ABS Filament – Welche Eigenschaften hat es? Wie drucken?

In diesem Beitrag stelle ich dir das nach PLA beliebteste 3D Drucker Filament vor: ABS. Du lernst hier, was das Material ausmacht, welche Vor- und Nachteile ABS hat und auch, wo du ABS kaufen kannst, um dein Lager auszufüllen.

Bestes ABS-Filament

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Was ist ABS?

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist ein Terpolymer. Das heißt, ein Polymer aus drei verschiedenen Monomeren besteht. Diese Mischung besteht aus Acrylnitril, Butadien und Styrol in unterschiedlichen Anteilen. Jedes dieser Monomere dient dazu, ABS einen Vorteil zu verschaffen:

• Acrylnitril bietet chemische und thermische Stabilität,
• Butadien erhöht die Zähigkeit und Schlagfestigkeit und
• Styrol verleiht dem Kunststoff eine schöne und glänzende Oberfläche.

Schwankungen der relativen Anteile der einzelnen Monomere können logischerweise zu Veränderungen der physikalischen Eigenschaften von ABS führen. Die Anteile der einzelnen Monomere können zwischen 15 % und 35 % Acrylnitril, 40 % bis 60 % Styrol und 5 % bis 30 % Butadien variieren, was zu einer Vielzahl von Kunststoffprodukten führt, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind.

ABS-Kunststoffe wurden in den 50er-Jahren des letzten Jahrhunderts weitverbreitet. Die Variabilität der Copolymere und die leichte Verarbeitbarkeit machten ABS zu einem der beliebtesten technischen Polymere. ABS ist einer der am weitesten verbreiteten und vielseitigsten Thermoplaste aufgrund seiner überlegenen Härte, Zähigkeit, Glanz, elektrischen und chemischen Beständigkeit. Als Brückenpolymer, dessen Eigenschaften zwischen Standardkunststoffen und hochleistungsfähigen technischen Thermoplasten liegen, hat sich ABS zum meistverkauften technischen Thermoplast entwickelt.

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Vorteile von ABS-Filament

ABS Filament gilt das zweitbeliebteste Material nach PLA. Das liegt zum einen daran, dass diese Materialien gewissermaßen von Anfang an „dabei“ waren und zum anderen auch an den hier vorgestellten Vorteilen.

Sehr robust und hart

Du rennst in ein Kinderzimmer (egal wessen Kinderzimmer) und was passiert nach spätestens drei Schritten?

Ja, du trittst auf ein Lego-Steinchen und… Den Rest kennen wir ja.

ABS ist einfach sehr robust und hart, wodurch es für viele Zwecke verwendet wird, die diese Eigenschaften benötigen, wie eben die Lego-Steinchen. Zudem eignet sich das Material dadurch auch für funktionale Bauteile, die einer hohen Belastung ausgesetzt werden.

Hoher Schmelzpunkt

Der hohe Schmelzpunkt von ABS sorgt dafür, dass hohe Temperaturen dem Material nicht so zusetzen wie anderen Materialien (zum Beispiel PLA).

Längere Lebensdauer

Durch die oben erwähnte chemische Zusammensetzung wurde ein Material geschaffen, dass für eine hohe Lebensdauer ausgelegt ist. Während anderes Material schnell spröde werden kann, ist dies bei ABS erst viel später der Fall.

Nachteile von ABS Filament

Trotz der Vorteile, die das Material für viele Einsatzmöglichkeiten auszeichnen, solltest du dir auch die Nachteile anschauen, bevor du nun direkt ABS Filament bestellst.

Geruch und Dämpfe beim Druckvorgang

Wenn du in einem Kellerraum ohne Belüftungsmöglichkeiten und Fenster sitzt und ABS drucken möchtest, solltest du es dir entweder überlegen oder eine Lösung erarbeiten, denn ABS Filament dünstet beim Druckvorgang Dämpfe aus. Das Gute (im Sinne der Erkennbarkeit) ist, dass diese auch sehr stark riechen. Ich selbst drucke ABS seit meinen Tests in den Anfangstagen nicht mehr, weil ich trotz Lüftung und Filter sehr empfindlich darauf reagiere. Falls du kleine Kinder oder Haustiere hast, würde ich an deiner Stelle für den ABS Druck entweder in den Keller gehen oder niemanden mit dem Drucker in einem Raum lassen. Zudem ist ABS nicht geeignet für die Verwendung mit Lebensmitteln.

