Druk 3D z ABS nie należy do najłatwiejszych.
Z pewnością, większości z Was zdarzyło się wydrukować coś z ABS. Oczywiście wszystkie drukarki, które wyposażone są w podgrzewany stół i głowicę, którą można rozgrzać do 250 °C poradzą sobie z drukiem z ABS. Nawet te, z podkładką BuildTak, bez podgrzewanego stołu, dadzą radę wydrukować małe elementy z ABS, np. zestaw VERTEX K8400. Często mamy zapytania, dotyczące drukarki 3D, która “dobrze” drukuje z ABS. To słowo dobrze oznacza akceptowalną dokładność wymiarową na poziomie +- 0.2 mm. Taką dokładność możemy uzyskać bez większych problemów z PLA. Gdy mamy wysokie wymagania dotyczące dokładności wymiarowej, czasami trzeba wykonać kilka wydruków i wprowadzić poprawki uwzględniające skurcz, bo nawet EASY PLA ulega skurczowi, w zależności od warunków druku 3D.
Przy druku 3D z ABS, zdecydowanie trudniej, o dokładność wymiarową, niż mamy w przypadku PLA.
Materiały na bazie ABS są powszechnie stosowane w produktach końcowych, wykonanych w technologii formowania wtryskowego, no i mogą się kurczyć nawet o 11% (!) w miarę stygnięcia, a także są szczególnie podatne na deformacje. ABS, przypomnijmy – (akrylonitryl-butadien-styren) – jest amorficznym tworzywem termoplastycznym, który ma splątany, przypadkowy wzór łańcucha polimerowego.
Skurcz ABS
Gdy materiał ABS się nagrzewa, łańcuchy polimerowe odsuwają się od siebie, ponieważ siły łączące je ze sobą słabną. Materiał wtedy zwiększa swoją objętość i zmniejsza gęstość. Lecz, gdy zaczyna szybko stygnąć po wytłoczeniu z głowicy drukującej, proces zaczyna przebiegać w przeciwnym kierunku. Łańcuchy polimerowe zbliżają się do siebie, a materiał kurczy się. Chociaż efekt jest zwykle nieistotny w odpowiednio przygotowanym, jednobryłowym modelu 3D i prawidłowo skonfigurowanej drukarce 3D, to może powodować problemy, gdy trzeba prototypować bardziej złożone elementy, których nie można wydrukować w 3D za jednym razem. Części muszą zatem pasować do siebie, ale co wtedy, gdy po wydruku niektóre skurczyły się bardziej niż inne, lub co gorsza, zdeformowały się. Jeszcze gorzej jest w przypadku druku wielkoformatowego.
Deformacja ABS
Jeśli chodzi o druk 3D z ABS, to deformacja ABS jest jeszcze większym problemem niż skurcz. Kiedy model kurczy się równomiernie, staje się tylko trochę mniejszy, ale gdy jedna część modelu kurczy się bardziej niż pozostałe… model ulega deformacji. Odrywa się od platformy roboczej, skręca, a czasem nawet pęka. Istnieją różne czynniki przyczyniające się do deformacji modeli, ale najbardziej powszechnym jest niewłaściwe chłodzenie lub niekontrolowane przechłodzenie. Zwykle dzieje się tak, gdy materiał zbyt szybko zaczyna stygnąć lub gdy temperatura jest nierównomiernie rozłożona wokół modelu. Przeciągi w pomieszczeniu drukarki 3D, bardzo niska temperatura w pomieszczeniu, niestabilne warunki temperaturowe.
Jedynym rozwiązaniem jest zamknięta i ogrzewana komora robocza.
Druk 3D z ABS w skali desktop ? Najlepsze w naszej opinii rozwiązanie, to drukarka Zortrax Inventure, która radzi sobie zarówno ze skurczem, jak i deformacją ABS. Ma podgrzewaną, zamkniętą komorę, utrzymującą temperaturę 80 °C.
Dedykowany do drukarki materiał ABS od Zortraxa, po podgrzaniu do prawie 245 °C podczas wytłaczania, stygnie do temperatury 80°C, utrzymywanej stale w komorze drukarki, czyli podczas całego procesu drukowania 3D. Po zakończeniu druku modelu Zortrax Inventure stopniowo chłodzi go do temperatury pokojowej. W ten sposób wszystkie warstwy ochładzają się jednocześnie w tym samym tempie. Ponadto w Zortrax Inventure komora drukująca jest praktycznie odizolowana od otaczającego środowiska. Temperatura jest jednolita w całej przestrzeni roboczej, aby zapobiec deformacji modeli.
Druk 3D w skali wielkoformatowej ? Na rynku jest kilka rzetelnych firm, które produkują drukarki 3D z aktywnie podgrzewaną komorą. Ze względu na duże rozmiary komory roboczej i zapewnienie stabilnej temperatury wydruku, ceny tych drukarek osiągają dziesiątki tysięcy euro.
Dla przykładu, polska wielkoformatowa drukarka 3D, robiona całkowicie na zamówienie, z licznymi opcjami dodatkowymi – 7h7 CLEAR HT – to koszt od 10 000 euro.
Rozwiązania techniczne drukarek 3D, z aktywnie podgrzewaną komorą są bardzo skomplikowane. Nawet w niewielkim Zortrax Inventure (polska drukarka) jest wszystko bardzo dobrze dopracowane, a im większa komora robocza (7h7 – też polska drukarka), tym więcej problemów ze skurczem i deformacją ABS, oraz innych, trudnych w druku 3D, przemysłowych materiałów.
