溶融堆積モデリング (FDM) の一般的な ABS 材料

ABS プラスチックは、高い衝撃強度、剛性、および耐薬品性を特徴とする一般的な熱可塑性樹脂のファミリーです。ゴム状強化剤をスチレンとアクリロニトリル化合物で重合することによって作成された ABS プラスチックは、製造が比較的安価で、CNC 機械または CNC ミルで簡単に製造でき、射出成形に優れています。 ABS プラスチックおよび関連するアクリロニトリル スチレン アクリレート (ASA) 材料も融点が低いため、一部の積層造形プロセスに最適です。

溶融堆積モデリング (FDM) は、部品が完成するまで、加熱されたノズルから一度に 1 層ずつ材料を押し出すことによって部品を作成するアディティブ手法の 1 つです。 FDM プリンターは、他の多くのアディティブ技術よりも大きな部品を製造することができ、製造業者は、さまざまな仕上げオプションを備えた迅速で経済的なプロトタイプと最終用途の部品を作成できます。

ただし、さまざまな ABS および ASA 材料を使用して、さまざまな物理的および化学的特性を備えた FDM 印刷コンポーネントを作成できるため、製品チームが最終用途のニーズに合わせて材料を選択できるようにすることが不可欠です。

FDM 印刷の重要な材料の考慮事項

ABS 熱可塑性樹脂を選択する際、エンジニアは最終部品の用途、機能、外観、および材料に追加の認証が必要かどうかを考慮する必要があります。

作品の用途は、素材を選択するための主な要因でなければなりません。たとえば、柔軟で柔軟な素材を使用して、高い強度と耐衝撃性を必要とするコンポーネントを作成しようとすると、部品の機能的有効性が損なわれるだけです。

したがって、材料の選択は、部品に必要な特性に合わせる必要があります。部品の性能がどのように期待されるかによっても、実行可能な材料のプールが制限されます。難燃性、UV 耐性、柔軟性、または電気絶縁を提供する必要がある部品は、材料を選択する際にそれぞれ特定の考慮事項を提起します。

一部の ABS プラスチックは、フル CMYK カラーで FDM 印刷して高解像度で印象的な外観仕上げにすることができますが、追加の研磨やポストプロダクションが必要になるものもあります。これらの追加費用は必ずしも法外なものではありませんが、生産材料を選択する際には留意する必要があります。

最後に、部品の用途によっては、FDA またはその他の業界固有の組織によって、生体適合性、耐薬品性、滅菌能力、毒性、またはその他の要因について、材料の認定が必要になる場合があります。

FDM に使用される最も一般的な ABS および ASA 材料の一部を次に示します。以下の指標は Stratasys の資料に基づいており、サプライヤーによって多少の違いがある可能性があることに注意してください。

PC-ABS

このポリカーボネート (PC) と ABS 熱可塑性樹脂の組み合わせは、強靭で耐久性があり、耐熱性があり、優れた曲げ強度も提供します。 PC-ABS は、産業機器の製造や電動工具の試作に非常に役立ちます。以下のメトリックは、特に明記されていない限り、XZ 平面に関するものです。

• 熱たわみ温度 @ 66 psi:257°F (125°C)
• 耐力:36 MPa (5,300 psi)
• 伸び @ 収率:3.01%
• 破断時の強度 (ZX 方向):34 MPa (5,070 psi)
• 破断時の伸び:4.7%
• 引張弾性率:1.98 GPa (270 ksi)
• 曲げ弾性率:1.9 GPa (270 ksi)
• 衝撃強度:249 J/m ノッチあり (655 J/m ノッチなし)

ABS-ESD7

この熱可塑性樹脂は静電気散逸特性を備えているため、電子機器、パッケージング、筐体の組み立てに使用されるツールなど、静電気放電に対する感度が懸念される用途に最適です。

• 熱たわみ温度 @ 66 psi:221°F (105°C)
• 耐力:35 MPa (5,130 psi)
• 伸び @ 収率:2.06%
• 破断時の強度 (ZX 方向):35 MPa (4,920 psi)
• 破断時の伸び:3.4%
• 引張弾性率:2.7 GPa (390 ksi)
• 曲げ弾性率:2.4 GPa (350 ksi)
• 衝撃強度:35 J/m ノッチあり (200 J/m ノッチなし)

ABS-M30

ABS-M30 は、標準の ABS よりも強力な層結合を提供するため、この材料の強度が大幅に向上します。これは、機能プロトタイプ、ツール、および最終用途部品の優れた素材です。

• 熱たわみ温度 @ 66 psi:220 °F (104 °C)
• 耐力:30 MPa (4,470 psi)
• 伸び @ 収率:8.06%
• 破断時の強度 (ZX 方向):35 MPa (4,920 psi)
• 破断時の伸び:3.4%
• 引張弾性率:2.4 GPa (320 ksi)
• 曲げ弾性率:2.22 GPa (320 ksi)
• 衝撃強度:100 J/m ノッチあり (290 J/m ノッチなし)

ABS-M30i

この高強度材料は、ABS M30 に似ており、生体適合性があるという追加の利点があります。この材料は滅菌もできるため、食品、医薬品、または皮膚と接触する FDM 印刷コンポーネントに適しています。

• 熱たわみ温度 @ 66 psi:204°F (96°C)
• 耐力:331 MPa (48,007 psi)
• 破断時の伸び:4%
• 引張強度:36 MPa (4,650 psi)
• 引張弾性率:2,400 MPa (350,000 psi)
• 曲げ強度:61 MPa (8,800 psi)
• 曲げ弾性率:2,300 MPa (336,000 psi)
• 衝撃強度:139 J/m ノッチあり (283 J/m ノッチなし)

ASA

ASA は ABS に似ていますが、優れた耐紫外線性を備えているため、風雨にさらされる部品やインフラ用途に一般的に使用されています。

• 熱たわみ温度 @ 66 psi:216°F (102°C)
• 耐力:33 MPa (4750 psi)
• 伸び @ 収率:2.52%
• 破断時の強度 (ZX 方向):30 MPa (4630 psi)
• 破断時の伸び:5.9%
• 引張弾性率:2.14 GPa (310 ksi)
• 曲げ弾性率:1.97 GPa (285 ksi)
• 衝撃強度:45 J/m ノッチあり (285 J/m ノッチなし)

なぜ ABS/ASA?

ABS および ASA 樹脂は、強度、耐久性、耐摩耗性に優れているため、保護ハウジング、消費者向けパッケージ商品、および摩耗や損傷に耐える必要があるその他の物体など、幅広い部品用途に適しています。また、ABS プラスチックは優れた電気絶縁性と高い寸法安定性を示します。つまり、時間が経っても機械的に劣化しません。さらに、ABA および ASA 樹脂は製造コスト効率が高く、あらゆる規模の予算を持つ製品チームが広く利用できるようになっています。

ABS樹脂は日光に長時間さらされると脆くなることが知られていることに注意してください.ただし、前述のように、ASA プラスチックははるかに優れた UV および耐候性を備えています。

ABS/ASA 入門

ABS 樹脂と ASA 樹脂は、高い強度、剛性、および耐衝撃性で知られる熱可塑性材料の汎用グループであり、耐久性を必要とする多くの用途に理想的な特性を備えています。 ABS ファミリーはさまざまな物理的および化学的特性を提供するため、特定の用途に最適な材料を選択することが、部品の成功と有効性を確保するための鍵となります。

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