Résine type ABS vs ABS réel : Comparatif des propriétés et guide de choix

L'ABS, ou acrylonitrile butadiène styrène, est un polymère thermoplastique largement utilisé pour pièces moulées par injection : boîtiers d'électronique grand public, briques LEGO®. L'ABS est un terpolymère composé de trois monomères : les composants styrène et acrylonitrile donnent à la matrice polymère une bonne résistance et rigidité, tandis que le composant butadiène plus souple améliore la résistance à l'impact et l'allongement à la rupture. Cela donne à l'ABS un ensemble de propriétés polyvalent et très utile face à certains homopolymères traditionnels. Des matériaux comme le PMMA (plexiglas/acrylique) et le polystyrène sont forts mais très fragiles, tandis que le polyéthylène et le polypropylène sont plus tenaces mais manquent de résistance et rigidité pour beaucoup d'applications. L'ABS comble efficacement ce fossé et est souvent le matériau de prédilection pour boîtiers, prototypes fonctionnels, assemblages à clips, pièces mobiles, gabarits et fixations.

Avec l'essor de l'impression 3D, les utilisateurs exigent des matériaux capables d'égaler les plastiques traditionnels, notamment des matériaux plus tenaces et durables. Les matériaux type ABS sont des matériaux tenaces, résistants à l'impact, incluant les filaments ABS pour FDM et les résines tenaces, comme la famille Tough Resins de Formlabs.

Pour comprendre ABS vs résines type ABS, nous comparons propriétés, cas d'usage et bonnes pratiques d'impression de la résine type ABS.

Une résine type ABS est un photopolymère à base d'acrylate UV avec agents durcissants ajoutés pour imiter les propriétés de l'ABS. Comparées aux résines standards, les résines type ABS offrent meilleure ténacité et flexibilité.

Les résines type ABS diffèrent des résines standards en résistance, flexibilité et résistance à l'impact. Ces propriétés sont liées : un matériau plus fort et plus rigide sera moins flexible et moins résistant à l'impact. Pour obtenir ces propriétés dans une résine type ABS, des composants plus souples sont ajoutés à la résine. Ils agissent comme le butadiène dans l'ABS, améliorant la résistance à l'impact et d'autres propriétés de ténacité.

En impression 3D, il y a le filament ABS pour FDM et la résine type ABS pour stéréolithographie (SLA). Du fait de la méthode d'impression, les filaments ABS sont beaucoup plus faibles sur l'axe Z que sur les axes X et Y, les lignes de couches pouvant causer des fractures. Ainsi, bien que les pièces puissent être tenaces aux chocs dans certaines directions, elles sont moins aptes à redistribuer les contraintes à travers les limites de couches et tendent à subir des fractures fragiles à travers les couches.

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

De ce fait, les pièces en filament ABS cassent moins souvent que celles en filaments standards. Les résines type ABS, elles, permettent d'imprimer des pièces hautement fonctionnelles comme gabarits et fixations comparables à l'ABS moulé par injection en esthétique et propriétés.

La famille Tough Resin Formlabs a été développée pour applications d'ingénierie fonctionnelle. La Tough 2000 Resin est la résine de la famille Tough qui correspond à l'ABS. Contrairement aux autres résines type ABS qui sont juste des versions marginalement plus tenaces des résines standards, la Tough 2000 atteint réellement une performance mécanique comparable à l'ABS moulé par injection.

La Tough 2000 Resin est un matériau robuste avec résistance et raideur comparables à l'ABS, combinant ténacité, haute résistance thermique et résistance au fluage. Elle excelle dans les applications lourdes, notamment :

• Prototypes hautement fonctionnels avec finition mate sombre esthétique

• Pièces d'utilisation finale résistant à l'éclatement, à la déformation, avec haute stabilité environnementale

• Boîtiers robustes avec haute résistance thermique et au fluage

• Assemblages à clips

• Gabarits et fixations devant survivre à une utilisation long terme

• Composants structurels et pièces porteuses résistant à la déformation long terme

Le Nudge Zero devrait être un dispositif médical de classe II utilisant des ultrasons focalisés de basse intensité pour traiter un jour troubles cérébraux, de l'addiction aux opioïdes aux acouphènes en passant par la dépression. Les exigences sur les pièces sont élevées, certaines devant fonctionner dans une IRM.

