Resina simil-ABS e vero ABS a confronto

L'ABS, ovvero l'acrilonitrile-butadiene-stirene, è un polimero termoplastico ampiamente utilizzato per la produzione di parti stampate a iniezione, tra cui le custodie dei dispositivi elettronici di consumo e i mattoncini LEGO®. L'ABS è un terpolimero composto da tre singoli monomeri: le componenti di stirene e acrilonitrile conferiscono alla matrice polimerica una buona resistenza e rigidità, mentre la componente più morbida di butadiene aiuta a migliorare la resistenza agli urti e l'allungamento a rottura. Ciò conferisce all'ABS una serie di proprietà versatili e molto utili rispetto ad alcuni omopolimeri tradizionali. Materiali come il PMMA (plexiglass o acrilico) e il polistirene sono resistenti, ma tendono ad essere molto fragili, mentre materiali come il polietilene e il polipropilene sono molto più tenaci, ma non possiedono la resistenza e la rigidità necessarie per molte applicazioni. L'ABS è in grado di colmare efficacemente questa lacuna ed è spesso il materiale preferito per alloggiamenti, prototipi funzionali, accoppiamenti a scatto, parti mobili, dime e fissaggi.

Con l'avvento della stampa 3D, gli utenti chiedono materiali in grado di eguagliare le plastiche tradizionali, compresi quelli più resistenti e tenaci. I materiali simil-ABS sono tenaci e resistenti agli urti e includono filamenti ABS per la modellazione a deposizione fusa (FDM) per la stampa 3D e resine tenaci, come la famiglia di resine Tough di Formlabs. 

Per comprendere la differenza tra l'ABS e le resine simil-ABS, mettiamo a confronto le proprietà, i casi d'uso e le migliori pratiche per la stampa con resine simili all'ABS.

Una simil-ABS è una resina fotopolimerica con una base di acrilato UV e agenti tenaci aggiunti per imitare le proprietà dell'ABS. Rispetto alle resine standard, le simil-ABS offrono una migliore tenacità e flessibilità. 

Le resine simil-ABS differiscono dalle resine standard per resistenza, flessibilità e resistenza agli urti. Queste proprietà sono tutte correlate: un materiale più resistente e rigido sarà meno flessibile e meno resistente agli urti. Per ottenere queste proprietà in una resina simil-ABS, alla resina vengono aggiunti componenti più morbidi. Questi agiscono in modo simile al butadiene presente nell'ABS, migliorando la resistenza agli urti e altre proprietà di tenacità.

Per quanto riguarda la stampa 3D, esistono il filamento ABS per la tecnologia FDM e la resina simil-ABS per la stereolitografia (SLA). A causa del metodo di stampa, i filamenti ABS sono molto più fragili sull'asse Z rispetto agli assi X e Y, il che significa che le linee di strato possono causare fratture. Pertanto, sebbene le parti possano risultare tenaci se sottoposte a sollecitazioni in direzioni specifiche, hanno una minore capacità di ridistribuire le sollecitazioni lungo i confini degli strati e tendono a subire fratture fragili trasversalmente agli strati. 

Come le parti stampate a iniezione in ABS, anche quelle realizzate con la SLA sono isotropiche, ovvero sono ugualmente forti in tutte le direzioni. Inoltre, rispetto alla tecnologia FDM, le parti realizzate con resina simil-ABS presentano una risoluzione più elevata e finiture superficiali più levigate, il che le rende esteticamente più gradevoli.  

Le parti realizzate con filamenti ABS si rompono meno spesso rispetto a quelle stampate con filamenti standard. Le resine simili all'ABS, d'altra parte, possono essere utilizzate per stampare parti altamente funzionali, come dime e fissaggi, che eguagliano l'estetica e le proprietà dell'ABS stampato a iniezione.

La famiglia di resine Tough di Formlabs è stata sviluppata per applicazioni di ingegneria funzionale. La Tough 2000 Resin è la resina della famiglia Tough che corrisponde all'ABS. A differenza di altre resine simil-ABS che sono solo marginalmente più tenaci delle resine standard, la Tough 2000 Resin raggiunge effettivamente prestazioni meccaniche paragonabili a quelle dell'ABS stampato a iniezione.

