ABS: міцний, але тримайте його вдома

Коротка відповідь

У приміщенні й під навантаженням — ABS. Та сама деталь надворі — ASA. Жоден із двох, якщо насправді потрібно дешево і швидко.

У чому він гарний

Удар. Там, де PLA трісне, ABS зімнеться й вигнеться. Корпуси, які падають, кліпси, які розтискають сотню разів, ручки, за які смикають, — заради цього матеріал і існує.

Тепло. Тримає форму приблизно до 90 °C. Це закрите авто в липні, корпус світильника, кронштейн на теплій електроніці — усе те, де PLA уже не витримує, а PETG уже на межі.

Складання. Латунні втулки під термозапресовку заходять в ABS ідеально, а ацетон його зварює: деталь, розділена навпіл, щоб вміститися на стіл, повертається одним шматком, а не двома, склеєними між собою.

Поверхня. ABS — разом зі своїм вуличним родичем ASA — єдиний тут матеріал, який можна згладити парою. Ацетонова пара підплавляє зовнішній шар рівно настільки, щоб лінії шарів злилися, і результат ближчий до лиття під тиском, ніж до друку.

У чому він поганий

Сонце. Ось це головне. Ультрафіолет руйнує ABS: колір вигорає, поверхня стає крейдяною, деталь крихне. Сезону на балконі достатньо, щоб це побачити; після двох кліпса ламається в пальцях. Усе інше в ABS — компроміс. А це — дискваліфікація, і саме тому існує ASA.

Усадка. ABS стискається, коли холоне, тому широкі пласкі деталі відриває від столу, а високі розходяться по кутах, якщо друк не лишається теплим від початку до кінця. Ми друкуємо його в закритій камері, з теплом і майже без обдуву. Для вас це трохи довший термін, а не проблема.

Ціна. Вище за PLA і PETG, нижче за інженерні пластики.

Чому він друкується в закритій коробці

Жолоблення — лише половина причини для закритої камери. Друга половина — те, що ABS виділяє, поки він розплавлений.

Настільні принтери, що друкують ABS, викидають у повітря ультрадрібні частинки — менші за 100 нанометрів, достатньо дрібні, щоб триматися в повітрі й потрапляти в дихальні шляхи, — а разом із ними леткі органічні сполуки, серед яких характерним для ABS є стирол. Це не фольклор: за цим стоїть десятиліття вимірювань, і бюлетень NIOSH про емісію 3D-принтерів існує саме тому.

Чого дослідження не дають — так це одного числа, від якого можна відштовхнутися. Опубліковані швидкості викиду частинок для ABS розкидані приблизно від 2,4 × 10⁸ до 1,5 × 10¹² частинок за хвилину — чотири порядки, залежно від принтера, температури сопла й котушки. І сам цей розкид є корисним висновком: власну експозицію не можна подивитися в таблиці, тож контролем має бути облаштування, а не арифметика. Закрита машина, повітря через фільтр або назовні, і ніхто не сидить поруч вісім годин.

Ще одне варто знати, бо це та частина, що доїжджає до замовника, а не лишається в майстерні: готова деталь із ABS ще деякий час після друку продовжує віддавати стирол. Це і є той слабкий запах нового пластику на свіжій деталі, і він вивітрюється. Деталь, яка пройшла обробку й пакування, більшу частину цього вже віддала.

Ацетон, докладно

ABS — разом з ASA, у якого тут та сама хімія, — єдиний пластик на нашій полиці, що розчиняється в чомусь звичайному, і сама лише ця властивість дає дві речі, недоступні решті.

Він зварюється. Деталь, зависоку для столу, можна розділити, надрукувати двома частинами й зʼєднати ацетоном. Розчинник розмʼякшує обидві поверхні, полімерні ланцюги перемішуються, і застигає один шматок ABS — а не два шматки з третім матеріалом поміж ними. Клейовий шов у PLA — найслабша лінія деталі; ацетоновий шов в ABS зазвичай ні.

Він згладжується. Коли деталь підвішують над парою ацетону, її зовнішній шар підплавляється рівно настільки, щоб лінії шарів стеклися одна в одну, а потім знову твердне. Результат виглядає як лита деталь, а не друкована, і справді стає водонепроникним так, як шарувата поверхня ніколи не буває.

За обидві можливості доводиться платити, і про неї варто знати заздалегідь: згладжування парою округлює дрібний рельєф, зʼїдає гострі краї й забирає кілька сотих із зовнішніх розмірів. Написи дрібніші за приблизно 1 мм розпливаються. Усе, де є допуск, треба закривати або не чіпати. А сам ацетон вогненебезпечний і потребує справжньої вентиляції — це операція для майстерні, а не для кухні.

Як під нього проєктувати

• Закладайте приблизно пів відсотка усадки: деталь на 100 мм вийде на кілька десятих меншою. Якщо посадка важлива — напишіть про це в замовленні, і ми скомпенсуємо це у файлі.
• Великі пласкі днища — це там, де починається жолоблення. Невелика фаска знизу й заокруглені кути замість прямих допомагають більше, ніж здається.
• Високі тонкі деталі краще свідомо розділити, ніж боротися з усадкою, а ми зʼєднаємо їх ацетоном — це буде зварювання, а не клейовий шов.
• Втулки, а не друкована різьба. Як і з будь-яким пластиком тут.

Порада з майстерні. Якщо важлива посадка, напишіть про це в замовленні. ABS виходить приблизно на пів відсотка меншим, і ми радше скомпенсуємо це у файлі, ніж ви виявите це вже в руках.

Коли краще взяти інше

Якщо деталь живе надворі — ASA дасть ту саму міцність без проблеми з ультрафіолетом. Якщо їй треба бути лише міцною, але не гарячою, — PETG друкується простіше й коштує менше. А якщо треба тримати понад 100 °C, це вже територія PC: напишіть, поруч із чим вона стоїть, і ми скажемо, що брати.

Часті питання

Чи безпечно друкувати ABS удома? Це роблять постійно, і розумні застережні заходи нескладні: закритий принтер, повітря через фільтр або назовні, і машина там, де ніхто не спить і не сидить цілий день. Чого робити не варто — тримати її відкритою на столі в зачиненій кімнаті; саме звідти беруться більшість неприємних історій. Рекомендації NIOSH такі самі: ізолювати, провітрювати й не сидіти поруч під час друку.

Чи пахнутиме деталь, коли приїде? Слабко й недовго. Це залишковий стирол виходить із пластику, і він вивітрюється за дні, а не місяці. На товстій деталі запах сильніший, ніж на тонкій, і одразу з машини сильніший, ніж після обробки.

Чому мій друк з ABS тріснув посередині? Майже завжди тому, що камера охолола. ABS усідає, застигаючи, і якщо нижній шар устиг охолонути й затвердіти до того, як ліг наступний, новий шар тягне проти нього — і зʼєднання програє. Тепліша камера, без протягів, обдув деталі слабший.

Чи можна фарбувати ABS? Краще за більшість. Він шліфується, не забиваючи шкурку, добре бере ґрунтовку для пластику, а поверхню під фарбу можна підготувати ацетоном замість паперу. Це той матеріал, який варто брати, коли фініш важливіший за колір котушки.

Чи переробляється ABS? У принципі так, на практиці рідко потрапляє в побутову переробку: його зазвичай сортують як «інше», а друковані деталі дрібні, різнокольорові й часто з рештками підтримок. Чесна відповідь: корисна економія з ABS — це деталь, яка служить десять років, а не та, що переробиться за рік.