Frage:
Thermischer Abbau von 3D-bedrucktem ABS (und anderen Kunststoffen)
Nathaniel
2017-11-29 11:34:03 UTC
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Die Kurzversion meiner Frage lautet:

Sind 3D-gedruckte Teile aus ABS wahrscheinlich ein Jahr in einem Inkubator bei 80 ℃ ?

Bitte lesen Sie weiter, um weitere Informationen zu erhalten.

Ich drucke einige Teile, die in einem Inkubator in verwendet werden ein Labor. Sie werden wahrscheinlich mindestens ein Jahr lang bei 80 ° C verwendet, möglicherweise sogar bei höheren Temperaturen. (Aber höchstwahrscheinlich unter 100 ℃.)

Wir verwenden derzeit ABS für diese Teile. Meine Frage ist, ob sich 3D-gedrucktes ABS unter diesen Bedingungen verschlechtert. (Zum Beispiel: Wird es weich und sinkt; verfärbt es sich; wird es spröde?) Die Teile werden zu einem ziemlich großen Objekt zusammengesteckt, bei dem es sich im Grunde um ein Gestell handelt, das viele Glasfläschchen enthält. Daher ist es wichtig, dass es bleibt starr.

Ich habe einige Artikel zum thermischen Abbau von ABS gefunden (zum Beispiel dieser sieht ziemlich umfassend aus), aber ich habe nicht die Erfahrung, sie dahingehend zu interpretieren, wie Meine Teile werden sich praktisch verhalten. Ich bin mir auch nicht sicher, ob 3D-Druck einen Unterschied macht.

Wenn ABS für diese Art von Anwendung nicht geeignet ist, gibt es andere Kunststoffe? Wir verwenden den Zortrax M200, daher wählen wir die hier aufgeführten Kunststoffe aus. Ich stelle fest, dass PCABS als besonders temperaturbeständig eingestuft ist, also könnten wir uns dem anschließen - aber wir würden ABS bevorzugen, wenn es funktioniert, da es eher in Weiß als in Elfenbein (was für unsere Anwendung wichtig ist) erhältlich ist und wir reichlich haben davon verfügbar.

Update: Wir haben am Ende entschieden, dass die Verwendung von ABS zu riskant ist. Deshalb haben wir uns für PCABS entschieden und leben nur mit der gelblichen Farbe. (Wir könnten es weiß streichen.) Es befindet sich derzeit in einem Testlauf im Ofen. Wenn es in einigen Wochen nicht fehlschlägt, gehen wir das Risiko ein, das einjährige Experiment mit diesem Material durchzuführen. Wir würden uns jedoch sehr über Ratschläge von jedem freuen, der konkrete Kenntnisse oder Erfahrungen in dieser Art von Situation hat.

