Abs пластик на авто
Тест ABS пластика
Ранее я писал о том, что с течением времени на больших печатных деталях ABS расслаивается и деформируется. Но как оказалось рано сбрасывать ABS в помойку… Думаю для всех «печатников» написанное ниже будет полезно!
Но начну с начала… поскольку я в основном печатаю детали для авто, то для меня в приоритете, что бы пластик был температуростойким и прочным. После того как я увидел, что с ABS пластиком происходит со временем я начал подбирать ему замену.
И конечно первым на очереди стал пластик ASA. Поиски по Москве показали, что стоимость его дороговата: 0,5 кг BestFilament стоит 1200р. Но тут я наткнулся на неизвестного мне производителя SEM — 1 кг. катушка ASA у них стоит 1700р. Решил взять. Неожиданностью для меня стало, что его производят у меня под боком в Королеве! Позвонил, заказал, подъехал забрать. И разговорился то-ли с продавцом, то-ли с технологом Сергеем. Он мне можно сказать раскрыл некоторые тайны:
— во первых, он сказал, что ASA имеет те же проблемы при печати, что и ABS, поэтому от ASA ждать чуда не стоит!
— во вторых, он сказал, что для печати технических деталей нужно использовать только ABS натуральный! Он без примесей красителей и имеет наилучшую адгезии при печати! А я ранее всегда печатал черным ABS!
И рекомендовал взять у них модифицированный ABS M1 c какими-то добавками, которые уменьшают усадку, улучшают адгезию и т.п. Я взял 2 катушки на тест: ABS M1 и ABS натуральный.
Как раз мне надо было печатать проект решетки
Решил распечатать одну половину решетки ABS натуральным, а другую ABS M1. Параметры печати: Сопло 0.4. заполнение 100%, высота слоя 0,2 мм, подача 102%. Деталь: высота 480 мм, толщина стенки детали 3 мм.
Сравниние технологий производства изделий из пластика для тюнинга автомобилей
Описание технологий производства изделий из пластика, недостатки и преимущества каждой из них
Для написания данной статьи мы взяли 3 спойлера, изготовленных по разной технологии, распили их и сделали фото для вашего понимания
1) Изделия из Стекловолокна с эпоксидными смолами(стеклопласитк) — САМЫЙ распространённый в мире способ производства изделий для тюнинга автомобилей
Создаётся форма из твёрдого материала и в неё укладывается слоями стекловолокно и пропитывается клеем на основе эпоксидных смол. Готовое изделие вынимается из формы, обтачивается и устанавливается на автомобиль
— основное преимущество данного производства – минимальные затраты и самая высокая скорость изготовления новых моделей! Достаточно небольшого помещения, небольшого опыта производителя и, практически, «на коленках», можно наладить производство. Само производство достаточно вредное, так как в производстве применяется ядовитые компоненты(смолы, наполнители и т.д.).
— минус №1 – нельзя наладить истинно массовое производство, так как производственный цикл одного изделия зависит от времени полимеризации эпоксидных смол. В одной форме можно изготовить одно изделие в сутки. Для того, чтобы изготавливать много одинаковых изделий необходимо делать много форм! При этом теряется точность формы и, соответственно, точность изготовления конечного изделия. Одна форма рассчитана на производство 100-150-и изделий, потом форму надо делать новую.
— минус №2 – если изделие состоит из 2-х частей(например, спойлер), то при при покраске и нагреве для просушивания краски части и клей на стыке частей(смотрите рис.1
1) ведут себя по разному и краска проваливается – приходится несколько раз шпаклевать и красить изделие!
— минус №3 — при укладке слоёв стекловолокна и пропитывании их клеем невозможно достигнуть однородности массы и одинаковой толщины стенок изделия — смотрите рис.2
— как результат — общее ухудшение качества изделия
— минус №4 — так как поверхность изделия, полученного из формы, не идеально гладкая, то приходится его выравнивать, шпаклевать и обильно покрывать грунтом перед окрашиванием
— минус №5 — для того, чтобы качественно покрасить изделие – его предварительно надо просушить(прожарить), если этого не сделать, то установленное изделие может поменять форму, а также может вспучиваться краска
— минус №6 — иногда, при покраске и просушке вспучивается верхний слой изделия и приходится несколько раз прошпаклёвывать, перекрашивать, что приводит к увеличению затрат на окрашивание и потере времени
— минус №7 — если производитель использовал не достаточно качественные материалы, происходит растрескивание и отслаивание краски и шпаклёвки на жаре или при морозе
— минус №8 — Самый важный, на наш взгляд, недостаток! Каждое изделие надо подгонять(доработать напильником и шпаклёвкой) непосредственно на автомобиль перед окрашиванием и окончательным монтажом! Для этого требуется иногда очень много времени и достаточно высокой квалификации и опыта персонал, что в большинстве случаев является самой большой проблемой! Человек не может купить подготовленное изделие и установить его самостоятельно!
