Acrylnitril-Butadien-Styrol

Lange bevor PLA den Markt eroberte, war ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) das einzige verfügbare Material für Desktop-3D-Drucker. ABS ist ein Thermoplast auf Ölbasis, der sich in der Industrie längst bewährt hat. Schauen Sie sich um: das Gehäuse Ihrer Computermaus, die Fernbedienung des Fernsehers, das Armaturenbrett Ihres Autos und die weltberühmten LEGO-Steine bestehen alle aus ABS. Es ist ein Material, das für seine Haltbarkeit, Hitzebeständigkeit und Nachbearbeitungsmöglichkeiten bekannt ist, erfordert jedoch etwas Fachwissen, um erfolgreich gedruckt zu werden.

Eigenschaften: Zäh und hitzebeständig

Chemisch gesehen besteht ABS aus drei Monomeren, die jeweils ihre eigene Eigenschaft einbringen: Acrylnitril (chemische Beständigkeit und Steifigkeit), Butadien (Zähigkeit und Schlagfestigkeit) und Styrol (Hitzebeständigkeit und Verarbeitbarkeit). Diese Kombination sorgt für einen Kunststoff, der:

• Schlagfest ist: ABS kann Energie absorbieren. Wenn Ihnen ein ABS-Bauteil herunterfällt, wird es weniger schnell reißen oder splittern als PLA. Das Material ist etwas flexibel, bevor es bricht.
• Hitze verträgt: ABS wird erst bei etwa 100°C - 105°C weich. Das macht es hervorragend geeignet für Bauteile, die warm werden, wie Halterungen für Schrittmotoren, Autoteile oder Halter für heiße Flüssigkeiten.
• Bearbeitbar ist: ABS lässt sich hervorragend schleifen, bohren, gewindeschneiden und lackieren. Es ist weicher als PLA, wodurch Schleifpapier weniger schnell zusetzt.

Die Herausforderung: Warping und Delamination

Warum druckt nicht jeder mit ABS? Weil es ohne die richtige Ausrüstung berüchtigt schwer zu drucken ist. ABS hat einen hohen thermischen Schrumpfungskoeffizienten. Das bedeutet, dass das Material deutlich kleiner wird (schrumpft), sobald es von 240°C auf Raumtemperatur abkühlt.

Wenn die unteren Schichten eines Drucks schneller abkühlen als die oberen Schichten, entstehen innere Spannungen. Das führt zu Warping: Die Ecken des Drucks verziehen sich und lösen sich vom Druckbett. In extremen Fällen reißen die Schichten mitten im Druck auseinander (Delamination).

Die Lösung: Kontrollierte Umgebung

Um ABS erfolgreich zu drucken, sind folgende Maßnahmen entscheidend:

• Enclosure (Gehäuse): Sie benötigen einen Drucker mit geschlossenem Gehäuse. Dadurch bleibt die Umgebungswärme im Inneren und Zugluft wird vermieden. Ein kalter Luftstrom von einem offenen Fenster kann einen ABS-Druck direkt scheitern lassen.
• Hohe Temperaturen: Das Druckbett muss heiß sein, oft etwa 100°C - 110°C, um zu verhindern, dass sich die erste Schicht löst. Die Düsentemperatur liegt zwischen 230°C und 250°C.
• Keine Kühlung: Schalten Sie den Bauteillüfter AUS oder auf maximal 10-20%. Zu viel Kühlung führt direkt zu Schrumpfrissen.

Vapor Smoothing: Der magische Trick

ABS hat eine einzigartige Eigenschaft, die kein anderes Standardfilament besitzt: Es löst sich in Aceton auf. Dadurch wird eine Technik möglich, die „Vapor Smoothing“ heißt. Wenn ein ABS-Druck in einen geschlossenen Behälter mit Acetondämpfen gestellt wird, schmilzt die äußerste Schicht des Kunststoffs ganz leicht an.

Nach dem Verdampfen des Acetons härtet der Kunststoff wieder aus, aber alle Drucklinien sind verschwunden. Das Ergebnis ist ein Objekt, das wie ein professionelles Spritzgussprodukt aussieht: vollkommen glatt und hochglänzend. Außerdem verschmilzt die Behandlung die Schichten miteinander, was den Druck stärker (isotrop) macht.

Sicherheit und Geruch

Beim Drucken von ABS wird Styrol freigesetzt. Das verursacht einen starken, stechenden Geruch nach verbranntem Kunststoff. Styrol wird als möglicherweise krebserregend eingestuft und kann Kopfschmerzen oder Reizungen der Atemwege verursachen. Drucken Sie ABS daher immer in einem gut belüfteten Raum oder verwenden Sie ein Filtersystem (HEPA + Kohle) in Ihrem Drucker.