cette résine est similaire au polypropylène (PP).

Les matériaux de la famille des résines résistantes Formlabs portent tous le nom de leur module de traction.

En raison de la résolution de l’impression 3D FDM, il est difficile de réaliser une pièce à paroi mince, comme le boîtier d’une télécommande de téléviseur. De plus, le filament ABS est plus susceptible de se fracturer le long des lignes de couches. Par conséquent, les résines de type ABS conviennent mieux aux murs et aux boîtiers minces. FDM a tendance à être meilleur pour le prototypage de pièces ou la fabrication de pièces en ABS épaisses et volumineuses, comme des gabarits et des fixations. Cependant, en raison des lignes de couche et de la finition de surface, la résine de type ABS va fournir une pièce plus solide et plus résistante à la rupture que le filament. De plus, la finition de surface d'une impression en résine de type ABS ressemblera davantage à celle de l'ABS moulé par injection, ce qui peut être critique dans des applications plus précises.

Exemple de pièce

La résine Tough 2000 V2 est un matériau robuste avec une résistance et une rigidité comparables à l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), combinant ténacité avec résistance aux températures élevées et au fluage.

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Les paramètres spécifiques de l'imprimante dépendront de la résine et de l'imprimante utilisées. Pour les résines Formlabs imprimées sur les imprimantes 3D Form Series, la hauteur de couche, les temps d'exposition et les paramètres de support optimaux sont disponibles directement dans PreForm. Les utilisateurs souhaitant imprimer des résines tierces de type ABS sur les imprimantes 3D Form Series peuvent utiliser OMM pour créer des paramètres personnalisés si aucun n'est disponible auprès du fabricant de résine. Par exemple, bien que Loctite propose quelques suggestions de paramètres, il sera nécessaire de composer les paramètres. 

En général, les résines de type ABS nécessitent plus de supports car le matériau est plus doux, des durées d'exposition aux UV plus longues et des temps de pelage et de flânage plus lents - ou le temps nécessaire pour retirer la pièce du film. Pour cette raison, les résines de type ABS prendront un peu plus de temps à imprimer que les résines standards. Le puissant rétroéclairage des imprimantes 3D de la série Form 4 signifie que les résines de type ABS et autres résines techniques sont durcies sans affecter de manière significative la vitesse d'impression. Les imprimantes moins coûteuses et celles ne disposant pas d'un rétroéclairage aussi puissant mettront plus de temps à imprimer des résines techniques, y compris celles de type ABS.

Après l'impression, lavez les pièces conformément aux instructions du fabricant. Ensuite, retirez les supports avant de durcir la pièce, car les supports deviendront de plus en plus durs à retirer une fois durcis. 

Le Formlabs Form Cure permet le durcissement à la chaleur, libérant ainsi des propriétés mécaniques avancées. Bien que des remèdes peu coûteux soient disponibles, ils ne durcissent pas avec la chaleur et diminuent donc les propriétés avancées pouvant être obtenues, qu'il s'agisse de ténacité, de résistance ou de résistance à la chaleur. Apprenez-en davantage sur le durcissement avec des résines à effets thermiques dans la vidéo ci-dessous.

Une fois la pièce durcie, du papier de verre peut être utilisé pour retoucher la pièce. Ne pas poncer avant le post-durcissement car la pièce est plus molle et plus gommeuse. Attendre de poncer jusqu'à la fin du durcissement garantit une finition de surface plus lisse.

Pour éviter la fragilité et les fissures, assurez-vous que les pièces ne sont pas trop durcies. Si la pièce sera exposée aux UV, il est important de la recouvrir. Cela est vrai aussi bien pour l'ABS que pour les pièces en résine de type ABS.

Que signifie ABS dans l'impression 3D ?

ABS signifie acrylonitrile butadiène styrène, un type de polymère. 

Qu'est-ce que le filament ABS pour imprimante 3D ?

