3D 打印 ABS(和其他塑料)的热降解

3D打印 印刷材料 灯丝选择
2021-04-25 04:48:52

我的问题的简短版本是:

ABS 制成的 3D 打印部件80℃的培养箱中能否存活一年

请继续阅读以了解更多详情。

我正在打印一些将在实验室培养箱内使用的部件。它们很可能在 80℃ 下使用至少一年,甚至可能在比这更高的温度下使用。(但很可能低于 100℃。)

我们目前正在为这些部件使用 ABS。我的问题是 3D 打印的 ABS 在这些条件下是否会降解。(例如:它会变软和塌陷吗?它会变色吗?它会变脆吗?)这些部件夹在一起形成一个相当大的物体,它基本上是一个装有很多玻璃瓶的架子,所以它保持不动很重要死板的。

我确实找到了一些关于 ABS 热降解的论文(例如这一篇看起来很全面),但我没有经验来解释我的零件在实际中的表现。我也不确定 3D 打印是否会有所作为。

如果 ABS 不适合这种应用,是否还有其他塑料适合?我们使用的是 Zortrax M200,因此我们的选择是此处列出的塑料我注意到 PCABS 被列为特别耐高温,所以我们可能会采用它 - 但如果它可以工作,我们更喜欢 ABS,因为它是白色而不是象牙色(这对我们的应用很重要),我们有很多其中可用。


更新:我们最终认为使用 ABS 风险太大,所以我们选择了 PCABS,我们只接受黄色。(我们可能会将它涂成白色。)它目前正在烤箱中进行测试,如果几周后它没有失败,我们将冒险使用这种材料进行为期一年的实验。但是,我们仍然非常感谢任何对这种情况有具体知识或经验的人的建议。

4个回答

简要回答您的问题:不,ABS 在 80-100°C 下至少无法存活一年

1] 如果您查看上面的图表(来自 Tiganis/Burn),您会注意到蓝线 (ABS 90°C) 正在下降。我对图表进行了眼球计算并得出了等式(J对于断裂能量h对于小时):

J = -0.002h + 14

基于此,在7056 小时或 294 天后将达到 0 焦耳的断裂能

如果您在有关 3D 打印的互联网论坛上闲逛,您会发现该价值在于人们的体验。我记得有一个案例,有人把一块 ABS 放在阳光下,一年后它就坏了。

蒂加尼斯;燃烧:热老化对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS) 混合物的影响。在:拉卡斯;Vanier (1999):建筑材料和组件的耐用性 8,第 912-922 页。

您的 ABS 长丝可能与论文中所讨论的 ABS 不同,至少该长丝添加了着色(ABS 不是天然白色),它可能含有其他添加剂以使其更容易挤出,尤其是对于低成本 ABS - 它也可能有其他随机污染物。

不同厂家的“同一种”材料往往有很明显的不同(对于低成本的灯丝,同一厂家的不同批次有时会有所不同)所以,即使这里有人确实有一年烹饪ABS的经验,你也永远无法确定您的 ABS 将与他们的 ABS 工作相同。

如果材料数据表中没有该信息,您可以尝试联系制造商,除此之外,您真的没有办法知道,只能自己尝试。

加热它,看看会发生什么,还要考虑额外的支持,以防它降低其仍然保持的能力。如果可能的话,给它一些保护层。有人说油漆,但你能加一层树脂或陶瓷吗?

我会推荐Taulman Bluprint,它的 T g为 100 °C,打印温度约为 250 °C。

我得到了一个小样本,它使用推荐的设置打印得很好。我没有对我的印刷品进行任何热测试(我用它为割草机制作了一个旋钮),但 Taulman 在工程长丝方面享有盛誉。