Les ingénieurs de Nudge impriment en 3D des boîtiers robustes, clips et pièces à parois fines avec la Tough 2000 Resin, une résine tenace type ABS de Formlabs. Les pièces imprimées résistent à l'impact et peuvent être filetées.

Contrairement à une pièce ABS moulée par injection, la résine type ABS n'est pas contrainte géométriquement, permettant des formes complexes impossibles à mouler. De plus, sans moules nécessaires, l'impression 3D permet à Nudge d'itérer en moins d'une journée à faible coût.

Découvrez comment Nudge gagne du temps et réduit les coûts en imprimant avec la Tough 2000 Resin.

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La ténacité est souvent utilisée pour décrire les résines type ABS, mais peut signifier beaucoup de choses : ductilité, allongement à la rupture, résistance à l'impact, Izod entaillé. En savoir plus sur les méthodes de mesure de la ténacité ici.

Pour bien comprendre résines standards vs résines type ABS vs ABS, les propriétés mécaniques doivent être comparées.

*Testé en interne par Formlabs

^Données rapportées par le fabricant

*Les propriétés des matériaux peuvent varier selon le design de la pièce et les pratiques de fabrication. Il est de la responsabilité du fabricant de valider l'adéquation des pièces imprimées pour l'usage prévu.

Les propriétés de l'ABS peuvent varier significativement selon la composition du polymère, donc la Tough 2000 n'est pas une solution universelle pour toutes les applications utilisant typiquement l'ABS. Selon le besoin exact, l'une de ces résines peut être un bon choix.

La Tough 1500 Resin est plus souple que la Tough 2000, la rendant idéale pour pièces nécessitant une combinaison de raideur et ductilité, comme mécanismes souples : loquets, flexures, amortisseurs.

La résine Flame Retardant a un faible fluage et un HDT élevé, pour pièces performant long terme en environnements intérieurs et industriels à hautes températures ou sources d'inflammation.

Les résines General Purpose Formlabs, incluant mais sans s'y limiter Clear Resin et Color Resin, sont aussi tenaces et type ABS que les résines type ABS bas coût comme celles de Siraya Tech, Sunlu, Anycubic, tout en étant bien plus fortes et rigides, ce qui en fait un bon choix pour prototypes type ABS et production de petites séries.

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Les résines type ABS sont idéales pour pièces imprimées 3D devant être plus robustes et résistantes à l'impact que celles en résines standards. Choisissez résine type ABS pour prototypes fonctionnels, pièces d'utilisation finale, production de petites séries, gabarits et fixations.

Pour pièces exposées aux UV, les résines type ABS ne sont pas idéales, bien que des revêtements puissent augmenter la résistance UV. Pièces devant durer plus d'une décennie ne sont pas idéales non plus.

Idéal pour :

• Pièces résistantes à l'impact

• Figurines ou modèles résistant aux chutes

• Gabarits et fixations survivant à des utilisations répétées

• Boîtiers à clips

• Prototypes fonctionnels

• Pièces d'utilisation finale

Non idéal pour :

• Pièces à parois extrêmement fines. Notez que l'épaisseur d'une pièce imprimée 3D peut être modifiée pour la rendre plus tenace.

• Pièces devant durer 10-20 ans

• Pièces exposées aux UV (un revêtement peut aider pour la résistance UV)

La Tough 2000 Resin et les autres matériaux de la famille Tough Resins sont conçus pour imprimer sur les imprimantes 3D Form Series incluant Form 4 et Form 4L, avec paramètres pour chaque matériau Formlabs et post-traitement validé sur Form Wash et Form Cure. Cela facilite le passage du modèle à la pièce imprimée.

La Tough 2000 Resin a été formulée pour tirer parti de la technologie des imprimantes 3D Form 4 Series, pour des pièces précises, prêtes pour la présentation, avec surfaces lisses et détails fins, en faisant l'une des meilleures résines type ABS.