Schwieriger zu Drucken, Warping

ABS gilt, als schwierig zu drucken, da es relativ schnell warpt, sich also verzieht, wenn die Bedingungen des Druckvorgangs nicht optimal sind. Wenn du keinen geschlossenen Bauraum hast, kann es sein, dass du ABS drucken kannst, aber in vielen Fällen wird es früher oder später zu Problemen führen. Es kann bis zu einem Punkt funktionieren, wobei jedoch eine geöffnete Tür mit einem kleinen Luftzug den kompletten Druck zunichtemachen kann.

Anwendungsbeispiele für ABS Filament

ABS selbst wird unter anderem für die Fertigung vieler Haushaltsgeräte, aber auch von Teilen in der Automobil- und Elektroindustrie eingesetzt. So bestehen beispielsweise Gehäuse von Elektrogeräten und Computern aus ABS, aber auch die Oberflächen von Espresso- und anderen Kaffeemaschinen wurden mit diesem Material veredelt.

ABS Filament kann beispielsweise zur Fertigung von Prototypen, aber auch für die Serienherstellung von Kunststoffelementen in Fahrzeugen verwendet werden. Zugleich lassen sich neben Lego-Steinen auch weitere Spielsachen aus diesem Material drucken, beispielsweise Figuren, Türme, Fahrzeuge und dergleichen mehr. Deiner Fantasie sind hier kaum Grenzen gesetzt.

Mit welchen Einstellungen wird ABS Filament gedruckt?

Vorab sei erwähnt, dass es sich bei den hier gemachten Angaben nur um Empfehlungen handelt. Ob sie sich so realisieren lassen, hängt unter anderem von der genauen Zusammensetzung des ABS Filaments, aber auch vom verwendeten 3D Drucker ab. Ein geschlossener Bauraum wird grundsätzlich empfohlen, aber das hält niemanden davon ab, es auch ohne zu probieren – und tatsächlich zu schaffen.

Einstellungen, an denen du dich orientieren kannst:

• Drucktemperatur: 200 bis 250 Grad Celsius,
• Temperatur des Druckbettes (Heizbettes): 100 bis 110 Grad Celsius,
• Druckgeschwindigkeit: circa 40 mm/s bis 80 mm/s

Wird für ABS Filament ein beheiztes Druckbett (Heatbed) im 3D Drucker benötigt?

Ja, um ABS verarbeiten zu können, ist ein beheiztes Druckbett unabdingbar. Es sorgt dafür, dass sich das Material, dessen Erweichungstemperatur zwischen 110 und 125 Grad Celsius liegt, optimal verarbeiten lässt.

Kann ABS Filament geklebt werden? Wenn ja, welcher Kleber wird empfohlen?

Es gibt einige Möglichkeiten, aus ABS bestehende Materialien zu kleben. Herkömmliche Sekundenkleber reichen hier allerdings oft nicht aus, da diese oft „ausblumen“. Es gibt aber einige Klebstoffe, die für eine feste Verbindung zwischen ABS und weiteren Materialien sorgen.

So lässt sich ABS mit ABS sehr gut mit einem Lösungsmittel verkleben. Als Beispiel seien hier Methylisobutylketon, Methyl-Ethyl-Keton, Butanon und Dichlormethan (Methylenchlorid) erwähnt. Dabei sollten die Klebeflächen zuvor gereinigt werden und trocknen können. Die Klebeflächen sind dann einmalig zu bestreichen und sollten vor dem Zusammenpressen kurz lüften können. Für eine Verbesserung der Viskosität des Lösemittels kannst du sorgen, indem du ihm zuvor etwas ABS Granulat beifügst.

Wird Methyl-Ethyl-Keton zum Verkleben verwendet, ist darauf zu achten, dass es sowohl reizend als auch leicht entzündlich ist. Entsprechende Anweisungen und Sicherheitsdatenblätter des Herstellers müssen unbedingt beachtet werden. ABS kann zudem auch in Aceton gelegt und etwas angeweicht werden. Dieses kannst du dann fixieren und etwa 10 Stunden lang bei 20 Grad Celsius trocknen lassen. Gleiches gilt auch für lösemittelhaltige Klebstoffe, die Athyacetat, Cyclohexanon oder auch Dichloräthylen enthalten.

Soll ABS mit einem Gummisubstrat verklebt werden, ist der Einsatz eines lösemittelhaltigen Kunststoffklebstoffes auf Nitrilkautschukbasis sinnvoll.

