Wat gebeurt er als je ABS te heet 3D print?

Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS) staat bekend om zijn duurzaamheid en hoge hittebestendigheid. Maar printen op een te hoge temperatuur kan problemen veroorzaken.

Als je ABS te heet print, kan het filament slierten, uitzakken en een slechte oppervlaktekwaliteit hebben. Het zal ook moeilijk zijn om het van het warmtebed te verwijderen. ABS produceert over het algemeen een penetrante geur, maar bij oververhitting zijn de dampen nog stinkender en giftiger om in te ademen.

Er zijn veel temperatuurgerelateerde factoren om rekening mee te houden bij het printen met ABS. Daarom vertel ik je in dit artikel alles over wat er gebeurt als je ABS te heet maakt en help ik je begrijpen wat de beste omstandigheden zijn om ABS te printen. 

Effecten van te heet ABS printen

ABS heeft een aanbevolen temperatuur om mee te printen op basis van het smeltpunt. Als je onder deze temperatuur print, zal de ABS niet goed smelten.

ABS is zeer hittebestendig. Hogere extrusietemperaturen zorgen voor een betere vloei van het filament en hechting tussen de printlagen, vooral voor het printen van mechanische onderdelen. Bij een bepaalde temperatuur zal deze kunststof echter verbranden.

De beste temperaturen voor het printen met ABS filament zijn 210 tot 260 °C (410 tot 500 °F). Deze temperaturen zorgen ervoor dat het plastic verandert in een kneedbaar goedje, maar ook dat het nooit verbrandt.

Een instelling ergens tussen dit bereik werkt meestal goed. In veel gevallen is een temperatuur in het midden van dit bereik, zoals 235 °C, voldoende.

Echter, alles boven 260 °C (500 °F) kan het ABS verder doen smelten dan het aankan. Dit resulteert in het volgende:

• Vezelig en slierterig filament. Als de spuitmond van een printer te heet is, komt het filament er draderig en piekerig uit, wat resulteert in kromgetrokken en slecht gevormde modellen. Het kan ook leiden tot draderig filament tussen geprinte onderdelen en lagen, wat leidt tot een instabiele print.
• Instortende afdrukken. Te heet ABS produceert een object met een slechte oppervlaktekwaliteit. Het wordt zacht en instabiel, waardoor het model in het midden inzakt of aan de randen kromtrekt. Als het afkoelt is het broos en breekbaar.
• Stinkende, giftige dampen. ABS en andere filamenten produceren vluchtige organische stoffen (VOC’s) wanneer ze gesmolten worden. Deze zijn giftig om in te ademen en nog erger om in te ademen wanneer het filament begint te branden door de extreem hoge temperaturen.

Bovendien moet het printbed een temperatuur hebben tussen 90 en 100 °C (194 tot 212 °F). Het is niet ideaal om een verwarmd bed in te stellen boven 100 °C, omdat die temperatuur boven de glasovergangstemperatuur van ABS ligt.

Gezondheidsrisico’s van te heet ABS printen

VOC’s zijn aanzienlijk minder riskant in filamenten zoals PLA, maar ze zijn vrij ernstig in ABS. Hoe hoger de printtemperatuur, hoe groter het risico op giftige emissies en hoe schadelijker ze zullen zijn.

Als je langdurig met ABS print, kunnen de emissies je gezondheid aanzienlijk aantasten en de volgende ziekten en symptomen veroorzaken:

• Misselijkheid
• Verlies van coördinatie
• Bronchitis
• Astma
• Nier- en leverschade
• Schade aan het centrale zenuwstelsel

Daarnaast bevatten VOC’s kankerverwekkende stoffen die kunnen leiden tot bepaalde soorten kanker, zoals leukemie en maag- en darmkanker.

Goede ventilatie is een essentiële methode die je moet gebruiken om schadelijke VOC’s te bestrijden. Ventilatiemethoden zijn onder andere:

• Houd ramen en deuren open voor natuurlijke beluchting.
• Gebruik afzuigventilatoren om muffe lucht te verdrijven en frisse lucht aan te zuigen.
• Luchtzuiveraars om overgebleven gifstoffen te verwijderen
• Koop een inprinterfilter of een printer waarop al een filter is geïnstalleerd.
• Houd de luchtvochtigheid zo laag mogelijk met een luchtontvochtiger.

De Comfort Zone Twin Window Fan (verkrijgbaar op Amazon.com) is een uitstekende keuze als je een klein budget hebt. Hij heeft drie snelheden, een handige afstandsbediening en een verstelbare accordeonvorm, waardoor hij gemakkelijk in krappe 3D printruimtes past.

