Impresión 3D con plástico ABS: Todo lo que necesitas saber

El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es uno de los termoplásticos más populares para la impresión 3D. Gracias a su robustez, alta resistencia al calor y al desgaste, así como a su coste relativamente bajo, el ABS se utiliza comúnmente en una variedad de aplicaciones industriales y de consumo. El ABS también es conocido por ser más fuerte y duradero que el PLA, otro termoplástico favorito, aunque es un poco más complicado de trabajar.

El tutorial de hoy analizará los beneficios y las limitaciones de la impresión 3D con ABS, y también dará algunos consejos para superar las dificultades más comunes y hacer de la impresión 3D con ABS un proceso lo más sencillo posible.

¿Por qué imprimir en 3D con ABS?

• Propiedades mecánicas fuertes: El ABS posee grandes propiedades mecánicas, sobre todo en comparación con el PLA. Su dureza, durabilidad y ductilidad lo convierten en un gran material para aplicaciones de «desgaste». A diferencia del PLA, el ABS también puede soportar altas temperaturas y tiene un mejor alargamiento a la rotura.
• Post-procesamiento: El ABS se presta bien a varias técnicas de post-procesamiento. Lijar, pintar (con pinturas acrílicas), pegar, fresar, taladrar y cortar: todos estos pasos de posprocesamiento pueden realizarse con una pieza de ABS. Al ser un plástico soluble en acetona, el ABS también puede alisarse con acetona para conseguir un acabado superficial brillante.
• Nuevos materiales: El ABS puede utilizarse para crear materiales con propiedades mejoradas. Estos materiales incluyen propiedades como la biocompatibilidad, la conductividad y la translucidez, por nombrar algunas. Al igual que el nailon, el ABS también puede mezclarse con otros materiales para obtener mayores propiedades mecánicas, por ejemplo, PC-ABS (policarbonato-ABS) con una fuerza y una resistencia al calor superiores.
• Precisión: la impresión 3D con ABS puede crear piezas dimensionalmente precisas. Las impresiones en ABS tienden a ser dimensionalmente precisas con características mínimas de hasta 1,2 mm, aunque hay que tener en cuenta que los ajustes de la impresora y la complejidad de una pieza determinan principalmente el nivel de precisión.

¿Cuáles son las limitaciones de la impresión 3D con ABS?

• El ABS es higroscópico, lo que significa que absorbe la humedad del aire. Si no se almacena correctamente, los filamentos de ABS húmedos pueden conducir a una impresión de mala calidad o incluso a un proceso de impresión fallido debido a la obstrucción de una boquilla.
• Los materiales de ABS pueden ser dañados por la exposición prolongada a la luz solar, lo que afectará negativamente a la calidad de una impresión. Así que para las aplicaciones que estarán expuestas a la luz ultravioleta directa, es mejor elegir un filamento resistente a los rayos UV, por ejemplo, ASA.
• Cuando se trabaja con ABS, se requiere el ajuste de temperatura adecuado para asegurar que una impresión se enfríe lentamente. Un proceso de enfriamiento lento evita el agrietamiento de una pieza y también es responsable de una mejor adhesión de las capas. La gestión de la temperatura adecuada, sin embargo, puede llevar un poco de tiempo y puede implicar algo de ensayo y error.
• Cuando se calienta, el ABS emite humos intensos y malolientes que pueden causar irritación y dolores de cabeza. Por lo tanto, la impresión 3D con ABS requiere un espacio de trabajo con buena ventilación. Sin embargo, muchas de las impresoras 3D FDM disponibles están equipadas con un recinto o con un filtro y un ventilador para la extracción de los humos.
• Los rápidos cambios de temperatura durante el proceso de impresión también pueden causar problemas de impresión como deformaciones y encogimientos. Sin embargo, estos efectos pueden minimizarse siguiendo los consejos que comentaremos a continuación.

Aplicaciones comunes

El ABS es un buen filamento para la impresión 3D de uso general. Entre las aplicaciones más comunes de este material se encuentran la creación de prototipos funcionales, el modelado de conceptos y la producción de herramientas, así como algunas piezas de uso final.

Las propiedades del ABS, como la estabilidad térmica, la ductilidad y la maquinabilidad, lo hacen ideal para la fabricación de prototipos y modelos arquitectónicos de bajo coste para ingenieros o departamentos de investigación, y también de prótesis médicas de bajo coste, mangos de herramientas e incluso soportes de enchufes para coches eléctricos. Este material también se puede encontrar en algunos juguetes impresos en 3D, como los ladrillos de LEGO.

Gracias a sus propiedades de aislamiento eléctrico, los filamentos de ABS pueden utilizarse para crear carcasas de aparatos electrónicos. La industria de la automoción utiliza el ABS para producir herramientas como plantillas y accesorios, así como para personalizar los componentes del interior de los coches. Ya en 2014, Local Motors llegó a imprimir en 3D todo el chasis y la carrocería de un coche con ABS reforzado con fibra de carbono.

Consejos y trucos

Requisitos básicos de impresión:

Temperatura del extrusor: 220-250 °C
Temperatura del lecho de impresión: 95-110 °C
Cerramiento: muy recomendable
Cubrimiento del lecho de impresión: recomendado (cinta Kapton, ABS Slurry)

• El ABS es sensible a los cambios de temperatura, y esto puede hacer que el material se encoja. Por esta razón, un lecho de impresión calentado es imprescindible cuando se imprime con ABS. Asegúrate de que la cama de impresión se calienta a 110º C para evitar que se encoja. También es aconsejable que una impresora 3D tenga un recinto para evitar cualquier cambio rápido de temperatura.
• Como regla general, suele ser una buena práctica imprimir las primeras capas de su pieza con una temperatura de 10 a 20 grados más alta para asegurar que las capas se adhieran correctamente a la cama de impresión.
• Para una mejor adhesión de las capas también considere cubrir la cama de impresión con cinta Kapton. Esto también hará que sea más fácil de limpiar la cama de impresión después. Otra opción puede ser una lechada de ABS: mezclar un poco de filamento de ABS con acetona y extenderlo sobre la cama de impresión antes de imprimir.
• Las impresiones de ABS más grandes también pueden estar plagadas de deformaciones. Para evitar esto, factor de un borde adicional alrededor de los bordes inferiores en el diseño de su pieza. Un borde añade varios anillos de material que se adhieren a la pieza en las primeras capas. Los rebordes ayudan a una mejor adhesión de las capas y evitan que se curven. Una vez que el objeto está completo, el borde se puede quitar fácilmente.
• Como el ABS produce humos irritantes cuando se calienta, asegúrese de imprimir en un área bien ventilada.
• Como los filamentos de ABS absorben la humedad, no los exponga al aire y al agua durante largos períodos de tiempo. Es crucial almacenar los rollos de filamento en contenedores sellados en lugares frescos y secos para evitar su degradación.

La impresión en 3D con ABS puede requerir inicialmente algo de tiempo y esfuerzo mientras encuentra los ajustes adecuados para su aplicación. Sin embargo, a pesar de ello, el ABS posee una amplia gama de beneficios que, junto con su bajo coste, lo convierten en un material de referencia para aplicaciones de consumo e industriales.