El Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) es un polímero termoplástico ampliamente utilizado en aplicaciones industriales debido a sus características sobresalientes.
Este material es altamente resistente al impacto a bajas temperaturas y ofrece una excelente relación resistencia-peso, lo que lo convierte en una opción popular para la creación de piezas ligeras.
En el mundo de la impresión 3D, el plástico ABS es uno de los materiales más utilizados junto con el PLA, especialmente en la impresión 3D FFF.
También está disponible en forma de resina, lo que permite su uso en métodos de polimerización en tina.
En esta guía te proporcionaremos información detallada sobre el ABS, desde su producción y propiedades hasta su proceso de impresión 3D, aplicaciones, principales fabricantes y precio.
ABS al detalle
Para imprimir con ABS se necesitan ciertos requisitos de hardware, como una temperatura de cama calentada entre 95-110C y una temperatura de extrusor de entre 220-250C, además de una cámara cerrada para el ambiente de impresión.
A diferencia de otros filamentos, no se requiere un ventilador de enfriamiento de piezas o un hotend especial.
El costo del filamento ABS puede variar de 14 a 60 euros por un carrete de 1 kilogramo, dependiendo de su calidad y variación.
También se puede adquirir en paletas, lo cual resulta más económico, con una bolsa de 1 kilogramo alrededor de 110 euros.
Sin embargo, se necesita un tipo especial de extrusora para imprimir con paletas de ABS.
Comparación de ABS vs PETG vs PLA vs PET
| Propiedades | ABS | PETG | PLA | PET |
| Contenido reciclado | 65% | 67% | 55% | 100% |
| Módulo de elasticidad | 1900 MPa | 2020 MPa | 3120 MPa | 2300 MPa |
| Resistencia a la tensión en el límite elástico | 44 MPa | 50.4 MPa | 38 MPa | 57 MPa |
| Temperatura de impresión | 210-250°C | 220-235°C | 180-230°C | 220-250°C |
| Densidad | 1.03-1.14 g/mL | 1.27 g/mL | 1.24 g/mL | 1.4 g/mL |
| Elongación en la rotura | 10-50% | 130% | 7% | 70% |
| Resistencia a la flexión | 2400 MPa | 70 MPa | 106 MPa | 82.5MPa |
| Dureza | 82 | 106 | 88 | |
| Temperatura de transición vítrea | 70°C | 85°C | 56.9°C | |
| Temperatura de deflexión térmica | 71.6-80.0°C | 71-103°C | 52°C |
Todo sobre el ABS en 4 puntos
Como un polímero termoplástico, el ABS se produce mediante la polimerización de acrilonitrilo, butadieno y estireno.
El resultado final es un material duro y resistente que se puede moldear y dar forma a través de una amplia variedad de procesos de fabricación.
En términos de impresión 3D, el ABS es conocido por ser un material difícil de imprimir debido a su alta temperatura de fusión y su tendencia a deformarse durante el enfriamiento.
Sin embargo, con la configuración adecuada de la impresora y las condiciones de impresión, es posible lograr impresiones de alta calidad con filamentos de ABS.
El ABS se utiliza comúnmente en aplicaciones que requieren una alta resistencia al impacto, como en la fabricación de piezas de automóviles y electrodomésticos.
También se utiliza en la producción de juguetes, piezas de plomería y otros objetos cotidianos.
Los principales fabricantes de filamentos de ABS incluyen marcas como Hatchbox, Ultimaker, MakerBot y muchas otras.
Producción y características del ABS
El ABS es uno de los materiales más antiguos y populares en la impresión 3D industrial, desarrollado en la década de 1990.
Este polímero termoplástico, conocido como «terpolímero», es una mezcla de tres monómeros diferentes: acrilonitrilo, estireno y polibutadieno.
La mayoría de las veces se produce utilizando un 20% de acrilonitrilo, 25% de butadieno y 55% de estireno, lo que le da su nombre, ABS.
Es importante destacar que el ABS se produce a partir de petróleo, a diferencia del PLA, que se obtiene de materiales más ecológicos como el almidón de maíz.
Si bien el PLA se considera biodegradable, solo se degrada en ciertas condiciones, lo que plantea dudas sobre su sostenibilidad.
El ABS se caracteriza por su alta rigidez y resistencia al impacto, así como por su brillo y durabilidad.
El estireno le confiere su rigidez y brillo, mientras que el butadieno le da su capacidad para soportar impactos y temperaturas bajas.
Además, la manipulación de las proporciones de los monómeros puede modificar las propiedades del ABS para adaptarlo a aplicaciones específicas.
Es un material asequible en términos de precio y se utiliza ampliamente en la impresión 3D FDM.
También es resistente a los productos químicos y al calor, lo que lo hace popular en aplicaciones industriales.
Aunque se produce a partir de petróleo, el ABS es reciclable, aunque no todos los centros de reciclaje lo aceptan.
Ventajas del ABS en la impresión 3D
Si estás buscando un material de impresión 3D resistente y duradero, el filamento ABS es una excelente opción.
Con su capacidad para soportar golpes e impactos, el ABS es comúnmente utilizado en entornos de creación rápida de prototipos y fabricación aditiva.
