Was passiert, wenn du ABS zu heiß druckst?

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist bekannt für seine Haltbarkeit und hohe Hitzebeständigkeit. Allerdings kann der Druck bei zu hohen Temperaturen einige Probleme verursachen.

Wenn du ABS zu heiß druckst, kann das Filament Fäden ziehen, durchhängen und eine schlechte Oberflächenqualität aufweisen. Außerdem lässt es sich nur schwer aus dem Heizbett entfernen. ABS erzeugt im Allgemeinen einen stechenden Geruch, aber bei Überhitzung sind die Dämpfe noch stinkender und giftiger zum Einatmen.

Beim Drucken mit ABS gibt es eine Menge temperaturabhängiger Faktoren zu beachten. In diesem Artikel erfährst du, was passiert, wenn du ABS zu heiß machst, und wie du die besten Bedingungen für den ABS-Druck findest. 

Auswirkungen von zu heißem ABS-Druck

Für ABS gibt es eine empfohlene Drucktemperatur, die auf seinem Schmelzpunkt basiert. Wenn du unter dieser Temperatur druckst, schmilzt das ABS nicht richtig.

ABS ist sehr hitzebeständig. Höhere Extrusionstemperaturen sorgen für einen besseren Filamentfluss und eine bessere Haftung zwischen den Druckschichten, insbesondere beim Druck mechanischer Teile. Ab einer bestimmten Temperatur verbrennt dieser Kunststoff jedoch.

Die besten Temperaturen für den Druck mit ABS-Filament sind 210 bis 260 °C (410 bis 500 °F). Diese Temperaturen sorgen dafür, dass sich der Kunststoff in eine formbare Masse verwandelt, aber auch dafür, dass er nicht brennt.

Eine Einstellung, die irgendwo in diesem Bereich liegt, funktioniert in der Regel recht gut. In vielen Fällen reicht eine Temperatur in der Mitte dieses Bereichs, z. B. 235 °C (455 °F), völlig aus.

Alles über 260 °C (500 °F) kann das ABS jedoch so weit schmelzen, dass es nicht mehr zu halten ist. Das führt zu den folgenden Folgen:

• Strähniges Filament und Wispy-Filament. Wenn die Düse eines Druckers zu heiß ist, kommt das Filament strähnig und fadenförmig heraus, was zu verzogenen und schlecht geformten Modellen führt. Außerdem kann das Filament zwischen den gedruckten Teilen und Schichten strähnig werden, was zu einem instabilen Druck führt.
• Einstürzende Drucke. Zu heißes ABS erzeugt ein Objekt mit schlechter Oberflächenqualität. Es wird weich und instabil, sodass das Modell in der Mitte zusammenfällt oder sich an den Rändern verzieht. Wenn es abkühlt, wird es spröde und brüchig.
• Übel riechende, giftige Dämpfe. ABS und andere Filamente produzieren beim Schmelzen flüchtige organische Verbindungen (VOCs). Diese sind beim Einatmen giftig und werden noch schlimmer, wenn das Filament aufgrund der extrem hohen Temperaturen zu brennen beginnt.

Außerdem sollte die Temperatur des Druckbetts zwischen 90 und 100 °C liegen. Es ist nicht ideal, ein Heizbett auf über 100 °C einzustellen, da diese Temperatur über der Glasübergangstemperatur von ABS liegt.

Gesundheitsrisiken bei zu heißem ABS-Druck

VOCs sind bei Filamenten wie PLA deutlich weniger riskant, aber bei ABS sind sie ziemlich schwerwiegend. Je höher die Drucktemperatur ist, desto höher ist das Risiko von giftigen Emissionen und desto schädlicher sind sie.

Wenn du über einen längeren Zeitraum mit ABS druckst, können die Emissionen deine Gesundheit erheblich beeinträchtigen und die folgenden Krankheiten und Symptome verursachen:

• Übelkeit
• Verlust der Koordination
• Bronchitis
• Asthma
• Nieren- und Leberschäden
• Schädigung des zentralen Nervensystems

Außerdem enthalten VOCs Karzinogene, die zu bestimmten Krebsarten wie Leukämie und Magen-Darm-Krebs führen können.

Eine gute Belüftung ist eine wichtige Methode, um schädliche VOCs zu bekämpfen. Zu den Lüftungsmethoden gehören:

• Halte Fenster und Türen offen, um eine natürliche Belüftung zu gewährleisten.
• Verwende Abluftventilatoren, um verbrauchte Luft zu vertreiben und frische Luft anzusaugen.
• Luftreiniger zur Beseitigung von Schadstoffresten
• Besorge dir einen druckereigenen Filter oder einen Drucker, der bereits einen Filter installiert hat.
• Halte die Luftfeuchtigkeit mit einem Luftentfeuchter so niedrig wie möglich.

Der Comfort Zone Twin Window Fan (erhältlich auf Amazon.com) ist eine ausgezeichnete Wahl, wenn du ein kleines Budget hast. Er verfügt über drei Geschwindigkeitsstufen, eine praktische Fernbedienung und eine verstellbare Ziehharmonikaform, mit der er leicht in enge 3D-Druckräume passt.

Auswirkungen von zu kaltem ABS-Druck

ABS wird in Schichten auf das Heizbett gelegt und das Filament zieht sich beim Abkühlen zusammen. Die untere Schicht bleibt länger warm als die oberen Schichten, damit sie am Druckbett haften bleibt.

