PC-ABS

Polikarbonato ir ABS medžiaga, skirta tvirtoms, šilumai atsparioms techninėms detalėms

PC-ABS – tai inžinerinės klasės 3D spausdinimo medžiaga (filamentas), skirta gaminiams, kurie turi atlaikyti didesnes mechanines apkrovas, pakankamai stiprius smūgius bei padidintą šiluminį poveikį. Šis filamentas sujungia polikarbonato (PC) standumą, šiluminį atsparumą ir ABS lankstumą, apdirbamumą bei estetišką paviršiaus kokybę.

Dėl šių savybių ši medžiaga yra idealus pasirinkimas techninei 3D spaudai, kai reikalingas:

pakankamai didelis atsparumas smūgiams (iki 56 kJ/m²),
sąlyginai aukšta darbinė temperatūra (iki 110 °C),
UL94 V-0 savaiminio gesimo klasė,
atsparumas deformacijai ir ilgaamžiškumas,
galimybė dažyti arba metalizuoti,
puikus matmenų tikslumas ir paviršiaus lygumas.

Jungties korpuso presavimo laikiklis. 3D spausdinimo technologija: 3D FDM | Medžiaga: PC-ABS | Matmenys: 350 x 135 x 50 mm. (©WRYEDGE nuotrauka)

PC-ABS medžiagos gamybos procesas

Tai inžinerinis polimerų lydinys, gaminamas jungiant polikarbonato (PC) ir akrilnitrilo-butadieno-stireno (ABS) medžiagas. Gamybos metu siekiama išgauti balansą tarp PC atsparumo temperatūrai bei smūgiams ir ABS apdirbamumo bei matmenų stabilumo. Palyginus su stiklo ar anglies pluoštu sustiprintais filamentais, PC-ABS gamyba yra daug paprastesnė, bet reikalauja kruopščios žaliavų kontrolės ir homogenizacijos.

I etapas: komponentų paruošimas

Polikarbonato (PC) ir ABS granulių santykis parenkamas pagal norimas būsimos medžiagos savybes – dažniausiai apie 70:30 arba 60:40 (PC:ABS). Abi medžiagos išdžiovinamos aukštoje temperatūroje (dažnai 80–100 °C), kad būtų pašalinta drėgmė, kuri gali turėti pastebimos įtakos medžiagos ekstruzijos metu.

II etapas: homogenizavimas

Džiovintos granulės sumaišomos ir apdorojamos dviejų sraigtų ekstruderyje, kuris užtikrina tolygų mišinio pasiskirstymą. Gamybos metu, pagal poreikį galima pridėti: atsparumą ugniai didinančių priedų (UL94 V-0), spalvos pigmentų ar stabilizatorių bei paviršiaus slydimą gerinančių medžiagų.

II etapas: medžiagos filamento formavimas

Išlyditas plastikas išspaudžiamas per kalibravimo antgalį ir suformuojama 1.75 mm arba 2.85 mm skersmens gija (filamentas). Vėsinimo metu medžiaga stabilizuojama, o gijos skersmuo tikrinamas lazeriu. Galiausiai, ji suvyniojama ant visiems jau puikiai žinomos ritės.

3D spausdinimas su PC-ABS medžiaga

3D spausdinimo procesas naudojant šią medžiagą yra pakankamai sklandus, tačiau dėl didesnio polikarbonato kiekio rekomenduojama naudoti uždarą 3D spausdintuvą.

Parametras	Vertė / Pastabos
Ekstruderio (angl. nozzle) temperatūra	250 – 280 °C
Darbo stalo temperatūra	90 – 110 °C
Ekstruderio dydis / medžiaga	0.4–0.6 mm \| rekomenduojama grūdintas plienas
Darbo stalo pagrindo tipas	PEI ir PVP klijų sluoksnis
3D spausdinimo greitis	40–80 mm/s (optimalu: ~50 mm/s)
Užpildymo (infill) tankis	Pasirinktinai \| rekomenduojama nuo 30 %
Užpildymo kampas	±45°
Raft atskyrimo atstumas	0.10–0.15 mm
Atitraukimo (retraction) atstumas	1.0–2.5 mm
Atitraukimo greitis	1800–3000 mm/min
Medžiagos džiovinimas	80–90 °C, 4–6 val.
Post-produkcija	Atkaitinimas 100 °C, 2–4 val. (nebūtinas mažoms detalėms)
Palaikymo medžiaga (support)	HIPS arba PC-ABS

PC-ABS higroskopiškumas

PC-ABS yra vidutiniškai higroskopiška medžiaga, tai reiškia, kad ji sugeria drėgmę iš aplinkos, bet ne taip intensyviai kaip grynas polikarbonatas (PC), ir kiek daugiau nei grynas ABS. Drėgmės sugeriamumas: apie 0.2–0.4 % per 24 val. esant ~50 % RH (santykinei drėgmei). Praktiškai, tai atitinka 2–3 dienas laikymo atviroje aplinkoje.

