ABS素材：ラピッドプロトタイピングガイド

ABS材料は、幅広い産業用途で採用された最初のプラスチック材料の1つです。その特性と特徴に基づいて、ラピッドプロトタイピングで人気のある材料です。たとえば、その手頃な価格と機械的特性は、長持ちする部品を作成する際の用途に影響を与えています。

ラピッドプロトタイピングでABS材料を使用することは、それほど直接的ではありません。材料にはさまざまなグレードがあり、それぞれに固有の特性があります。ラピッドプロトタイピングでの材料の使用を容易にするために、この記事はABS材料ガイドとして役立ちます。ここでは、ABSプラスチックのプロトタイピングについて詳しく説明します。これらには、ABSの特性、さまざまな種類のABS材料、ABSアプリケーション、およびラピッドプロトタイピングABSプラスチックに関するその他の事項が含まれます。

ABS素材とは何ですか？

ABSはアクリロニトリルブタジエンスチレンの頭字語です。耐衝撃性やその他の機械的特性で知られる熱可塑性でアモルファスのポリマーです。スチレン、ブタジエン、アクリロニトリルの3つのモノマーで構成されています：

• アクリロニトリル ：プロピレンとアンモニア由来の合成モノマーで、ABS材料の物質重量と耐熱性を向上させます。
• ブタジエン ：スチームクラッカーのエチレン製造プロセスの副産物にすぎず、ABSポリマーがどのように硬度とエネルギーを獲得するかを正確に説明します。
• スチレン ：脱水素化後のエチルベンゼンでできています。 ABSに合成剛性と加工性を与え、さまざまな形状を作成します。

ABS材料特性

ABSは、構造用途の材料を選択する際の優れた材料選択です。これは、その機械的特性によるものです。以下は、材料のいくつかの重要な特性です。

• ABS材料は、酸とアルカリを希釈することに対して高い反対力を持っています。
• 脂肪族炭化水素に対して中程度の耐性があります。
• ABSは模範的な絶縁特性を備えています。
• 溶接性に優れています。
• ABSは、高い摩耗性とひずみに対抗する品質を備えています。
• その寸法安定性は非常に優れています（機械的に堅牢で全体的に安定しています）
• ABSは、優れた領域アスペクトと重要な表面輝度を備えています。
• 剛性が高いです。

ラピッドプロトタイピングでABS材料を使用する利点

では、なぜラピッドプロトタイピングでABS素材が人気があるのでしょうか。このセクションでは、ラピッドプロトタイピングabsプラスチック材料のアプリケーションにおけるいくつかの利点を見てみましょう：

• 機械加工、研磨、サンディング、ファイリング、ドリル、塗装、接着などのプロセスが材料で可能であり、これらのプロセスの後で良好な仕上がりになります。
• ABSには、特に美的プロトタイプや最終用途の部品向けに、幅広いプロトタイピングアプリケーションがあります。
• 強度、柔軟性、耐衝撃性、耐摩耗性などのABS特性により、ラピッドプロトタイピングでの製品の機械加工に適しています。

ラピッドプロトタイピングでABS材料を使用することの短所

ABS材料には多くの利点がありますが、ラピッドプロトタイピングプロセスに基づく多くの欠点もあります。以下は、ラピッドプロトタイピングでABSを使用することのいくつかの欠点です。

• 3D印刷プロセス中、ABS材料は特に反り、カール、ひび割れの影響を受けやすく、印刷プロセス中に障害が発生します。
• ABSは印刷するのに複雑な素材であり、成功を確実にするためにいくつかの機能が必要です。したがって、プロの設計者チームによって処理されない限り、ABSは最も迅速なプロトタイピングプロセスでさまざまな結果をもたらします。

さまざまなグレードのABS素材

ラピッドプロトタイピングで使用されるABS材料にはさまざまなグレードがあります。それぞれにプロパティがあります。したがって、グレードを選択する前に、各グレードについて知っておくことが重要です。以下は、ラピッドプロトタイピングで使用されるABS材料の一般的なグレードです。

・ABS押出グレード

このABSグレードは、独自の機械的特性を備えているため、ラピッドプロトタイピングに適したグレードです。弾力性があり丈夫です。そのため、強力な機械的特性を必要とする製品の製造に使用されます。このグレードは押し出しプロセスで製造されています。