La Tough 2000 Resin è un materiale robusto, caratterizzato da una resistenza e una rigidità paragonabili all'ABS, che combina tenacità e resistenza alle alte temperature e allo scorrimento. Eccelle nelle applicazioni più gravose, tra cui: 

• Prototipi altamente funzionali con una finitura estetica scura e opaca

• Parti per utilizzo finale che resistono alla frantumazione, alla deformazione e hanno un'elevata stabilità ambientale

• Alloggiamenti robusti e resistenti alle alte temperature e allo scorrimento

• Accoppiamenti a scatto

• Dime e fissaggi che devono resistere all'uso prolungato

• Componenti strutturali e parti portanti in grado di resistere alle deformazioni a lungo termine

La tenacità viene spesso utilizzata per descrivere le resine simil-ABS, ma può avere molti significati diversi, tra cui duttilità, allungamento a rottura, resistenza agli urti e resistenza all'urto Izod con intaglio. Scopri di più sui metodi di misurazione della tenacità qui.

Per comprendere appieno le differenze tra le resine standard, le resine simil-ABS e l'ABS, è necessario confrontarne le proprietà meccaniche.

*Testato internamente da Formlabs

^Dati riportati dal produttore

* Le proprietà del materiale possono variare in base al design della parte e ai processi di produzione. È responsabilità dell'azienda produttrice verificare l'idoneità delle parti stampate per l'uso previsto.

Le proprietà dell'ABS possono variare in modo significativo in base alla composizione del polimero, quindi la Tough 2000 Resin potrebbe non essere una soluzione unica per le applicazioni che solitamente utilizzano l'ABS. A seconda delle esigenze, una di queste resine può essere una buona scelta. 

La Tough 1500 Resin è più conforme rispetto alla Tough 2000 Resin, ed è quindi ideale per le parti che necessitano di una combinazione di rigidità e duttilità, come i meccanismi conformi che includono chiusure, bracci flessibili e ammortizzatori. 

La Flame Retardant Resin presenta un basso scorrimento e un'elevata temperatura di distorsione termica, per parti che offrono prestazioni eccezionali a lungo termine in ambienti chiusi e industriali con alte temperature o fonti di ignizione.

Le resine Formlabs per usi generici, incluse ma non limitate alla Clear Resin e alla Color Resin, presentano una tenacità e caratteristiche simili all'ABS paragonabili a quelle delle resine economiche simil-ABS, come i materiali offerti da Siraya Tech, Sunlu e Anycubic, ma sono molto più resistenti e rigide, il che le rende la scelta ideale per prototipi simili all'ABS e produzioni in piccoli volumi.

Le resine simil-ABS sono ideali per le parti stampate in 3D che devono essere più robuste e resistenti agli urti rispetto a quelle stampate con resine standard. Seleziona la resina simil-ABS per prototipi funzionali, parti per utilizzo finale, produzioni in piccole serie e dime e fissaggi. 

Per le parti che saranno esposte ai raggi UV, le resine simil-ABS non sono ideali, anche se i rivestimenti possono aiutare ad aumentare la resistenza ai raggi UV. Inoltre, non sono l'ideale per parti che devono durare più di un decennio. 

Ideale per: 

• Parti resistenti agli urti

• Figurine o modelli che resistono alle cadute

• Dime e fissaggi che possono sopravvivere all'utilizzo ripetuto

• Alloggiamenti con accoppiamento a scatto

• Prototipi funzionali

• Parti per utilizzo finale

Non è consigliabile per: 

• Parti a parete estremamente sottili. Nota che lo spessore di una parte stampata in 3D può essere modificato per renderla più tenace. 

• Parti che devono durare 10-20 anni

• Parti esposte ai raggi UV (nota che il rivestimento di una parte può contribuire alla resistenza ai raggi UV)

La Tough 2000 Resin e gli altri materiali della famiglia Tough sono stati progettati per la stampa su stampanti 3D della serie Form, tra cui Form 4 e Form 4L, con impostazioni per ogni materiale Formlabs e post-elaborazione convalidata su Form Wash e Form Cure. Questo rende semplice il passaggio dal modello alla parte stampata in 3D. 

La Tough 2000 Resin è stata formulata per sfruttare la tecnologia delle stampanti 3D della serie Form 4, per ottenere parti precise e pronte da presentare, con superfici lisce e dettagli, e ciò la rende una delle migliori resine simil-ABS. 

Con l'Open Material Mode (OMM) sulle stampanti 3D della serie Form, è possibile stampare resine simil-ABS di terze parti, rendendo le stampanti della serie Form le migliori per la stampa 3D dell'ABS. Loctite produce resine, tra cui la LOCTITE 3D 3843, che presentano caratteristiche simili all'ABS e possono essere stampate sulle stampanti a resina di Formlabs con l'OMM.  

