پلاستیک های مهندسی به ترموپلاستیک هایی گفته می شود که به عنوان اجزا یا محفظه در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. آنها خواص مکانیکی برتری مانند استحکام بالا، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر حرارت، سختی و مقاومت در برابر پیری(aging) را نشان می دهند. پلاستیک ABS در حال حاضر یکی از پرکاربردترین مواد پرینت سه بعدی برای پلاستیک های مهندسی است و به دلیل عملکرد استثنایی و هزینه کم به یکی از مواد انتخابی برای فناوری FDM تبدیل شده است. در حال حاضر فیلامنت ABS که از ذرات رزین ABS تولید می‌شود، معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرد و کاربردهای آن تقریباً تمام کالاهای روزانه، لوازم مهندسی و قطعات مکانیکی مانند محفظه‌های الکترونیکی، قطعات خودرو و لوازم خانگی را پوشش می‌دهد. در این مقاله، خواص ABS شامل، قابلیت چاپ و خواص مکانیکی و کاربردهای متنوع آن در پرینت سه بعدی یا ساخت افزودنی را بررسی خواهیم کرد.

ABS که در حدود سال 1990 توسعه یافت، یکی از اولین پلاستیک هایی بود که در چاپگرهای سه بعدی صنعتی استفاده شد و همچنین اولین ماده ای بود که در فناوری مدل سازی رسوب ذوب شده(Fused Deposition Modeling) استفاده شد. پلاستیک ABS یک ترپلیمر است که از سه مونومر آکریلونیتریل (A)، بوتادین (B) و استایرن (S) سنتز شده است. این یک پلیمر ترموپلاستیک بسیار رایج در صنعت است. در میان آنها، اکریلونیتریل 15 تا 35 درصد، بوتادین 5 تا 30 درصد، استایرن 40 تا 60 درصد است. رایج ترین نسبت روش امولسیونی ABS A:B:S=22:17:61 است، نسبت B در روش هستی شناسی اغلب کمتر است، حدود 13%. ABS دارای خواص مشترک سه جزء است و محتوای نسبی آنها را می توان خودسرانه تغییر داد تا خواص مواد ABS تغییر کند. در ادامه به معرفی هریک از اجزا یادشده میپردازیم.

اکریلونیتریل (A) یکی از اجزای تشکیل دهنده پلاستیک ABS است. آکریلونیتریل ها به سختی و سفتی و مقاومت در برابر خستگی کمک می کنند، در حالی که دمای انحراف گرما را افزایش می دهند. همچنین مقاومت شیمیایی و براق شدن سطح را فراهم می کند.

بوتادین (B) به خاصیت شکل پذیری(Ductility) و استحکام ضربه ای به ABS کمک می کند، به خصوص در دماهای پایین. با این حال، محتوای بوتادین بیش از حد باعث کاهش سختی(Hardness) ، براقیت و جریان پذیری مذاب رزین می شود.

استایرن (S) یک مونومر مهم است که در تولید پلاستیک، رزین های تبادل یونی و لاستیک های مصنوعی استفاده می شود. در ABS، استایرن ویژگی های پردازش مذاب ترموپلاستیک ها و همچنین خواص الکتریکی را افزایش می دهد. همچنین به ABS سطحی براق و غیر قابل نفوذ می دهد.

بنابراین، مواد ABS نوعی از مواد است که دارای چقرمگی، سختی و استحکام، با مواد خام به راحتی در دسترس، خواص متعادل، هزینه کم و کاربردهای گسترده است. به طور گسترده ای در صنایعی مانند ماشین آلات، برق و الکترونیک، نساجی، خودروسازی، هوافضا، کشتی سازی و همچنین مهندسی شیمی استفاده شده است.

در ادامه به اختصار به مقایسه سه متریال محبوب ABS و PLA و PETG در صنعت پرینت سه بعدی میپردازیم: