ABS czyli poli(akrylonitryl-co-butadien-co-styren), jest termoplastycznym amorficznym terpolimerem o wysokiej udarności i odporności na zarysowania.

ABS (rys. 1, monomery rys. 2) otrzymywany jest w procesie szczepienia kopolimeru styren/akrylonitryl do matrycy polibutadienowo-akrylanowej. Typowa mieszanka zawiera 70% kopolimeru styren/akrylonitryl i 30% kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego. Polimeryzacja może być prowadzona metodą w emulsji lub w masie.

Rysunek 1 Wzór ABS.

Rysunek 2 Wzory monomerów ABS.

ABS cechuje się wysoką udarnością i odpornością na zarysowania. Ponadto posiada dość dobrą izolacyjność termiczną (niski współczynnik przewodzenia ciepła na poziomie 0,18 W·m^-1·K^-1), a także odporność chemiczną wobec ługów, rozcieńczonych kwasów, olejów i tłuszczów. Nie jest odporny na działanie stężonych kwasów, estrów i ketonów, a także na działanie światła i promieniowania UV. Także przy obróbce w temperaturze 250-270°C może ulegać rozkładowi z wydzieleniem dymów.

               ABS wykazuje trzy temperatury zeszklenia które wynikają z obecności trzech merów w jego łańcuchu, w okolicach -90°C wynikający z części polibutadienowej (zazwyczaj słabo widoczny w analizie termicznej), w okolicach zazwyczaj 100-105°C wynikający z części polistyrenowej i w okolicach 140°C wynikający z części poliakrylonitrylowej. Wytrzymałość na rozciąganie ABS wynosi zazwyczaj 40-65 MPa, moduł Younga 2,2-3,0 GPa, a wydłużenie przy zerwaniu 55-80%. ABS cechuje się współczynnikiem liniowej rozszerzalności cieplnej około 85-100·10^-6 K^-1. Ponadto należy podkreślić, że właściwości ABS są zmienne w dość dużym zakresie i w dużej mierze są zależne od udziału poszczególnych merów w jego łańcuchu, np. ABS z dużą ilością merów akrylonitrylowych cechuje wyższa wytrzymałość mechaniczna.

Filamenty z serii Tarfuse® ABS cechują się wytrzymałością na rozciąganie wydruku około 30-40 MPa w zależności od rodzaju. Cechy ABS jako materiału do druku 3D powodują, zwłaszcza wysoka udarność, że idealnie sprawdzi się on do wydruków wymagających wyższych wytrzymałości mechanicznych niż może zaoferować PLA, takich jak obudowy urządzeń, koła zębate, czy inne części funkcjonalne. Ponadto dzięki rozpuszczalności ABS w niektórych rozpuszczalnikach organicznych, takich jak np. aceton możliwe jest mocne wygładzenie powierzchni wydruków, są nawet dostępne na rynku urządzenia do takiej obróbki.

Niestety filamenty z ABS posiadają także kilka wad, z powodu wysokiego skurczu przetwórczego w zasadzie wymagane są drukarki z zamkniętymi komorami roboczymi, najlepiej grzanymi. W otwartych komorach z sukcesem można drukować tylko niezbyt duże detale. Ponadto w temperaturach typowych dla druku z ABS wydziela się dość sporo związków, które posiadają niezbyt przyjemny zapach (i mogą być toksyczne), implikuje to w jakimś stopniu konieczność dobrej wentylacji pomieszczenia z drukarką podczas druku.

Bibliografia:

1. Włodzimierz Szlezyngier, Zbigniew Brzozowski, Tworzywa Sztuczne, Wydawnictwo Oświatowe FOSZE, 2013.

2. Hans Warlimont, Werner Martienssen, Springer Handbook of Condensed Matter and Materials Data, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2005

3. ABS glass transition by DSC/ Thermal Analysis Application No.HB 251, p. 1-3