Le filament d'imprimante ABS est un polymère ABS qui a été extrudé en un mince brin de 1,75 mm ou 3 mm de diamètre pour être utilisé comme matière première pour l'impression 3D FDM. Il offre des propriétés améliorées telles que la ténacité, grâce à l'utilisation d'un polymère de base plus résistant que les filaments d'impression 3D FDM standard comme le PLA. Le filament ABS, comme tous les matériaux FDM, souffre de mauvaises propriétés sur l'axe Z.

Qu'est-ce que la résine de type ABS ?

Une résine de type ABS est une résine qui se veut plus résistante que les résines photopolymères standards. Depuis que l’ABS est devenu de facto l’option de matériau résistant pour l’impression 3D FDM, « ABS-like » est devenu le terme désignant des résines plus résistantes, même si leur composition et leurs propriétés varient. 

Certaines résines d'impression 3D SLA, comme la résine Formlabs Tough 2000, peuvent réellement égaler les performances de l'ABS moulé par injection.

Quelle est la résistance de la résine de type ABS par rapport à l'ABS ?

La résistance d'une pièce en résine ABS par rapport à un ABS moulé par injection dépendra de la géométrie de la pièce, de la résine et de la manière dont la résistance est définie. 

La résine de type ABS est-elle fragile ?

Les résines de type ABS sont plus résistantes et moins cassantes que les résines standards, ce qui en fait un bon choix pour les pièces devant résister aux chocs. Un durcissement excessif d’une résine de type ABS la rendra plus cassante. 

Quels sont les meilleurs paramètres d'impression 3D pour les résines de type ABS ?

Les paramètres idéaux pour l'impression de résines de type ABS dépendront de la résine spécifique et de l'imprimante 3D utilisée. La résine Formlabs Tough 2000, comme toutes les résines Formlabs, a des paramètres validés. Avec le mode matériau ouvert (OMM), les imprimantes 3D Formlabs SLA peuvent imprimer d'autres résines de type ABS, bien que ces paramètres devront être soit téléchargés auprès du fabricant de résine (si disponible), soit développés. 

La résine de type ABS est-elle sûre à utiliser ?

Lors de l'impression d'une résine, les utilisateurs doivent suivre les directives des instructions d'utilisation disponibles auprès du fabricant de la résine. 

Combien de temps faut-il pour durcir la résine de type ABS ?

Le durcissement des pièces en résine de type ABS dépend de l'imprimante et du matériau utilisé. Les temps et températures de durcissement de la résine Tough 2000 sur les imprimantes 3D Form Series sont disponibles ici. 

Comment lisser les impressions 3D ABS ?

Les impressions 3D en résine, en particulier celles imprimées sur les imprimantes 3D Form Series, auront une finition lisse et mate, surtout si des supports sont placés sur des surfaces internes. Cependant, les pièces peuvent être poncées davantage si nécessaire. 

Pouvez-vous poncer et peindre des impressions en résine de type ABS ?

Les pièces en résine de type ABS peuvent être poncées et peintes, et doivent être peintes ou enduites si elles sont utilisées à l'extérieur ou exposées aux UV, car les UV font diminuer la ténacité avec le temps. La couleur noire a spécifiquement tendance à augmenter considérablement la résistance aux UV d’une pièce au fil du temps. 

Les résines de type ABS sont plus résistantes que les résines standard et présentent des propriétés mécaniques similaires à celles des thermoplastiques moulés par injection, notamment l'ABS. Bien que les filaments ABS soient disponibles pour l'impression 3D FDM, la nature de l'impression 3D FDM signifie que ces pièces sont faibles le long des lignes de couche et sont donc plus susceptibles de se fracturer sous l'effet d'un impact tel qu'une chute. 

La résine Formlabs Tough 2000 est la meilleure résine de type ABS pour les pièces imprimées en 3D robustes et résistantes aux chocs, avec des propriétés mécaniques comparables à celles de l'ABS injecté. Les imprimantes 3D Form 4 Series sont les meilleures imprimantes 3D ABS, offrant des détails fins et des finitions lisses. 

Pour en savoir plus sur la famille des résines Tough, explorez la bibliothèque de matériaux Formlabs ou contactez un expert. Demandez un échantillon gratuit pour évaluer le matériau par vous-même.