Además, su excelente aislamiento eléctrico lo hace perfecto para una amplia variedad de aplicaciones.
Cuando se trata de propiedades mecánicas, el filamento ABS es uno de los materiales más fuertes disponibles.
La alta resistencia a la temperatura, la flexibilidad, la maquinabilidad y la resistencia lo convierten en la elección preferida de muchos ingenieros y otros profesionales donde los usos mecánicos son importantes.
Otra gran ventaja del filamento ABS es que las piezas hechas con este material se pueden procesar con acetona, lo que proporciona un acabado suave y brillante.
Si estás buscando un material de impresión 3D que sea resistente, duradero y fácil de trabajar, el filamento ABS es definitivamente una excelente opción.
En resumen, estas son las ventajas de usar filamento ABS en impresión 3D:
- Excelentes propiedades mecánicas que hacen que el ABS sea un material resistente y duradero, capaz de soportar altos niveles de estrés, calor y presión.
- Obtención de buenos resultados con este material, incluso al imprimir modelos con voladizos de hasta 45ᵒ. Además, el filamento ABS es menos propenso a rezumar y enredarse en comparación con otros materiales, lo que les da a los modelos un acabado más suave.
- Fácil de procesar con acetona y otros materiales de pegamento, lo que permite dar un acabado suave y brillante a las piezas de impresión 3D. Además, el ABS es fácil de limar y pintar con colores acrílicos.
Limitaciones del ABS en la impresión 3D
Si estás considerando utilizar plástico ABS en tu impresora 3D, es importante que conozcas las desventajas que presenta este material.
A continuación, te presentamos algunos de los inconvenientes más comunes.
Problemas de temperatura: El ABS es un material que requiere una gestión adecuada de la temperatura durante su impresión. Si no se enfría correctamente, puede generar grietas y capas divididas en las piezas 3D impresas. Para obtener impresiones de alta calidad, es recomendable contar con una carcasa en tu impresora 3D.
Sensibilidad a la luz solar: El plástico ABS no es resistente a la luz solar directa, lo que significa que no es una buena opción para imprimir piezas destinadas a uso en exteriores. Si necesitas imprimir piezas para uso en exteriores, te recomendamos considerar otros materiales como el PET.
Olor desagradable durante la impresión: Uno de los inconvenientes más notables de imprimir con ABS es el olor fétido que emana durante la impresión. Este material libera humos tóxicos llamados CoV o Carbono Orgánico Volátil, que generan este olor desagradable mientras se extruye de la impresora 3D.
Problemas comunes de impresión: El rizado y la deformación son problemas comunes al imprimir con filamento ABS. La deformación ocurre debido a las grandes diferencias de temperatura entre las capas de plástico extruido, creando tensión dentro del modelo e induciendo que las capas inferiores se eleven. Para imprimir con éxito utilizando ABS, es necesaria cierta experiencia en impresión 3D.
Dificultad media de impresión: El ABS es un material que presenta una dificultad media de impresión, dependiendo del objeto que se desee imprimir. La contracción entre capas es más rápida que en el caso del PLA, lo que puede hacer que la pieza se resquebraje si las condiciones del entorno son demasiado frías. También es susceptible de producir el efecto Warping con facilidad.
Impresión 3D con ABS
Para imprimir con éxito con ABS, es importante tener en cuenta varias consideraciones.
El ABS es un material disponible en forma de filamentos o resina, pero en el mercado de impresión 3D FFF, se usa principalmente en forma de filamento. Está disponible en diferentes colores y diámetros de 1,75 mm o 2,85 mm.
Aunque es más difícil de imprimir que el PLA, el ABS es un material popular debido a su resistencia al impacto y altas temperaturas.
Tiene una temperatura de fusión de alrededor de 200°C, por lo que se recomienda que la temperatura de extrusión esté entre 230 y 260°C.
Además, es importante utilizar una cama de impresión calentada, entre 80 y 130°C, para evitar que el ABS se deforme o se desprenda de la placa.
Se recomienda el uso de adhesivos especiales como Kapton o laca adhesiva para piezas grandes.
Es importante tener en cuenta que el ABS emite partículas que pueden ser peligrosas para el usuario.
Por lo tanto, se recomienda una impresora 3D con una carcasa cerrada y una temperatura controlada en la cámara para imprimir con éxito y evitar problemas con la deformación, el agrietamiento y la delaminación.
Además, el ABS debe mantenerse seco, ya que absorbe la humedad del aire y esto puede dificultar la impresión.
También es importante tener en cuenta que el ABS se puede imprimir con soportes de HIPS, un material que se disuelve rápidamente en D-limoneno. Si se utiliza un material de soporte no soluble, será necesario retirarlo.
En general, el ABS requiere poco procesamiento posterior después de la impresión, lo que ahorra tiempo en la producción de piezas complejas.
Sin embargo, hay una variedad de opciones de post-procesamiento disponibles, como la eliminación de soportes, pintura, lijado y mecanizado.
El alisado con vapor de acetona es un método común de procesamiento posterior para el ABS que produce un acabado brillante.