・ABS難燃性グレード

このABSグレードには独自の機械的特性があります。ただし、それらは独自の熱特性のためにラピッドプロトタイピングでより多く使用されます。耐熱性に優れた製品を作る上で重要です。それらは、PVCやPCなどの他の材料と組み合わせることができ、射出成形または押出成形にかけられます。

・ABS射出成形グレード

これらのABSグレードは、射出成形を使用した製品の製造に使用されます。耐衝撃性に基づいて、ABS射出成形グレードにはさまざまなカテゴリがあります。ラピッドプロトタイピングで使用される一般的な路床には、耐熱性、中程度の衝撃、高い衝撃、および口当たりがあります。

・その他のABSグレード

ラピッドプロトタイピングで使用される他のABSグレードもあります。ただし、それらはより良い機械的特性のために他の材料と組み合わされます。このようなABSグレードの例には、ガラス繊維強化、ステンレス鋼繊維、ゴム改質、グラファイト繊維改質などがあります。これらのグレードは、射出成形グレードや押出成形など、さまざまな迅速なプロトタイピング方法に適しています。

ABSは、さまざまな業界で不可欠なラピッドプロトタイピング材料です。その結果、そのアプリケーション、利点、および欠点を完全に理解する必要があります。 ABS素材を使用する必要があるプロジェクトはありますか？ RapidDirectで私たちを信頼してみませんか。 RapidDirectでは、ABS材料を使用して、優れたラピッドプロトタイピングサービスをクライアントに提供しています。ラピッドプロトタイピングの目的で任意の素材を使用および使用することをアドバイスできるため、さらに拡張されます。

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ABSプラスチックプロトタイピング

ABSプラスチックのプロトタイピングは、おそらく現在最も人気のあるプロトタイプ作成ステップです。これは、新製品の設計および開発手順に適した優れた材料であり、合成プロトタイプの約75％を占めています。

ABS材料は、一般的にさまざまなプロトタイプ製造プロセスに対応するのに十分な強度があるという理由だけで使用されます。これには、テスト機能、研削、塗装、メッキ、およびその他の手順が含まれます。経験豊富なエンジニアの中には、他の材料よりも研磨されたものを扱うのが簡単なため、ABS材料を好む人もいます。

他のプラスチック材料と比較して、ABSプラスチックのラピッドプロトタイピングはさまざまなステップで発生する可能性があります。以下は、ABS材料で使用できる一般的なプロセスです。

・ABS材料のCNC加工

CNC機械加工は、多くの技術を通じてABS材料と互換性があります。ただし、最も一般的な手法は押し出しです。押し出しでは、ABS材料を特定の形状のダイに通して、ダイの形状を作成します。

押し出し手順に続いて、ポリマーは液体移送パイプラインおよび液体パイプに適用可能です。押し出し後の温度が低いため、これらのABS材料は、冷蔵庫の食器棚や寒冷地に適しています。その他のCNC機械加工プロセスには、穴あけ、旋削、切削が含まれます。

・ABS材料の射出成形

ABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン）は、射出成形に適用できる熱可塑性ポリマーです。 ABSは、腐食性の化学物質や物理的衝撃に対する耐性が高いため、さまざまな業界で頻繁に使用される射出成形材料です。

ABSを注入した成形プラスチックは、優れた電気的品質を備えており、耐衝撃性、強度、剛性を必要とする構造用途に最適です。

・ABS素材への3Dプリント

ABS素材は、PLAよりも印刷が複雑ですが、耐衝撃性と高温しきい値により、実際には3D印刷の専門家向けです。 ABS材料には、FDM（Fused Deposition Modeling）3D印刷が適しています。 ABS材料は、ユーザーに危険を及ぼす可能性のある粒子を放出します。したがって、密閉されたエンクロージャーを備えた3Dプリンターを使用できます。

ラピッドプロトタイピングにおけるABS材料の適用

ABSは、強度や耐熱性などの優れた安定性により、さまざまな企業に適用されます。以下は、さまざまな製造プロセスにおけるABS材料の典型的な用途です。

自動車産業

自動車の建設に使用される材料は、非常に厳しい要件を通過する傾向があります。それらは寸法的に安定している必要があり、極端な温度変化にさらされた場合でも、大きなストレスの下で歪んではなりません。

ABS材料は、これらの要件を完全に満たすため、この業界に適しています。たとえば、車内外のトリムや自動車のダッシュボードに適用できます。

電子工業

耐摩耗性があり、見栄えがよく、保守が容易な材料は、電気および電気産業においてますます不可欠になっています。この状況では、優れた帯電防止ABS特性が特に有利です。

ABSは優れた電気絶縁特性を備えているため、電気部品のハウジングやケーシングによく知られています。

事務機器

絶妙なデザインの魅力的で高品質な素材は、家庭や職場での幸福感を与えます。 ABSは、さまざまなカラーパレットで使用されます。さまざまなラピッドプロトタイピング手順の対象となるABS材料では、電話シェルや記憶装置などのオフィス機器を製造できます。

家電

ABS材料は、巨大な構造強度と剛性を提供します。これにより、家電製品の製造に最適です。

例としては、ヘルメット、レゴブロック、その他のおもちゃ、家電製品、電話装置、芝刈り機カバー、楽器などがあります。

適切なABS材料を選択する方法

適切なABS材料を選択するには、その特性と使用するプロトタイピングプロセスを理解する必要があります。以下は、適切なABS材料を選択する際に考慮すべきいくつかの事項です

・ABSプロパティ

ABSプロパティは、ラピッドプロトタイピングプロセスを開始する前に確認する重要な要素です。上記のセクションで説明したABS材料の各グレードには、それぞれの特性があります。たとえば、ABSショット成形グレードは耐熱性に優れています。したがって、ABS材料を選択する前に、最終製品に持たせたい特性を考慮する必要があります。

・ラピッドプロトタイピングプロセス

ABS材料で使用できる多くのプロトタイピングプロセスがあります。最も一般的なものには、3D印刷と射出成形が含まれます。異なるラピッドプロトタイピングプロセスでは、特定のグレードのABS材料が必要です。したがって、適切なグレードを選択する前に、利用可能なさまざまなグレードを知っておく必要があります。

・被削性

ABSグレードを選択する際に考慮すべきもう1つのことは、被削性です。すべてのABSグレードには機械加工係数があります。したがって、間違ったABSプラスチックを使用すると、製造上の問題が発生する可能性があります。たとえば、3D印刷は、反りなどの問題を引き起こす可能性があります。

ラピッドプロトタイピングで使用できるその他のプラスチック材料

ラピッドプロトタイピングで使用できる材料はABSだけではありません。異なる種類の目的に適した、より良い特性とより低い特性を持つ他の材料があります。以下は、ラピッドプロトタイピングに共通するいくつかのプラスチック材料です。

PC（ポリカーボネート）

ポリカーボネートはその独特の特性で知られています。これは、さまざまなシナリオで使用できる、安定した、強力な、耐熱性の材料です。たとえば、ギア、ラック、ワームなどを作成する上で重要な材料です。

PP（ポリプロピレン）

ポリプロピレンは半透明の無色の固体で、無臭で毒性がなく、構造安定性と高度な結晶化で知られています。また、耐熱性、耐食性があり、密度が低くなっています。 PPは、透明度が低く、光沢が低く、剛性が低く、衝撃強度が強いなどの特性に基づいており、断熱性と耐食性に必要な製品を製造するための理想的な材料です。

PA（ポリアミド）

ポリアミドは、その独特の特性により、人気のあるラピッドプロトタイピングプラスチックです。機械的強度が高く、軟化点が高く、耐熱性があり、摩擦係数が低い。 PAは、その優れた機械的特性に基づいて、電化製品、繊維機器、および化学機器を製造する上で重要な材料です。

POM（ポリオキシメチレン）

ポリオキシメチレンは、さまざまな産業シナリオで幅広い用途を持つもう1つのプラスチックです。硬く、剛性が高く、耐摩耗性に優れています。 POMは、その機械的特性に基づいて、歯車、ベアリング、自動車部品、工作機械、計装、おもちゃなどを製造する上で重要な材料です。

よくある質問