Impression 3D avec du plastique ABS : Tout ce que vous devez savoir

L’acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est l’un des thermoplastiques les plus populaires pour l’impression 3D. Grâce à sa robustesse, à sa grande résistance à la chaleur et à l’usure ainsi qu’à son coût relativement faible, l’ABS est couramment utilisé dans une variété d’applications grand public et industrielles. L’ABS est également connu pour être plus solide et plus durable que le PLA, un autre thermoplastique favori, bien qu’un peu plus délicat à travailler.

Le tutoriel d’aujourd’hui examinera les avantages et les limites de l’impression 3D avec l’ABS, et donnera également quelques conseils pour surmonter les difficultés courantes et rendre l’impression 3D avec l’ABS aussi simple que possible.

Pourquoi imprimer en 3D avec l’ABS ?

• Propriétés mécaniques solides : L’ABS possède de grandes propriétés mécaniques, notamment par rapport au PLA. Sa ténacité, sa durabilité et sa ductilité en font un excellent matériau pour les applications  » d’usure « . Contrairement au PLA, l’ABS peut également résister à des températures élevées et présente un meilleur allongement à la rupture.

• Post-traitement : L’ABS se prête bien à diverses techniques de post-traitement. Poncer, peindre (avec des peintures acryliques), coller, fraiser, percer et découper – toutes ces étapes de post-traitement peuvent être réalisées avec une pièce en ABS. En tant que plastique soluble dans l’acétone, l’ABS peut également être lissé par l’acétone pour obtenir une finition de surface brillante.
• Nouveaux matériaux : L’ABS peut être utilisé pour créer des matériaux aux propriétés améliorées. Ces matériaux comprennent des propriétés telles que la biocompatibilité, la conductivité et la translucidité, pour n’en citer que quelques-unes. Comme le nylon, l’ABS peut également être mélangé avec d’autres matériaux pour obtenir des propriétés mécaniques plus importantes, par exemple le PC-ABS (polycarbonate-ABS) avec une solidité et une résistance à la chaleur supérieures.
• Précision : l’impression 3D avec l’ABS peut créer des pièces dimensionnellement précises. , les impressions ABS ont tendance à être dimensionnellement précises avec des caractéristiques minimales aussi petites que 1,2 mm, bien qu’il faille noter que les paramètres de l’imprimante et la complexité d’une pièce déterminent principalement le niveau de précision.

Quelles sont les limites de l’impression 3D avec l’ABS?

• L’ABS est hygroscopique, ce qui signifie qu’il absorbe l’humidité de l’air. S’ils ne sont pas stockés correctement, les filaments ABS humides peuvent conduire soit à une impression de mauvaise qualité, soit même à un échec du processus d’impression en raison de l’obstruction d’une buse.

• Les matériaux ABS peuvent être endommagés par une exposition prolongée à la lumière du soleil, ce qui affectera négativement la qualité d’une impression. Ainsi, pour les applications qui seront exposées à la lumière ultraviolette directe, il est préférable de choisir un filament résistant aux UV, par exemple, l’ASA.

• Lorsque vous travaillez avec de l’ABS, le réglage approprié de la température est nécessaire pour garantir qu’une impression refroidisse lentement. Un refroidissement lent empêche la fissuration d’une pièce et est également responsable d’une meilleure adhésion des couches. La gestion de la bonne température, cependant, peut prendre un peu de temps et peut impliquer quelques essais et erreurs.
• Lorsqu’il est chauffé, l’ABS émet des fumées intenses et malodorantes qui peuvent provoquer des irritations et des maux de tête. Par conséquent, l’impression 3D avec l’ABS nécessite un espace de travail avec une bonne ventilation. Cependant, de nombreuses imprimantes 3D FDM disponibles sont équipées soit d’une enceinte, soit d’un filtre et d’un ventilateur pour l’extraction des fumées.

• Les changements rapides de température pendant le processus d’impression peuvent également causer des problèmes d’impression comme le gauchissement et le rétrécissement. Cependant, ces effets peuvent être minimisés en suivant les conseils que nous allons aborder ci-dessous.

Applications courantes

L’ABS est un bon filament pour l’impression 3D à usage général. Les applications courantes de ce matériau comprennent le prototypage fonctionnel, la modélisation de concepts et la production d’outillage ainsi que de certaines pièces d’utilisation finale.

Les propriétés de l’ABS telles que la stabilité thermique, la ductilité et l’usinabilité en font un matériau idéal pour la fabrication de prototypes et de modèles architecturaux à faible coût pour les ingénieurs ou les bureaux d’études, mais aussi de prothèses médicales à faible coût, de poignées d’outils et même de supports de prises pour les voitures électriques. On retrouve également ce matériau dans certains jouets imprimés en 3D, comme les briques LEGO.

Grâce à ses propriétés d’isolation électrique, les filaments ABS peuvent être utilisés pour créer des boîtiers électroniques. L’industrie automobile utilise l’ABS pour produire des outils tels que des gabarits et des montages, ainsi que pour personnaliser les composants intérieurs des voitures. En 2014, Local Motors a même imprimé en 3D l’intégralité du cadre et de la carrosserie d’une voiture avec de l’ABS renforcé par de la fibre de carbone.

Tips et astuces

Conditions d’impression de base :

Température de l’extrudeuse : 220-250 °C
Température du lit d’impression : 95-110 °C
Enceinte : fortement recommandée
Couverture du lit d’impression : recommandée (ruban Kapton, ABS Slurry)

• L’ABS est sensible aux changements de température, ce qui peut entraîner un rétrécissement du matériau. Pour cette raison, un lit d’impression chauffé est indispensable pour imprimer avec de l’ABS. Assurez-vous que le lit d’impression est chauffé à 110º C pour éviter le rétrécissement. Il est également conseillé que l’imprimante 3D dispose d’une enceinte pour éviter tout changement rapide de température.

• En règle générale, il est généralement bon d’imprimer les premières couches de votre pièce avec une température supérieure de 10 à 20 degrés pour s’assurer que les couches adhèrent correctement au lit d’impression.

• Pour une meilleure adhésion des couches, envisagez également de couvrir le lit d’impression avec du ruban Kapton. Cela facilitera également le nettoyage du lit d’impression par la suite. Une autre option peut être une bouillie ABS : mélangez un peu de filament ABS avec de l’acétone et étalez-la sur le lit d’impression avant l’impression.

• Les impressions ABS de grande taille peuvent également être en proie au gauchissement. Pour éviter cela, factorisez un bord supplémentaire autour des bords inférieurs dans la conception de votre pièce. Un bord ajoute plusieurs anneaux de matériau qui sont attachés à la pièce sur les premières couches. Les bordures permettent une meilleure adhésion des couches et empêchent le gondolage. Une fois l’objet terminé, un bord peut être facilement retiré.

• Comme l’ABS produit des fumées irritantes lorsqu’il est chauffé, assurez-vous d’imprimer dans une zone bien ventilée.

• Comme les filaments ABS absorbent l’humidité, ne les exposez pas à l’air et à l’eau pendant de longues périodes. Il est crucial de stocker les rouleaux de filaments dans des récipients scellés, dans des endroits frais et secs, afin d’éviter toute dégradation.

L’impression 3D avec l’ABS peut initialement demander du temps et des efforts, car vous devez trouver les bons réglages pour votre application. Cependant, malgré cela, l’ABS possède un large éventail d’avantages qui, couplés à son faible coût, en font un matériau de choix pour les applications de qualité grand public comme pour les applications industrielles.