Filamento ABS: La Guía Definitiva

El ABS es un material que se utiliza mucho en la industria, y su fama se debe principalmente a su gran resistencia a bajas temperaturas y a su ligero peso. Se usa principalmente en electrodomésticos como lavavajillas, lavadoras o neveras, aunque también se utiliza en barcos o juguetes, entre los que destacan los ladrillos LEGO. Este plástico se ha abierto hueco en el mundo de la impresión 3D hasta llegar a ser uno de los filamentos que más se usa.

En este post vamos a elaborar la guía definitiva para conocer a fondo el filamento ABS en la impresión 3D. ¿Qué tipo de impresora 3D hay que utilizar? ¿Qué fabricantes recomiendan? ¿Cuáles son sus propiedades?...

Resumen del post

1. ¿Qué es el filamento ABS?

2. ¿Qué propiedades tiene el ABS?

3. ¿Cuándo NO usar el filamento ABS?

4. ¿Cómo imprimir con ABS?

5. Usos y aplicaciones

6. Problemas habituales al imprimir con ABS

7. Postprocesado del ABS

1. ¿Qué es el filamento ABS?

El filamento ABS es un material muy utilizado en la impresión 3D. Esto se debe, principalmente, a su bajo coste y a que tiene un elevado nivel de resistencia al impacto y a la temperatura. Al comienzo de la iniciativa RepRap, el ABS se hizo muy popular (al igual que el PLA) por su inmensa disponibilidad en el mercado. A día de hoy, esto ha cambiado un poco. Cada vez son más los materiales para impresión 3D con mejores propiedades y con una impresión mucho más sencilla. Esto ha derivado a que el uso del hilo ABS se vea claramente reducido.

En caso de querer adquirir este material debes saber que el filamento ABS es un terpolímero obtenido mediante la polimerización o emulsión de acrilonitrilo (20%) y estireno (55%) en presencia de polibutadieno (25%). Cada uno de estos componentes dota al filamento de diferentes propiedades. El acrilonitrilo proporciona cierta rigidez y resistencia tanto a compuestos químicos como a altas temperaturas. El butadieno aporta una gran resistencia al impacto y a las bajas temperaturas. Y finalmente el estireno, que es el componente que le da rigidez y ese tono brillante característico.

2. ¿Qué propiedades tiene el ABS?

El filamento ABS cuenta con propiedades muy interesantes para la impresión 3D. Entre ellas podemos destacar las siguientes:

  • Rigidez. Se refiere a la capacidad de resistencia que tiene un cuerpo a doblarse o torcerse. Es un material altamente rígido debido a sus componentes, como el estireno.
  • Resistencia a la intemperie. Puede soportar altas temperaturas,  incluso más que el PLA. Aunque tiende a agrietarse cuando se somete a bajas temperaturas, cosa que no hace el PLA. Además, al exponerse a rayos UV y a la humedad las piezas impresas en ABS suelen sufrir bastante daños.
  • Resistencia. El ABS es una buena opción si queremos una pieza con una gran resistencia aunque hay filamentos que mejoran este apartado. Tanto la resistencia a tracción (peso que aguanta una pieza) como la resistencia al impacto (define lo fácil que se rompe una pieza al soportar algún golpe o caída) son medianamente buenas en impresiones con ABS. Aunque si buscas un filamento con una excelente resistencia se recomienda que utilices el filamento PETG.
  • Olor. El ABS produce un olor muy fuerte durante su impresión. Produce olor a plástico quemado, lo que dificulta mucho permanecer en la misma habitación que una impresora que esté imprimiendo con ABS. Además, multitud de estudios señalan que durante su impresión se producen gases tóxicos nocivos para la salud.
  • Reciclaje. El ABS no es un material biodegradable, pero sí que se puede reciclar. Desde hace no mucho, están apareciendo nuevos dispositivos de reciclaje donde se depositan los residuos sobrantes de las impresiones con ABS y con estos residuos se crean nuevas bobinas de filamento ABS. Fabricantes de filamento como Sakata3D ya disponen de bobinas ABS totalmente recicladas.

3. ¿Cuándo NO usar el filamento ABS?

Aunque el ABS es un buen material para la impresión 3D hay muchos casos en los que no conviene usarlo y en donde existen mejores alternativas para imprimir nuestras piezas. Algunos de estos casos son los siguientes:

  • Piezas estándar. Las piezas que no tienen un propósito específico es mejor imprimirlas con PLA. El filamento PLA es el más sencillo de imprimir, el más barato, no desprende olores y se encuentra en cualquier tienda del sector.
  • Piezas expuestas a temperaturas extremas. El ABS es una buena opción para altas temperaturas (aguanta hasta 105 ºC). De hecho, es mejor en este sentido que el PLA (70 ºC) y que el PETG (80 ºC). Aunque si de verdad se buscan piezas que resisten a temperaturas extremas lo ideal sería el filamento ASA.
  • Piezas que necesiten una alta resistencia. Aunque su nivel de resistencia no es del todo malo, para piezas realmente resistentes lo ideal es usar filamento PETG. Puedes saber más sobre el PETG visitando el post que hicimos sobre este material.
  • