Résine de type ABS vs. véritable ABS : propriétés et comparaisons

L’ABS, ou acrylonitrile-butadiène-styrène, est un polymère thermoplastique largement utilisé pour les pièces moulées par injection, notamment les boîtiers d’électronique grand public et les briques LEGO®. L’ABS est un terpolymère composé de trois monomères : le styrène et l’acrylonitrile confèrent à la matrice polymère une bonne résistance et rigidité, tandis que le butadiène, plus souple, améliore la résistance aux chocs et l’allongement à la rupture. Cela confère à l’ABS un ensemble de propriétés polyvalentes et particulièrement utiles par rapport à certains homopolymères traditionnels. Des matériaux comme le PMMA (plexiglas ou acrylique) et le polystyrène sont résistants mais très fragiles, tandis que le polyéthylène et le polypropylène sont plus tenaces mais manquent de résistance et de rigidité pour de nombreuses applications. L’ABS comble efficacement cet écart et constitue souvent le matériau de référence pour les boîtiers, les prototypes fonctionnels, les assemblages par encliquetage, les pièces mobiles, ainsi que les gabarits et fixations.

Avec l’essor de l’impression 3D, les utilisateurs recherchent des matériaux capables d’égaler les plastiques traditionnels, notamment des matériaux plus robustes et plus durables. Les matériaux de type ABS sont des matériaux robustes et résistants aux chocs, comprenant à la fois des filaments ABS pour l’impression 3D par dépôt de filament fondu (FDM) et des résines tenaces, comme la gamme Tough de Formlabs. 

Pour comprendre la différence entre ABS et les résines de type ABS, nous comparons les propriétés, les cas d’utilisation et les bonnes pratiques d’impression des résines de type ABS.

Une résine de type ABS est une résine photopolymère à base d’acrylate UV, enrichie en agents de renforcement visant à reproduire les propriétés de l’ABS. Comparées aux résines standard, les résines de type ABS offrent une meilleure ténacité et une plus grande flexibilité. 

Les résines de type ABS se distinguent des résines standard par leur résistance, leur flexibilité et leur résistance aux chocs. Ces propriétés sont interdépendantes : un matériau plus résistant et plus rigide sera moins flexible et moins résistant aux chocs. Pour obtenir ces propriétés dans une résine de type ABS, des composants plus souples sont incorporés à la formulation. Ils agissent de manière similaire au butadiène dans l’ABS, améliorant la résistance aux chocs ainsi que d’autres propriétés de ténacité.

En impression 3D, on distingue le filament ABS pour le FDM et la résine de type ABS pour la stéréolithographie (SLA). En raison du procédé d’impression, les pièces en filament ABS sont beaucoup plus faibles selon l’axe Z que selon les axes X et Y, ce qui signifie que les lignes de couche peuvent provoquer des ruptures. Ainsi, même si les pièces peuvent être résistantes aux chocs dans certaines directions, elles redistribuent mal les contraintes au niveau des limites de couches et présentent souvent des ruptures fragiles le long de ces couches. 

Comme les pièces en ABS moulées par injection, les pièces SLA sont isotropes, c’est-à-dire qu’elles sont également résistantes dans toutes les directions. En outre, les pièces en résine de type ABS offrent une résolution fine et des états de surface lisses par rapport au FDM, ce qui les rend plus esthétiques.  

Les pièces en filament ABS se cassent moins souvent que celles en filaments standard. En revanche, les résines de type ABS permettent de produire des pièces hautement fonctionnelles, comme des gabarits et des montages, avec une esthétique et des propriétés comparables à celles de l’ABS moulé par injection. 

La gamme Tough de Formlabs a été développée pour des applications d’ingénierie fonctionnelle. Tough 2000 Resin est la résine de la gamme Tough qui correspond à l’ABS. Contrairement à d’autres résines de type ABS qui ne sont que des versions légèrement plus tenaces des résines standard, Tough 2000 Resin atteint réellement des performances mécaniques comparables à celles de l’ABS moulé par injection.