Sono disponibili altri materiali simili all'ABS, ma molti richiedono procedure di post-elaborazione complesse, il che li rende difficili da lavorare. Sono disponibili anche resine bicomponenti come i poliuretani, ma i flussi di lavoro sono molto più complicati e la durata della stampa dopo la miscelazione dei materiali è limitata. Ulteriori restrizioni includono ambienti di conservazione asciutti e ulteriori fasi di polimerizzazione. Alcuni materiali simili all'ABS di Carbon 3D rientrano in questa categoria. 

Altre resine tenaci di Formlabs includono: 

• La Tough 1000 Resin è la resina più tenace di Formlabs ed è incredibilmente resistente agli urti e difficile da rompere, ma, di conseguenza, è meno rigida e forte della Tough 2000 Resin. Questa resina è quindi meno adatta alle parti a parete sottile e più paragonabile all'HDPE e al Delrin (POM).

• La Tough 1500 Resin ha un modulo compreso tra la Tough 1000 Resin e la Tough 2000 Resin, che la rende più rigida e resistente della Tough 1000 Resin. Questa resina è simile al polipropilene (PP).

A causa della risoluzione della stampa 3D FDM, è difficile realizzare una parte con pareti sottili, come la custodia del telecomando di un televisore. Inoltre, è più probabile che il filamento ABS si rompa lungo le linee degli strati. Per questo motivo, le resine simil-ABS sono più indicate per pareti sottili e alloggiamenti. La modellazione a deposizione fusa tende ad essere migliore per la prototipazione o la realizzazione di parti in ABS spesse e pesanti, come dime e fissaggi. Tuttavia, grazie alle linee degli strati e alla finitura superficiale, la resina simil-ABS fornirà una parte più tenace e resistente alle fratture rispetto al filamento. Inoltre, la finitura superficiale di una stampa in resina simil-ABS sarà più simile a quella dell'ABS stampato a iniezione, il che può essere fondamentale nelle applicazioni più precise.

Le impostazioni specifiche della stampante dipendono dalla resina e dalla stampante utilizzata. Per le resine Formlabs stampate sulle stampanti 3D della serie Form, l'altezza dello strato, i tempi di esposizione e le impostazioni di stampa ottimali sono disponibili direttamente in PreForm. I clienti che desiderano stampare resine simil-ABS di terze parti sulle stampanti 3D della serie Form possono utilizzare l'OMM per creare impostazioni personalizzate se nessuna è disponibile dal produttore della resina. Ad esempio, sebbene Loctite fornisca alcuni suggerimenti sulle impostazioni, sarà necessario regolarle. 

In generale, le resine simil-ABS richiedono più supporti, poiché il materiale è più morbido, lunghe esposizioni ai raggi UV e tempi più lenti di distacco e di attesa, ovvero il tempo necessario per staccare la parte dal film di rivestimento. Per questo motivo, le resine simil-ABS impiegheranno più tempo per essere stampate rispetto alle resine standard. La potente retroilluminazione delle stampanti 3D della serie Form 4 consente di polimerizzare le resine simil-ABS e altre resine ingegneristiche senza incidere significativamente sulla velocità di stampa. Le stampanti più economiche e quelle che non dispongono di una retroilluminazione così potente impiegheranno più tempo per stampare resine ingegneristiche, comprese quelle simil-ABS.

Dopo la stampa, lava le parti seguendo le istruzioni del produttore. Quindi, rimuovi i supporti prima di polimerizzare la parte, poiché diventeranno più duri e difficili da rimuovere una volta polimerizzati. 

La Form Cure di Formlabs permette di polimerizzare con il calore, garantendo proprietà meccaniche avanzate. Sebbene siano disponibili polimerizzazioni a basso costo, queste non si polimerizzano con il calore e quindi riducono le proprietà avanzate che possono essere ottenute, che si tratti di tenacità, resistenza o resistenza al calore. Scopri di più su come la polimerizzazione con il calore influisce sulle resine nel video di seguito.

Una volta polimerizzata la parte, può essere usata la carta abrasiva per ritoccarla. Non levigare prima della polimerizzazione post-stampa perché la parte risulterà più morbida e gommosa. Aspettare che il prodotto si sia asciugato prima di levigare garantisce una finitura più liscia.

Per prevenire fragilità e crepe, assicurati che le parti non siano polimerizzate in modo eccessivo. Se la parte sarà esposta ai raggi UV, è importante rivestirla. Questo vale sia per le parti in ABS che per quelle in resina simil-ABS.

Cosa significa ABS nella stampa 3D?