Trumpas PC-ABS higroskopiškumo palyginimas su kitais filamentais:

Medžiaga	Hidroskopiškumas	Komentaras
Polikarbonatas (PC)	aukštas (~0.5 %)	Labai sugeria – būtinas džiovinimas prieš spausdinimą
ABS	žemas (~0.1 %)	Retai reikia džiovinti – gana atsparus drėgmei
PC-ABS	vidutinis (~0.3 %)	Džiovinimas rekomenduojamas (80–90 °C, 4–6 val.)
PA (nailonas)	labai aukštas (~1–2 %)	Būtina džiovinti prieš kiekvieną spausdinimą

PC-ABS apsauga nuo drėgmės

Nors PC-ABS sugeria mažiau drėgmės nei nailonas ar grynas polikarbonatas, tai vis tiek yra vidutiniškai higroskopiška medžiaga, todėl drėgmės absorbcija gali turėti įtakos spausdinimo kokybei bei galutinio gaminio savybėms.

Laikant šį filamentą atviroje aplinkoje, ypač esant didesnei nei 50 % santykinei drėgmei, jis gali:

skleisti spragsėjimą spausdinant,
formuoti mikro burbuliukus paviršiuje,
sumažinti smūginį atsparumą,
sukelti sluoksnių delaminaciją,
padidinti gabaritų netikslumą, ypač spausdinant dideles detales.

PC-ABS temperatūrinis atsparumas

Medžiaga pasižymi geru atsparumu šilumai, dažnai viršijančiu gryno ABS galimybes. Polikarbonato (PC) buvimas užtikrina šiluminį stabilumą, todėl šis filamentas tinka detalėms, veikiančioms iki 110 °C temperatūroje.

Jo šiluminės deformacijos temperatūra (HDT), vertinama pagal ISO 75 standartą (1.8 MPa apkrova), siekia: apie 92 °C. Po atkaitinimo ar geros džiovinimo procedūros – galima eksploatuoti iki ~110 °C.

Koks 3D spausdintuvas tinkamas?

Spausdinimui rekomenduojama naudoti gerai sukonfigūruotą 3D spausdintuvą, ypač jei spausdinami didesni ar funkciniai objektai. Norint išgauti gerą 3D spausdinimo rezultatą – be deformacijo, geru sluoksnių išsidėstymų bei tarpusavio adhezija, svarbu užtikrinti šias sąlygas:

Uždaras 3D spausdintuvo korpusas – būtinas didesnėms detalėms; palaiko pastovią aplinkos temperatūrą ir sumažina deformacijos riziką (angl. warping).
Šildomas darbo stalas – būtinas sukibimui su pagrindu; rekomenduojama temperatūra ~100 °C.
Ekstruderio (angl. nozzle) temperatūros palaikymas 250–280 °C.
Spausdinimo paviršius – PEI ir PVP klijai, kad išvengti pirmo sluoksnio atkibimo.
Ventiliacija išjungta arba minimali (0–20 %) – norint užtikrinti gerą sluoksnių sukibimą.
Rekomendacija – džiovinimo kamera – padeda išlaikyti sausą medžiagą spausdinimo metu.

PC-ABS panaudojimo sritys

Dėl savo sudėties ši medžiaga puikiai tinka ten, kur reikalingas geras smūginis atsparumas, šiluminis stabilumas ir lygesnis paviršiaus užbaigimas nei grynam PC.

Puikiai tinka	Nerekomenduojama
Funkciniai laikikliai, tvirtinimo elementai	Estetiniai, glotnaus paviršiaus modeliai
Detalės, veikiančios iki ~110 °C temperatūroje	Smulkūs ar labai ploni objektai
Techniniai komponentai, veikiami apkrovos	Elastingi ar lankstūs mechaniniai elementai
Dronų, robotikos ir automatikos konstrukcijos	Detalės, kontaktuojančios su maistu ar medicina
Detalės, kur reikalingas liepsnos atsparumas (UL94 V-0)	Dekoratyviniai ar laisvai kabantys elementai

Ši medžiaga yra puikus pasirinkimas, kai reikia subalansuoti:

smūginį atsparumą,
šiluminį stabilumą,
gerą apdirbamumą ir estetišką paviršių,
atsparumo degumui (UL94 V-0) savybę.

Nors ši medžiaga nėra skirta labai smulkiems ar lankstumo reikalaujančiai 3D spaudais, tačiau techninėse, pramoninėse ar funkcinėse detalėse ji pasižymi puikiu tvirtumu ir patikimumu.

Trumpi paaiškinimai su nuorodomis: double-core extrusion, PC material, plastic compounding.

PC-ABS specifikacija

Ruošiama…

Inžinerinės medžiagos

Meniu

Kontaktai

Informacija

9:00 – 18:00 val. darbo dienomis
Savaitgaliais – Dažniausiai dirbame

Turite klausimų, o gal reikalinga konsultacija apie 3D spausdinimo technologijas ir gamybą?

error: Apsaugotas turinys!