2) Изделия из ABS пластика, изготовленные по технологии горяче-вакуумного формования
Создаётся форма из твёрдого материала, в ней сверлятся отверстия, большой лист АБС пластика нагревается, прикладывается к форме и с помощью вакуумирования через отверстия в форме лист притягивается к форме, повторяя её контуры. Достаточно быстро пластик остывает и заготовка вынимается из формы. Затем изделие вырезается с помощью резаков и обрабатывается до нужных размеров в специально приготовленных лекалах.
плюсы данной технологии: относительно не высокие затраты на подготовку форм и на само производство, не высокая степень технологичности, что не требует высокой квалификации персонала. Можно добиться высокого качества изделия и любой человек может приобрести готовое изделие и установить его самостоятельно без дополнительной подгонки перед окончательным монтажом.
— минус №1 — если на дать изделию полностью остыть в форме, то габариты изделия получаются не идеальными
— минус №2 – нельзя наладить истинно массовое производство, так как производственный цикл одного изделия зависит от времени остывания в форме(что особенно критично летом). Длительный процесс подготовки изделия(вырезка, подгонка в лекало и т.д. и т.п.). Форма достаточно быстро изнашивается и надо делать новую форму.
— минус №3 – если изделие состоит из 2-х частей(например, спойлер), то при при покраске и нагреве для просушивания краски части и клей на стыке частей ведут себя по разному и краска проваливается – приходится несколько раз шпаклевать и красить изделие!
Смотри Рис.3
— минус №4 — так как поверхность изделия, полученного из формы, не идеальная, то приходится его выравнивать, шпаклевать и обильно покрывать грунтом перед окрашиванием
— минус №5 — для того, чтобы качественно покрасить изделие – его предварительно надо просушить(прожарить), если этого не сделать, то установленное изделие может поменять форму, а также может вспучиваться краска
— минус №6 — если производитель применил при производстве не достаточно качественный АБС пластик, то происходит растрескивание и отслаивание краски и шпаклёвки на жаре или при морозе
— минус №7 – так как изделие формуется в форму, то пластик вытягивается и его толщина разная и иногда даже стенка изделия бывает критически тонкой – достаточно большой процент брака при производстве – смотри Рис.4
— минус №8 — изготовление формы – очень длительный и трудоёмкий процесс, требующий наличия автомобиля, многократных замеров и подгонок, а что самое важное – это очень долгий и кропотливый труд – результат – длительный процесс создание новой модели и, соответственно, очень маленький ассортимент у одного производителя
— минус №9 – САМЫЙ ГЛАВНЫЙ – качество конечного продукта очень сильно зависит от так называемого «человеческого фактора» — нужен ЖЕСТОЧАЙШИЙ контроль на каждом производственном процессе, так, в России и СНГ есть только 2-3 производителя, качество изделий которых отвечают современным жёстким требованиям!
3) Изделия из литьевого пластика, изготовленные по технологии впрыска в пресс форму под высоким давлением
Это самая современная технология, которую используют все автоконцерны для производства запчастей и оригинальных аксессуаров!
С помощью современного оборудования сканируется поверхность автомобиля, на которое будет устанавливаться, например, спойлер. Затем делается математическая 3D модель поверхности автомобиля. Дизайнер рисует новое изделие и готовый файл отправляется на производство. Файл обрабатывается с помощью компьютера и современные станки с программным управлением изготавливают пресс-форму из высоколегированной стали. Внутри пресс-формы делаются полости для быстрого охлаждения. Высококачественный специальный расплавленный пластик под высоким давлением впрыскивается в форму, быстро охлаждается и получается готовое изделие!
Как вы можете догадаться, здесь негде ошибиться! Никакой «человеческий фактор» не может повлиять на качество конечного изделия! Красить изделие легко и быстро! Минимальные затраты материалов и времени на предварительную подготовку изделия к монтажу на автомобиль! Любой, кто приобрёл изделие, изготовленное по этой технологии, может самостоятельно его установить. так как НИКАКОЙ подгонки не потребуется!
Именно такую технология использует BGT Tuning Studio!
Основной минус – очень высокая стоимость изготовления пресс-формы! Зато качество конечного изделия не вызывает НИКАКИХ сомнений!
смотрите рис.5 и 6
ABS-пластик: характеристики, преимущества и параметры печати
Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС, ABS) — один из наиболее популярных материалов для 3D-печати ввиду относительной дешевизны и удачного сочетания физико-механических и химических характеристик.
Тем не менее, АБС не лишен недостатков, наиболее значимый из которых — довольно высокая термоусадка, в большинстве случаев требующая использования не только адгезионных средств, но и закрытых термокамер с подогреваемыми платформами. В противном случае возможно преждевременное отделение печатаемого изделия от столика, а также деформации и растрескивание в процессе 3D-печати. При должной подготовке и использовании соответствующих материалов и оборудования эта проблема успешно решается.