ABS sta per acrilonitrile-butadiene-stirene, un tipo di polimero. 

Che cos'è il filamento per stampante 3D ABS?

Il filamento per stampanti ABS è un polimero ABS estruso in un sottile filamento di 1,75 mm o 3 mm di diametro da utilizzare come materia prima per la stampa 3D FDM. Offre proprietà migliorate, come la tenacità, che derivano dall'utilizzo di un polimero di base più tenace rispetto ai filamenti per la stampa 3D FDM standard, come l'acido polilattico (PLA). Il filamento ABS, come tutti i materiali della modellazione a deposizione fusa, presenta proprietà scarse nell'asse Z.

Cos'è la resina simil-ABS?

Una resina simile all'ABS è una resina che punta ad essere più tenace delle normali resine fotopolimeriche. Poiché l'ABS è stato il materiale più tenace utilizzato nella stampa 3D FDM, il termine "simil-ABS" è stato adottato per indicare le resine più tenaci, anche se la loro composizione e le loro proprietà variano. 

Alcune resine per la stampa 3D SLA, come la Tough 2000 Resin di Formlabs, possono effettivamente eguagliare le prestazioni dell'ABS stampato a iniezione.

Quanto è resistente la resina simil-ABS rispetto all'ABS?

La resistenza di una parte in resina simil-ABS rispetto a una in ABS stampato a iniezione dipende dalla geometria della parte, dalla resina e da come viene definita la resistenza. 

La resina simil-ABS è fragile?

Le resine simil-ABS sono più tenaci e meno fragili delle resine standard, rendendole la scelta ideale per le parti che devono resistere agli urti. Polimerizzare eccessivamente una resina simil-ABS la renderà più fragile. 

Quali sono le migliori impostazioni di stampa 3D per le resine simil-ABS?

Le impostazioni ideali per la stampa delle resine simil-ABS dipendono dalla resina specifica e dalla stampante 3D utilizzata. La Tough 2000 Resin, come tutte le resine Formlabs, ha impostazioni convalidate. Con la Open Material Mode (OMM), le stampanti 3D SLA di Formlabs possono stampare altre resine simil-ABS, anche se le impostazioni dovranno essere scaricate dal produttore della resina (se possibile) o sviluppate. 

La resina simil-ABS è sicura?

Per la stampa di qualsiasi resina, l'utente deve seguire le linee guida presenti nelle istruzioni per l'uso disponibili presso il produttore della resina stessa. 

Quanto tempo occorre per polimerizzare una resina simil-ABS?

La polimerizzazione di parti in resina simil-ABS dipende dalla stampante e dal materiale utilizzato. I tempi di polimerizzazione e le temperature per la Tough 2000 Resin sulle stampanti 3D della serie Form sono disponibili qui. 

Come levigare le stampe 3D in ABS?

Le stampe 3D in resina, soprattutto quelle realizzate con le stampanti 3D della serie Form, avranno una finitura superficiale liscia e opaca, soprattutto se i supporti sono posizionati sulle superfici interne. Tuttavia, se necessario, le parti possono essere ulteriormente levigate. 

Si possono levigare e verniciare le stampe in resina simil-ABS?

Le parti in resina simil-ABS possono essere levigate e verniciate, e devono essere verniciate o rivestite se utilizzate all'esterno o se esposte ai raggi UV, in quanto questi ultimi ne riducono la tenacità nel tempo. Il colore nero, in particolare, tende ad aumentare notevolmente la resistenza ai raggi UV di una parte nel corso del tempo. 

Le resine simil-ABS sono più tenaci delle resine standard e presentano proprietà meccaniche simili a quelle delle termoplastiche stampate a iniezione, tra cui l'ABS. Sebbene i filamenti ABS siano disponibili per la stampa 3D FDM, la natura della stampa 3D FDM fa sì che queste parti siano deboli lungo le linee di strati e quindi più soggette a fratture in caso di impatto, come ad esempio una caduta. 

La Tough 2000 Resin di Formlabs è la migliore resina simil-ABS per realizzare parti stampate in 3D tenaci e resistenti agli urti, con proprietà meccaniche paragonabili a quelle dell'ABS stampato a iniezione. Le stampanti 3D della serie Form 4 sono le migliori stampanti 3D ABS, in grado di offrire dettagli raffinati e finiture superficiali. 

Per scoprire di più sulla famiglia delle resine Tough, esplora il catalogo dei materiali Formlabs o contatta un esperto. Richiedi un campione gratuito per valutare personalmente i materiali.