Druckkunststoffe haben normalerweise einen weiten Bereich von Glasübergangstemperaturen. Darüber hinaus ändern die Hersteller die Kunststoffzusammensetzung nach ihren Wünschen. Sie können also nicht sicher sein, ob Ihr Kunststoff überlebt oder nicht, wenn Sie es nicht versuchen.
@ZuOverture Das Problem ist, dass man ein Jahr warten muss, um zu sehen, ob das gesamte Experiment fehlschlägt. Deshalb hoffe ich, das Wissen und die Erfahrung dieser Community nutzen zu können. 80 Grad liegen weit unter der Glasübergangstemperatur für ABS - ich mache mir mehr Sorgen über Oxidation und andere chemische Veränderungen, die auftreten könnten.
Aus der Zusammenfassung geht hervor, dass die Hauptursache für den Abbau die Oxidation ist, und ich glaube nicht, dass es dort, wo es beginnt, eine Temperaturgrenze gibt, die darunter vernachlässigbar ist. Nein, die Oxidation findet bei 80 ° C statt, nur etwas langsamer als bei 112 ° C. Ich sehe keine Zeitskalen in der Zusammenfassung, es sollte jedoch im Volltext sein. Wenn niemand diesen Artikel abrufen kann, können Sie einen Test während der Verwendung in Betracht ziehen. Drucken Sie zwei Racks, die Nutzungszeiten müssen unterschiedlich sein, aber Sie verwenden nur jüngere und suchen bei älteren nach Verschlechterungszeichen. Ein paar Wochen könnten ausreichen, um zu beginnen. (Und ich hoffe du verwendest kein UV)
Ich habe Zugriff auf den vollständigen Text (ich wusste nicht, dass es sich um eine Paywall handelt), aber das Problem ist, dass die Zeit hauptsächlich gegen Dinge wie "Schlagfestigkeit" oder "OP-Intensität I_3 (%) in Bezug auf die Anzahl der Websites mit freiem Volumen" aufgetragen wird, die ich habe Ich weiß nicht, wie ich meine Bewerbung interpretieren soll. Sie konzentrieren sich hauptsächlich auf Proben, die bei 120 ° C gekocht wurden, und die Zeitskalen dafür scheinen in den Hunderten von Stunden zu liegen. (d. h. ein paar Wochen sind ungefähr richtig.) Wenn das Gleiche bei 80 ° C zutrifft, müssen wir ein anderes Material verwenden, da wir es für ein Jahr benötigen, aber das kann ich dem Papier wirklich nicht entnehmen.
Die übliche Methode zum Schutz vor Witterungseinflüssen für Kunststoffe besteht darin, sie zu streichen. Sie müssen jedoch untersuchen, wie sich diese Beschichtung bei 80 ° C verhält. Einige von ihnen sind möglicherweise besser dokumentiert als ABS ("für den Außenbereich in der Sahara" sollte ausreichen).
@Nathaniel Dieser thermische Abbau wird als Alterung bezeichnet (gilt für alle Arten von Komponenten) und wird bei der Entwicklung berücksichtigt, wo das Produkt verwendet wird. Alle diese Informationen werden aus technischen Materialdaten gewonnen, um sie bei beschleunigten Tests (Spezialkammern) zu analysieren und festzustellen, wie viel das Produkt unter kritischen Bedingungen (heiß und kalt) leben wird, um eine gute Lebensdauer zu gewährleisten. Diese Zeiträume bieten 3 bis 7 Jahre Garantie und vieles mehr. Wenn sich Ihre Kunststoffe so schnell zersetzen, benötigen Sie einen anderen mit Hitzebeständigkeit.
Hallo zusammen, das Update scheint eher so zu sein, als ob es als Antwort veröffentlicht werden sollte, tbh, da Lösungen nicht innerhalb der Frage veröffentlicht werden sollten, da dies dazu führt, dass das Stack Exchange-Modell beschädigt wird. Sie müssen Ihre eigene Antwort nicht akzeptieren, wenn Sie noch auf eine andere Antwort warten. Beachten Sie auch, dass die akzeptierte Antwort geändert werden kann (d. H. Sie können eine andere Antwort akzeptieren). Wenn Sie Ihr Update als Antwort veröffentlichen könnten, wäre das großartig. Danke im Voraus
@Greenonline das Update ist in keiner Weise eine Antwort auf die Frage. Es ist nur ein Kommentar, um die Leute wissen zu lassen, was wir beschlossen haben. (Wir haben uns verspätet und das Experiment noch nicht gestartet, sonst würde ich aufgrund unserer Erfahrungen eine tatsächliche Antwort veröffentlichen.)
Vier antworten:
typo
2018-08-02 16:38:20 UTC
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Um Ihre Frage kurz zu beantworten: Nein, ABS überlebt bei 80-100 ° C mindestens ein Jahr lang nicht.

1] Wenn Sie schauen In der obigen Tabelle (von Tiganis / Burn) werden Sie feststellen, dass die blaue Linie (ABS 90 ° C) abnimmt. Ich habe eine Augapfelberechnung des Diagramms durchgeführt und bin zu der Gleichung gekommen ( J für Bruchenergie , h für Stunden ): 

  J = -0,002h + 14

Basierend darauf wird nach 7056 Stunden oder eine Bruchenergie von 0 Joule erreicht 294 Tage .

Wenn Sie sich in Internetforen zum Thema 3D-Druck bewegen, werden Sie feststellen, dass dieser Wert im Bereich der Erfahrungen der Menschen liegt. Ich erinnere mich an einen Fall, in dem jemand ein Stück ABS in die Sonne legte und es nach einem Jahr zusammenbrach.

Tiganis; Verbrennung: Die Auswirkungen der Wärmealterung auf Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) -Mischungen. In: Lacasse; Vanier (1999): Haltbarkeit von Baustoffen und Bauteilen 8, S. 912-922.

MechanizedMedic
2017-12-02 04:34:53 UTC
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Ich würde Taulman Bluprint empfehlen, das eine T g sub> von 100 ° C hat und bei 250 ° C druckt.

Ich habe ein kleines Muster erhalten, das mit den empfohlenen Einstellungen gut gedruckt wurde. Ich habe mit meinem Druck keine thermischen Tests durchgeführt (ich habe damit einen Knopf für einen Rasenmäher gemacht), aber Taulman hat einen soliden Ruf für technische Filamente.

Das OP gibt an, dass er sich auf die Auswahl der Zortrax M200-Materialspulen beschränkt.
Nir
2017-12-03 20:21:40 UTC
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Ihr ABS-Filament unterscheidet sich wahrscheinlich von dem ABS, von dem das Papier spricht. Zumindest hat das Filament eine zusätzliche Farbe (ABS ist nicht von Natur aus weiß). Möglicherweise enthält es andere Additive, um das Extrudieren zu erleichtern und - Insbesondere für kostengünstiges ABS ist es auch möglich, dass es andere zufällige Verunreinigungen aufweist.

Das "gleiche" Material verschiedener Hersteller unterscheidet sich häufig sehr offensichtlich (bei kostengünstigen Filamenten unterscheiden sich manchmal unterschiedliche Chargen desselben Herstellers ) Selbst wenn jemand hier ein Jahr lang Erfahrung mit dem Kochen von ABS hat, können Sie nie sicher sein, dass Ihr ABS genauso funktioniert wie sein ABS.

Wenn die Informationen nicht in dem Materialdatenblatt enthalten sind, das Sie haben Ich kann versuchen, den Hersteller zu kontaktieren. Abgesehen davon haben Sie wirklich keine Möglichkeit, andere zu kennen, als es selbst zu versuchen.

Gonz
2018-02-02 05:55:05 UTC
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Erhitzen Sie es, um zu sehen, was passiert. Berücksichtigen Sie auch die zusätzliche Unterstützung, falls sich die Haltbarkeit verschlechtert. Wenn möglich, geben Sie ihm eine Art Schutzmantel. Jemand sagte Farbe, aber können Sie eine Schicht Harz oder Keramik hinzufügen?

Es befindet sich derzeit im Ofen in einem Testlauf. Aber wie ich sowohl in den Kommentaren als auch in der Frage sagte, muss es mindestens ein Jahr lang funktionieren, und wenn es in dieser Zeit fehlschlägt, müssen wir erneut beginnen. "Probieren Sie es aus und sehen Sie" ist also nicht gerade gut Option für uns.
Gonz, Ihre Antwort wäre viel nützlicher, wenn Sie einen Hinweis darauf geben würden, auf welches Harz und / oder welche Keramik Sie sich beziehen und wie dies verhindern würde, dass sich der darunter liegende Kunststoff aufgrund der Hitze verschlechtert (vorausgesetzt, jede Beschichtung hat keinen Einfluss darauf Wärmeeintritt über einen Zeitraum von einem Jahr).
@nathaniel versuchen Sie jeden Kunststoff. Wie viel wiegt es. Machen Sie eine kleine Struktur aus jedem Material und legen Sie etwas schweres Gewicht darauf. Würde es eine Zeit geben, in der es abkühlen würde, wird es langsam abkühlen. Wenn Sie es reinigen, welche Chemikalien würden Sie verwenden und bei welcher Temperatur würden Sie es reinigen. Diese Faktoren könnten dazu führen, dass es sich schneller verschlechtert. Was das Harz betrifft, habe ich keine Empfehlung. Ich schlage nur vor, eine zusätzliche Schicht von etwas hinzuzufügen, um die Wärmeaufnahme sowie den chemischen Kontakt zu reduzieren. es könnte aufgesprüht werden, aufgestrichen könnte ein Mineral, Salz, eine Kombination von Schichten sein. Verstärken Sie einfach die beanspruchten Bereiche.


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