Tough 2000 Resin est un matériau robuste, dont la solidité et la rigidité sont comparables à celles de l’ABS. Il combine ténacité et résistance élevée à la température et au fluage. Elle excelle dans des applications exigeantes, notamment : 

• Prototypes hautement fonctionnels avec une finition esthétique sombre et mate

• Pièces finales résistantes à la rupture et à la déformation, avec une forte stabilité environnementale

• Boîtiers robustes présentant une résistance élevée à la température et au fluage

• Assemblages par encliquetage

• Gabarits et fixations conçus pour résister à une utilisation prolongée

• Composants structurels et pièces porteuses résistants à la déformation à long terme

La ténacité est souvent utilisée pour décrire les résines de type ABS, mais ce terme peut recouvrir des notions différentes, notamment la ductilité, l’allongement à la rupture, la résistance aux chocs et la résistance au choc Izod. En savoir plus sur les méthodes de mesure de la ténacité ici.

Pour bien comprendre les résines standard vs. résines de type ABS vs. ABS, il est nécessaire de comparer les propriétés mécaniques.

*Testé en interne par Formlabs

^Données communiquées par le fabricant

*Les propriétés du matériau peuvent varier en fonction du modèle de la pièce et des pratiques de fabrication. La validation des pièces imprimées est la responsabilité du fabricant.

Les propriétés de l’ABS peuvent varier considérablement en fonction de la composition du polymère ; Tough 2000 Resin n’est donc pas une solution universelle pour les applications habituellement réalisées en ABS. En fonction du besoin précis, l'une de ces résines peut être un bon choix. 

Tough 1500 Resin est plus souple que Tough 2000 Resin, ce qui la rend idéale pour les pièces qui nécessitent une combinaison de rigidité et de ductilité, comme les mécanismes souples tels que les verrous, les bras flexibles et les amortisseurs.

Flame Retardant Resin présente un faible fluage et une température de fléchissement sous charge (TFC) élevée, pour des pièces destinées à des environnements intérieurs et industriels à haute température ou exposés à des sources d’inflammation.

Les résines Formlabs à usage général, notamment Clear Resin et Color Resin, offrent une ténacité et un comportement proches de certaines résines de type ABS d’entrée de gamme (comme celles proposées par Siraya Tech, Sunlu ou Anycubic), tout en étant nettement plus rigides et résistantes, ce qui en fait un bon choix pour des prototypes de type ABS et des productions en petite série.

Les résines de type ABS sont idéales pour les pièces imprimées en 3D qui doivent être plus robustes et plus résistantes aux chocs que celles réalisées avec des résines standard. Choisissez une résine de type ABS pour les prototypes fonctionnels, les pièces finales, la fabrication en petites séries ainsi que les gabarits et fixations. 

Pour les pièces exposées aux UV, les résines de type ABS ne sont pas idéales, même si des revêtements peuvent améliorer la résistance aux UV. Les pièces destinées à durer plus de dix ans ne sont pas non plus idéales. 

Idéal pour : 

• Pièces résistantes aux chocs

• Figurines ou modèles capables de résister aux chutes

• Gabarits et fixations pouvant résister à une utilisation répétée

• Boîtiers à encliquetage

• Prototypes fonctionnels

• Pièces finales

Moins adapté pour : 

• Pièces à parois extrêmement fines Notez que l’épaisseur d’une pièce imprimée en 3D peut être ajustée pour en améliorer la résistance. 

• Pièces destinées à durer 10 à 20 ans

• Pièces exposées aux UV (un revêtement peut améliorer la résistance aux UV)

Tough 2000 Resin et les autres matériaux de la gamme Tough Resins ont été conçus pour être utilisés avec les imprimantes 3D de la série Form, notamment Form 4 et Form 4L, avec des paramètres dédiés pour chaque matériau Formlabs et des post-traitements validés sur la Form Wash et la Form Cure. Cela permet de passer facilement du modèle à la pièce imprimée en 3D. 

Tough 2000 Resin a été formulée pour tirer parti de la technologie des imprimantes 3D de la série Form 4, afin d’obtenir des pièces précises, prêtes à être présentées, avec des surfaces lisses et des détails fins, ce qui en fait l’une des meilleures résines de type ABS. 

Avec Open Material Mode (OMM) sur les imprimantes de la série Form, il est possible d’imprimer des résines tierces de type ABS, ce qui fait de la série Form d’excellentes imprimantes 3D pour l’ABS. Loctite fabrique des résines, dont LOCTITE 3D 3843, présentant des propriétés similaires à l’ABS et pouvant être imprimées sur les imprimantes résine Formlabs via l’OMM.  

D’autres matériaux de type ABS sont disponibles, mais beaucoup nécessitent des procédures de post-traitement complexes, ce qui les rend difficiles à utiliser. Des résines en deux composants, comme les polyuréthanes, sont également disponibles, mais les procédés sont beaucoup plus complexes et la durée d’utilisation après mélange est limitée. Parmi les autres contraintes figurent des conditions de stockage à sec et des étapes de polymérisation supplémentaires. Certains matériaux de type ABS proposés par Carbon 3D entrent dans cette catégorie. 

Parmi les autres résines tenaces de Formlabs :

• Tough 1000 Resin est la résine la plus tenace de Formlabs : elle offre une résistance aux chocs exceptionnelle et est difficile à casser, mais elle est en contrepartie moins rigide et moins résistante que Tough 2000 Resin. Elle est donc moins adaptée aux pièces à parois très fines et se rapproche davantage du PEHD et du Delrin (POM).

• Tough 1500 Resin présente un module intermédiaire entre Tough 1000 Resin et Tough 2000 Resin, ce qui la rend plus rigide et plus résistante que Tough 1000 Resin. Cette résine est similaire au polypropylène (PP).

En raison de la résolution de l’impression 3D FDM, il est difficile de produire des pièces à parois fines, comme un boîtier de télécommande. De plus, le filament ABS est plus susceptible de se fissurer le long des lignes de couche. Par conséquent, les résines de type ABS conviennent mieux aux parois fines et aux boîtiers. Le procédé FDM est généralement plus adapté au prototypage de pièces ou à la fabrication de pièces en ABS épaisses et volumineuses, comme les gabarits et les montages. Toutefois, en raison des lignes de couche et de l’état de surface, les résines de type ABS permettent d’obtenir des pièces plus robustes et plus résistantes à la rupture que le filament. De plus, la finition de surface d’une pièce en résine de type ABS se rapproche davantage de celle d’un ABS moulé par injection, ce qui peut être déterminant pour des applications de précision.

Les paramètres spécifiques dépendent de la résine et de l’imprimante utilisées. Pour les résines Formlabs imprimées sur les imprimantes de la série Form, la hauteur de couche, les temps d’exposition et les paramètres de support optimaux sont disponibles directement dans PreForm. Les utilisateurs souhaitant imprimer des résines tierces de type ABS sur les imprimantes de la série Form peuvent utiliser OMM pour créer des paramètres personnalisés si aucun n’est fourni par le fabricant. Par exemple, même si Loctite propose certaines recommandations, un ajustement fin des paramètres reste nécessaire. 

En général, les résines de type ABS nécessitent davantage de supports (le matériau étant plus souple), des temps d’exposition UV plus longs, ainsi que des phases de décollement et de repos plus lentes — c’est-à-dire le temps nécessaire pour séparer la pièce du film. Pour cette raison, les résines de type ABS prennent un peu plus de temps à imprimer que les résines standard. Le puissant rétroéclairage des imprimantes 3D de la série Form 4 permet de polymériser les résines de type ABS et autres résines techniques sans affecter significativement la vitesse d’impression. Les imprimantes moins coûteuses et celles dépourvues d’un rétroéclairage aussi puissant mettront plus de temps à imprimer les résines techniques, y compris celles de type ABS.

Après impression, lavez les pièces conformément aux instructions du fabricant. Retirez ensuite les supports avant la polymérisation, car ils deviennent plus durs et plus difficiles à enlever une fois la pièce polymérisée. 

La Form Cure de Formlabs permet une polymérisation thermique, libérant des propriétés mécaniques avancées. Les solutions de polymérisation moins coûteuses ne chauffent pas et limitent donc les propriétés avancées obtenues, qu’il s’agisse de ténacité, de résistance ou de tenue à la chaleur. Découvrez comment la polymérisation thermique influence les résines dans la vidéo ci-dessous.

Une fois la pièce polymérisée, vous pouvez utiliser du papier abrasif pour les retouches. Ne poncez pas avant la post-polymérisation, car la pièce est alors plus molle et plus « gommeuse ». Attendre la polymérisation avant de poncer permet d’obtenir une finition de surface plus lisse.

Pour éviter la fragilisation et les fissures, veillez à ne pas sur-polymériser les pièces. Si la pièce est exposée aux UV, il est important d’appliquer un revêtement. Cela vaut aussi bien pour les pièces en ABS que pour celles en résine de type ABS.