Das Filament haftet jedoch nicht richtig, wenn entweder dein Druckbett oder dein Hotend zu kalt ist. In manchen Fällen lässt es sich gar nicht drucken.

Hier sind einige der Probleme, die auftreten können, wenn du ABS zu kalt druckst:

• Wenn deine Temperatur für ABS zu niedrig ist, wird es nicht aus der Düse kommen. Das führt natürlich dazu, dass deine Düse und dein Extruder verstopfen. Unbehandelt kann eine verstopfte Düse den Drucker auf Dauer beschädigen.
• Wenn das beheizte Druckbett und die Düse zu kühl sind, können sich die obersten Schichten zu schnell zusammenziehen, wodurch sich die untere Schicht verzieht oder sogar von der Platte ablöst.
• Die Schichten des 3D-Drucks haften dann nicht gut, was zu einem schwachen Objekt führt.

Beim Drucken mit ABS ist es also wichtig, den idealen Temperaturbereich einzuhalten.

Achte darauf, dass du dein Bett nicht unter 90 °C (194 °F) erhitzt. Überprüfe die Anweisungen des Herstellers, die dem Filament beiliegen, um die empfohlene Temperatur zu erfahren.

Schrumpfung ist nur ein Problem, wenn der Druck zu schnell abkühlt, aber dieses Problem kannst du mit einem Druckgehäuse lösen. Druckgehäuse halten die Temperatur konstant, um ein schnelles Abkühlen und Verziehen zu vermeiden, und sind bei der Verwendung von ABS sehr wichtig.

Die Druckergehäuse enthalten auch VOCs, um die Belastung für die Menschen in dem Raum, in dem sich der Drucker befindet, so gering wie möglich zu halten, vor allem, wenn der Drucker in einer Wohnung steht.

Andere mögliche Probleme beim ABS-Druck

ABS ist ein robustes Filament, aber jedes Druckmaterial hat seine eigenen Herausforderungen und Überlegungen. Einige andere Dinge, die du beim Drucken mit ABS-Filament beachten solltest, sind:

• Luftfeuchtigkeit
• Druckgeschwindigkeit
• Zwangskühlung

Lass uns diese genauer besprechen, um herauszufinden, warum sie passieren, welche Folgen sie haben und wie man sie lösen oder ganz vermeiden kann.

Luftfeuchtigkeit

ABS ist hygroskopisch, das heißt, es nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf. ABS wird feucht, wenn du das Filament nicht richtig lagerst oder wenn die Lagerbedingungen zu feucht sind.

Wenn der Faden nass wird und Wasser aufnimmt, kann Folgendes passieren:

• Das Filament blubbert aus der Düse.
• Schlechte Haftung auf dem Druckbett.
• Weiche und zerbrechliche Drucke.
• Ein Extruderstau.
• Der Extruder ist undicht, auch wenn der Drucker ausgeschaltet ist.

Bewahre dein ABS in einem vakuumversiegelten Beutel oder einem luftdichten Behälter auf, damit es keine Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt. Andernfalls solltest du in einen aktiven Trockenschrank investieren.

Druckgeschwindigkeit

ABS lässt sich bei niedrigeren Geschwindigkeiten viel besser drucken. Eine langsame Druckgeschwindigkeit ermöglicht es jeder Schicht, richtig abzukühlen, wodurch Verformungen und Krümmungen vermieden werden. Schicht für Schicht kannst du die Druckgeschwindigkeit erhöhen, aber nicht zu sehr.

Eine hohe Druckgeschwindigkeit kann auch zu Rissen oder Delaminationen zwischen den Schichten führen.

Eine angemessene Druckgeschwindigkeit für ABS liegt zwischen 40 und 60 Millimetern pro Sekunde. Du kannst auch eine Geschwindigkeit von etwa 70 % für die erste Schicht wählen.

Wenn du eine Druckerkabine hast, kannst du diesen Prozess ein wenig beschleunigen, da die Bedingungen kontrollierter sind und es weniger Störungen durch kühle Luft und Feuchtigkeit gibt.

Zwangskühlung

ABS funktioniert nicht gut in einer Umgebung mit Zwangskühlung. Ein Druckerkühlgebläse ist für jeden 3D-Drucker unerlässlich, unabhängig vom Filament, aber wenn du es zu oft benutzt, werden die Drucke geschwächt und das Filament beeinträchtigt.

Die erzwungene Abkühlung führt zu einer größeren Diskrepanz zwischen den Schichten und ihrer Abkühlungsgeschwindigkeit, was zu schlechter Haftung und schlechter Konsistenz zwischen den Schichten führt. Die häufigsten Symptome sind gewellte Kanten und starker Verzug.

Vermeide das Verziehen von ABS-Drucken mit den einfachen Schritten in Dan Leows Video unten.

Fazit

ABS ist zwar nicht unbedingt ein hitzeempfindliches Material, aber extreme Hitze kann zu minderwertigen Drucken mit Verformungen, Wölbungen und schlechter Oberflächenqualität führen.

ABS lässt sich auch schlecht drucken, wenn du eine zu niedrige Drucktemperatur, eine Zwangskühlung oder eine zu hohe Druckgeschwindigkeit verwendest. Auch zu viel Feuchtigkeit und Nässe können die Konsistenz und Haftung von ABS beeinträchtigen.