Soll ABS mit anderen Werkstoffen – beispielsweise Stahl, Kupfer, Aluminium, Messing, Hart-PVC, Glas oder Keramik – verklebt werden, ist es sinnvoll, einen 2-Komponenten-Kunststoffklebstoff auf Epoxidharzbasis einzusetzen. Zuvor sollten die Flächen getrocknet, angeraut und mit Methanol gereinigt werden. Sie sollten nach dem Auftragen kurz ablüften können. Da es zum Verkleben der Elemente nur etwa 3 bis 5 Minuten dauert, können die zusammengefügten Teile bereits nach kurzer Zeit belastet werden.

Für kleinere Flächen kann auch Sekundenkleber verwendet werden, vor allem dann, wenn ABS mit Messing oder Aluminium verklebt werden soll. Beide Oberflächen sind zuvor anzurauen und mit Lösungsmittel zu reinigen. Entscheide dich hier am besten für mittelviskose Cyanacrylat-Klebstoffe, die auf der Basis von Ethylcyanacrylat arbeiten. Gleiches gilt übrigens auch für Sekundenkleber-Stifte, die oft im Modellbau und in der heimischen Werkstatt Verwendung finden.

Metallverklebungen lassen sich des Weiteren auch mit klassischem VHB-Klebeband realisieren. Ein zusätzlich verwendeter Haftvermittler erhöht die Klebkraft auf kritischen Oberflächen, zu denen ABS zweifelsohne gehört. Sollen beispielsweise Zierblenden angebracht werden, sind Klebebänder mit Transferklebstoff ein Mittel der Wahl. Für kraftübertragende Verklebungen sind Klebebänder hingegen nicht geeignet.

Ein weiterer sehr effektiver Klebstoff ist Methacrylat. Werden die Oberflächen vorab gut vorbereitet und gereinigt, so ist davon auszugehen, dass eher der Werkstoff selbst Schaden nimmt, als dass die Klebung nachgibt.

Wie kann ABS Filament nachbearbeitet werden?

Objekte, die aus ABS Filament hergestellt wurden, lassen sich in der Regel sehr gut nachbearbeiten. Dies liegt an der weichen Oberflächenhärte und der hohen Schlagfestigkeit des Stoffes. So ist es beispielsweise möglich, ihn zu sägen, zu fräsen, zu bemalen, zu lackierten, zu kleben, abzuschleifen und mit Bohrungen zu versehen.

Besonders effektiv lässt sich ABS mit Aceton nachbearbeiten. Dieses sorgt für eine besonders glatte Oberfläche. Es ist allerdings äußerste Vorsicht walten zu lassen, da Aceton leicht brennbar ist. Die Bedampfung sollte deshalb mit äußerster Vorsicht erfolgen. Hast du dies noch nicht gemacht, so lass dir besser von einem Profi helfen, der mit Aceton schon mehrfach gearbeitet hat.

Worauf muss ich bei der Lagerung von ABS Filament achten?

Wie auch bei anderen Filamenten solltest du darauf achten, ABS Filament trocken zu lagern. Bis zu ihrer ersten Nutzung sollten die Spulen in der Originalverpackung verbleiben. Danach kannst du die angefangenen Filamentspulen problemlos in verschließbaren Plastikbeuteln lagern, denen du unter anderem ein paar Tütchen Trocknungsgranulat – das auch als Silica bezeichnet wird – beilegst. Selbstverständlich kannst du zur Lagerung der angefangenen Filamentspulen auch Vakuumbeutel einsetzen, denen die Luft mit einem Staubsaugerrohr abgezogen wurde. Die Tüten mit den angefangenen Filamentrollen solltest du wiederum in einer stabilen Kunststoffbox oder auch in einem Karton lagern. Diese bringst du am besten vor Licht geschützt unter.

Sollte dein Filament bereits feucht sein, dann solltest du dir den Artikel zum Filament trocknen genauer durchlesen und dort die Tipps mal beherzigen.

Fazit

ABS Filament ist ein beliebtes Material für den 3D Druck, das besonders für technische Anwendungen geeignet ist, da es besonders robust und schlagfest ist. Es ist jedoch weniger umweltfreundlich als PLA Filament und muss bei höheren Temperaturen gedruckt werden. Beim Kauf von ABS Filament sollten die Qualität und Reinheit des Materials beachtet werden, um die besten Ergebnisse beim Druck zu erzielen.