Avec le mode Open Material (OMM) sur les imprimantes Form Series, des résines type ABS tierces peuvent être imprimées, faisant des Form Series les meilleures imprimantes 3D ABS. Loctite fabrique des résines, dont LOCTITE 3D 3843, avec attributs similaires à l'ABS et imprimables sur imprimantes résine Formlabs avec OMM.

D'autres matériaux type ABS existent, mais beaucoup ont des procédures de post-traitement compliquées, les rendant difficiles à utiliser. Les résines deux composants comme les polyuréthanes sont aussi disponibles, mais les flux de travail sont bien plus complexes, et la durée de vie d'impression après mélange est limitée. Restrictions supplémentaires : environnements de stockage secs et étapes de durcissement additionnelles. Certains matériaux type ABS de Carbon 3D entrent dans cette catégorie.

Autres résines tenaces Formlabs :

• La Tough 1000 Resin est la résine la plus tenace de Formlabs, incroyablement résistante à l'impact et difficile à casser, mais du coup moins rigide et forte que la Tough 2000. Elle est donc moins idéale pour pièces à parois très fines et plus comparable au PEHD et Delrin (POM).

• La Tough 1500 Resin a un module entre Tough 1000 et Tough 2000, la rendant plus rigide et forte que la Tough 1000. Cette résine est similaire au polypropylène (PP).

Les matériaux de la famille Tough Resins Formlabs sont tous nommés d'après leur module de traction.

Du fait de la résolution de l'impression FDM, il est difficile de faire une pièce à parois fines, comme le boîtier d'une télécommande. De plus, le filament ABS est plus susceptible de fracturer le long des lignes de couches. Donc, les résines type ABS sont meilleures pour parois fines et boîtiers. Le FDM tend à être meilleur pour prototyper des pièces ou faire des pièces en ABS épaisses et massives, comme gabarits et fixations. Cependant, du fait des lignes de couches et de la finition de surface, la résine type ABS va livrer une pièce plus tenace, plus résistante à la fracture que le filament. De plus, la finition de surface d'une impression résine type ABS sera la plus proche de l'ABS moulé par injection, ce qui peut être critique dans des applications plus précises.

Pièce d'échantillon

La résine Tough 2000 V2 est un matériau robuste avec une résistance et une raideur comparables à l'ABS, combinant ténacité, haute résistance thermique et résistance au fluage.

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Les paramètres d'imprimante spécifiques dépendent de la résine et l'imprimante utilisées. Pour les résines Formlabs imprimées sur imprimantes Form Series, la hauteur de couche, temps d'exposition et paramètres de support optimaux sont disponibles directement dans PreForm. Les utilisateurs voulant imprimer des résines type ABS tierces sur Form Series peuvent utiliser OMM pour créer des paramètres personnalisés s'il n'y en a pas du fabricant de résine. Par exemple, bien que Loctite ait quelques suggestions de paramètres, un réglage fin sera nécessaire.

En général, les résines type ABS nécessitent plus de supports car le matériau est plus souple, des longueurs d'exposition UV plus longues, et des temps de décollement et d'attente plus lents — le temps pour retirer la pièce du film. Du fait de cela, les résines type ABS prennent un peu plus de temps à imprimer que les résines standards. Le rétroéclairage puissant des imprimantes Form 4 Series signifie que les résines type ABS et autres résines d'ingénierie sont durcies sans affecter significativement la vitesse d'impression. Les imprimantes bas de gamme et celles sans un tel rétroéclairage puissant prendront plus de temps pour imprimer les résines d'ingénierie, y compris les type ABS.

Après impression, lavez les pièces selon les instructions du fabricant. Ensuite, retirez les supports avant de durcir la pièce car les supports ne feront que devenir plus tenaces et plus difficiles à retirer une fois durcis.