Effecten van te koud ABS printen

ABS gaat in lagen op het verwarmde bed en het filament trekt samen als het afkoelt. De onderste laag blijft langer warm dan de oppervlaktelagen om het aan het printbed vast te houden.

Het filament zal echter niet goed hechten als het printbed of de hotend te koud is. In sommige gevallen zal het zelfs niet printen.

Hier zijn enkele problemen die je kunt ondervinden als je ABS te koud print:

• Als je temperatuur te laag is voor ABS, komt het niet uit de spuitmond. Hierdoor raken je spuitmond en extruder natuurlijk verstopt. Als je dit niet behandelt, kan een verstopte spuitmond langdurige schade aan de printer veroorzaken.
• Als het verwarmde printbed en de spuitmond te koel zijn, kunnen de bovenste lagen te snel samentrekken, waardoor de onderste laag kromtrekt of zelfs van de plaat afschilfert.
• De lagen van de 3D print zullen niet goed hechten, wat resulteert in een zwak object.

Bij het printen met ABS is het dus van cruciaal belang om het ideale temperatuurbereik aan te houden.

Zorg ervoor dat je je bed niet verwarmt onder 90 °C (194 °F). Raadpleeg de instructies van de fabrikant bij het filament om te zien wat de aanbevolen temperatuur is.

Krimpen is alleen een probleem als de print te snel afkoelt, maar dat kun je oplossen met een printbehuizing. Printbehuizingen houden de temperatuur constant om snelle afkoeling en kromtrekken te voorkomen, en ze zijn essentieel bij het gebruik van ABS.

Afdrukbehuizingen bevatten ook VOC’s om de schade voor mensen in de ruimte met de printer te minimaliseren, vooral als de printer zich in een huis bevindt.

Andere mogelijke ABS afdrukproblemen

ABS is een sterk filament, maar elk printmateriaal heeft unieke uitdagingen en overwegingen. Enkele andere dingen die je in de gaten moet houden bij het printen met ABS filament zijn:

• Vocht
• Printsnelheid
• Geforceerde koeling

Laten we deze in meer detail bespreken om erachter te komen waarom ze gebeuren, wat de gevolgen zijn en hoe je ze kunt oplossen of helemaal kunt vermijden.

Vocht

ABS is hygroscopisch, wat betekent dat het vocht uit de lucht absorbeert. ABS wordt vochtig als je het filament niet op de juiste manier opslaat of als de opslagomstandigheden te vochtig zijn.

Als de gloeidraad nat wordt en water absorbeert, kan het volgende gebeuren:

• Draad borrelt uit de spuitmond.
• Slechte hechting aan het printbed.
• Zachte en breekbare prints.
• Een vastgelopen extruder.
• Lekkende extruder, zelfs als de printer uit staat.

Bewaar je ABS in een vacuüm afgesloten zak of een luchtdichte verpakking om te voorkomen dat het vocht uit de atmosfeer opneemt. Investeer anders in een actieve droogkast voor filament.

Afdruksnelheid

ABS print veel beter bij lagere snelheden. Met een lage printsnelheid kan elke laag goed afkoelen, wat kromtrekken en kromtrekken voorkomt. Laag voor laag kun je de printsnelheid verhogen, maar niet te veel.

Een hoge afdruksnelheid kan ook splijten of delaminatie tussen lagen veroorzaken.

Een goede printsnelheid voor ABS ligt tussen de 40 en 60 millimeter per seconde. Je kunt ook een eerste-laag snelheid van ongeveer 70% gebruiken.

Als je een afdrukbehuizing hebt, kun je dit een beetje versnellen, omdat de omstandigheden meer gecontroleerd zijn en er minder interferentie is van koele lucht en vochtigheid.

Geforceerde koeling

ABS werkt niet goed in een omgeving met geforceerde koeling. Een printerkoelventilator is cruciaal voor elke 3D printer, ongeacht het filament, maar als je deze te veel gebruikt, verzwakken de prints en wordt het filament negatief beïnvloed.

Geforceerde koeling creëert een groter verschil tussen de lagen en hoe snel ze afkoelen, wat slechte hechting en slechte consistentie tussen de lagen veroorzaakt. De meest voorkomende symptomen zijn omkrullende randen en ernstig kromtrekken.

Voorkom het kromtrekken van ABS prints met de supergemakkelijke stappen in de onderstaande video van Dan Leow.

Conclusie

ABS is niet per se een hittegevoelig materiaal, maar extreme hitte kan leiden tot afdrukken van slechte kwaliteit met kromtrekken, omkrullen en een slechte oppervlaktekwaliteit. ABS zal ook lastig te printen zijn als je een te lage printtemperatuur, geforceerde koeling of een versnelde printsnelheid gebruikt. Te lange blootstelling aan vocht en vocht kan ook de consistentie en hechting van ABS aantasten.