Основные преимущества АБС
АБС демонстрирует хорошие прочностные характеристики, включая ударную стойкость, и отлично поддается механической обработке. Этот полимер также реагирует со многими растворителями, что можно рассматривать и как недостаток, и как преимущество. Например, АБС легко растворяется в ацетоне, что позволяет использовать последний для склеивания отдельных деталей (особенно хорошо работает так называемый «АБС-сок» — раствор АБС в ацетоне), а также сглаживания поверхностей с помощью кистей или паровых бань.
3D-печатная модель из АБС до и после сглаживания парами ацетона
АБС обладает достаточно высокой температурой тепловой деформации, однако длительная эксплуатация деталей без защитных покрытий на открытом воздухе не рекомендуется, так как материал весьма восприимчив к разрушительному действию ультрафиолетового излучения. Для этой цели лучше подходит близкий родственник АБС — акрилонитрилстиролакрилат (АСА, ASA), представленный в нашем ассортименте под названием REC Eternal.
Общие характеристики REC ABS:
Механические характеристики REC ABS:
Рекомендации по подготовке к 3D-печати
АБС не требует использования высокотемпературных экструдеров или износостойких сопел, но, как упоминалось выше, при работе с АБС необходимо соблюдать достаточно жесткий температурный режим во избежание проблем из-за преждевременной усадки.
Так как степень линейной усадки зависит от габаритов моделей, при 3D-печати небольших изделий длиной и/или шириной в несколько сантиметров зачастую можно обойтись подогревом стола и использованием адгезионного покрытия. Другими словами, такие изделия можно печатать на недорогих 3D-принтерах с открытыми рамами, например множественных клонах Prusa.
При 3D-печати более крупных деталей, измеряемых десятками сантиметров и выше, необходимо использовать как минимум закрытые камеры с подогреваемыми столиками, а оптимально — термокамеры с активной регулировкой фоновой температуры.
Типичные проблемы при 3D-печати АБС-пластиком, вызываемые усадкой: закручивание нижних слоев и растрескивание
Скорость укладки нити необходимо подбирать, опять-таки отталкиваясь от усадки. При использовании 3D-принтеров с открытой рабочей зоной 3D-печать желательно осуществлять без использования обдува, но для этого скорость укладки должна быть достаточно низкой для того, чтобы пластик успевал схватываться, затвердевать и выдерживать вес последующих слоев. При использовании термокамер, особенно активных, эта проблема нивелируется, так как фоновая температура помогает стабилизировать температуру пластика, что в свою очередь позволяет использовать обдув и наращивать скорость 3D-печати.
Слишком высокой скорости стоит избегать даже при использовании термокамер и обдува, так как хотэнд не будет справляться с плавлением филамента, что приведет к пропускам в укладке материала и образованию дыр в изделиях. Повышать производительность хотэнда через чрезмерное повышение температуры не рекомендуется, так как это может привести к образованию нагара, пробок и даже к пиролитическому разложению материала.
Для повышения адгезии с рабочей поверхностью можно использовать специальные покрытия и клеевые составы. Дополнительно можно печатать рафты или юбки — вспомогательные конструкции под моделью и вокруг нее, увеличивающие площадь соприкосновения.
Пример 3D-печати на рафте
Рекомендуемые настройки для 3D-печати материалом REC ABS:
Хранение
Так как АБС восприимчив к ультрафиолету, материал желательно хранить в темном месте или непрозрачных контейнерах. АБС не отличается высокой гигроскопичностью, но тем не менее рекомендуется хранить вскрытый пластик в плотно закрытых пластиковых пакетах или других контейнерах с добавлением силикагеля для защиты от влаги и пыли. При необходимости материал можно просушить перед 3D-печатью и установить поролоновый пылевой фильтр перед подачей нити в экструдер. Подробный гайд по хранению пластиков для 3D-печати доступен по этой ссылке, а по просушиванию пластиков — здесь.
Безопасность REC ABS
При 3D-печати АБС возможно выделение вредных летучих веществ в небольших объемах, не представляющих серьезной опасности. Тем не менее, рекомендуется печатать в хорошо проветриваемых помещениях и по возможности оборудовать рабочие станции вытяжкой.
Объемы выделений и предельно допустимые концентрации (ПДК):
Сертификаты безопасности публикуются в специальном разделе нашего сайта.
Испытания REC ABS
Наша компания последовательно проводит испытания выпускаемых материалов для 3D-печати. С отчетами об испытаниях REC ABS можно ознакомиться по ссылкам ниже:
*все испытания проводились на напечатанных образцах с толщиной слоя 0.2мм