Le Form Cure Formlabs permet le durcissement avec chaleur, débloquant des propriétés mécaniques avancées. Bien que des fours de durcissement bas coût existent, ils ne durcissent pas avec la chaleur et diminuent donc les propriétés avancées atteignables, que ce soit ténacité, résistance ou résistance thermique. En savoir plus sur comment le durcissement à chaud affecte les résines dans la vidéo ci-dessous.

Une fois la pièce durcie, du papier de verre peut être utilisé pour retoucher. Ne poncez pas avant le post-durcissement car la pièce est plus molle et gommeuse. Attendre après le durcissement assure une finition de surface plus lisse.

Pour prévenir fragilité et fissures, assurez-vous que les pièces ne sont pas sur-durcies. Si la pièce sera exposée aux UV, il est important de la revêtir. C'est vrai pour l'ABS comme pour les pièces en résine type ABS.

Que signifie ABS en impression 3D ?

ABS signifie acrylonitrile butadiène styrène, un type de polymère.

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

Le filament ABS est un polymère ABS extrudé en un fin brin de 1,75 mm ou 3 mm de diamètre pour servir de matière première pour l'impression 3D FDM. Il offre des propriétés améliorées comme la ténacité venant d'un polymère de base plus tenace que les filaments FDM standards 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 type ABS ?

Une résine type ABS est une résine qui vise à être plus tenace que les photopolymères standards. Comme l'ABS a été le matériau tenace de facto pour l'impression 3D FDM, « type ABS » est devenu le terme pour les résines plus tenaces même si leur composition et propriétés varient.

Certaines résines SLA, comme la Formlabs Tough 2000 Resin, peuvent réellement égaler la performance de l'ABS moulé par injection.

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

La résistance d'une pièce en résine type ABS comparée à l'ABS moulé par injection dépendra de la géométrie de la pièce, de la résine, et de comment la résistance est définie.

La résine type ABS est-elle fragile ?

Les résines type ABS sont plus tenaces et moins fragiles que les résines standards, ce qui en fait un bon choix pour pièces devant résister à l'impact. Un sur-durcissement d'une résine type ABS la rendra plus fragile.

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

Les paramètres idéaux pour imprimer les résines type ABS dépendront de la résine et l'imprimante 3D spécifiques. La Formlabs Tough 2000 Resin, comme toutes les résines Formlabs, a des paramètres validés. Avec le mode Open Material (OMM), les imprimantes SLA Formlabs peuvent imprimer d'autres résines type ABS, mais ces paramètres devront être soit téléchargés du fabricant de résine (si disponibles) soit développés.

La résine type ABS est-elle sûre à utiliser ?

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

Combien de temps durcir la résine type ABS ?

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

Comment lisser les impressions 3D ABS ?

Les impressions résine, surtout celles sur imprimantes Form Series, auront une finition lisse et mate, surtout si les supports sont placés sur surfaces internes. Cependant, les pièces peuvent être poncées si besoin.

Peut-on poncer et peindre les impressions résine type ABS ?

Les pièces en résine type ABS peuvent être poncées et peintes, et devraient être peintes ou revêtues si utilisées dehors ou exposées aux UV, car les UV font diminuer la ténacité avec le temps. La couleur noire spécifiquement tend à augmenter dramatiquement la résistance UV d'une pièce dans le temps.

Les résines type ABS sont plus tenaces que les résines standards, exhibant des propriétés mécaniques similaires aux thermoplastiques moulés par injection incluant l'ABS. Bien que des filaments ABS soient disponibles pour l'impression 3D FDM, la nature du FDM signifie que ces pièces sont faibles le long des lignes de couches et donc plus susceptibles de fracturer à l'impact comme une chute.

La Formlabs Tough 2000 Resin est la meilleure résine type ABS pour pièces imprimées 3D tenaces et résistantes à l'impact, avec propriétés mécaniques comparables à l'ABS moulé par injection. Les imprimantes 3D Form 4 Series sont les meilleures imprimantes 3D ABS, livrant détails fins et finitions lisses.

Pour en savoir plus sur la famille Tough Resins, explorez la Bibliothèque Matériaux Formlabs ou contactez un expert. Demandez une pièce d'échantillon gratuite pour évaluer le matériau vous-même.