Que signifie ABS dans l’impression 3D ?

ABS signifie acrylonitrile-butadiène-styrène, un type de polymère. 

Qu’est-ce que le filament ABS pour imprimante 3D ?

Le filament ABS est un polymère ABS extrudé sous forme de fil de 1,75 mm ou 3 mm de diamètre, utilisé comme matériau pour l’impression 3D FDM. Il offre des propriétés améliorées, notamment une meilleure ténacité, grâce à un polymère de base plus résistant que celui des filaments FDM standard comme le PLA. Le filament ABS, comme tous les matériaux FDM, présente des propriétés plus faibles selon l’axe Z.

Qu'est-ce que la résine de type ABS ?

Une résine de type ABS est une résine conçue pour être plus résistante que les résines photopolymères standard. Comme l’ABS est devenu le matériau de référence pour la ténacité en impression 3D FDM, le terme « ABS-like » s’est imposé pour désigner des résines plus résistantes, même si leur composition et leurs propriétés varient. 

Certaines résines SLA, comme la Tough 2000 Resin de Formlabs, peuvent égaler les performances de l’ABS moulé par injection.

Quelle est la résistance d’une résine de type ABS par rapport à l’ABS ?

La résistance d'une pièce en résine de type ABS par rapport à une pièce en ABS moulée par injection dépend de la géométrie de la pièce, de la résine et de la manière dont la résistance est définie. 

La résine de type ABS est-elle fragile ?

Les résines de type ABS sont plus tenaces et moins fragiles que les résines standard, ce qui en fait un bon choix pour les pièces devant résister aux chocs. Une polymérisation excessive d’une résine de type ABS la rend plus fragile. 

Quels sont les meilleurs paramètres d’impression 3D pour les résines de type ABS ?

Les paramètres idéaux dépendent de la résine et de l’imprimante 3D utilisées. Tough 2000 Resin de Formlabs, comme toutes les résines Formlabs, dispose de paramètres validés. Grâce à l’Open Material Mode (OMM), les imprimantes 3D SLA de Formlabs peuvent imprimer d’autres résines de type ABS, mais les paramètres doivent être fournis par le fabricant de la résine (s’ils existent) ou être développés. 

L’utilisation de la résine de type ABS est-elle sûre ?

Lors de l’impression de résine, il convient de suivre les instructions d’utilisation fournies par le fabricant. 

Combien de temps faut-il pour polymériser une résine de type ABS ?

Le temps de polymérisation dépend de l’imprimante et du matériau utilisés. Les durées et températures de polymérisation pour Tough 2000 Resin sur les imprimantes de la série Form sont disponibles ici. 

Comment lisser des impressions 3D en ABS ?

Les impressions 3D en résine, notamment celles réalisées sur les imprimantes de la série Form, présentent une finition lisse et mate, surtout si les supports sont placés sur des surfaces internes. Cependant, les pièces peuvent être poncées davantage si nécessaire. 

Peut-on poncer et peindre des pièces en résine de type ABS ?

Les pièces en résine de type ABS peuvent être poncées et peintes, et doivent être peintes ou revêtues si elles sont utilisées en extérieur ou exposées aux UV, car les UV réduisent la ténacité au fil du temps. La couleur noire tend notamment à améliorer fortement la résistance aux UV d’une pièce au fil du temps. 

Les résines de type ABS sont plus tenaces que les résines standard et présentent des propriétés mécaniques similaires à celles des thermoplastiques moulés par injection, notamment l’ABS. Bien que des filaments ABS soient disponibles pour l’impression 3D FDM, la nature du procédé implique que les pièces sont plus faibles le long des lignes de couche et donc plus susceptibles de se fracturer en cas d’impact, par exemple lors d’une chute. 

La Tough 2000 Resin de Formlabs est l’une des meilleures résines de type ABS pour les pièces imprimées en 3D nécessitant robustesse et résistance aux chocs, avec des propriétés mécaniques comparables à celles de l’ABS moulé par injection. Les imprimantes 3D de la série Form 4 comptent parmi les meilleures pour l’ABS, offrant des détails fins et des finitions lisses. 

Pour en savoir plus sur la gamme Tough Resins, consultez la bibliothèque de matériaux Formlabs ou contactez un expert. Demandez un échantillon gratuit pour évaluer le matériau par vous-même.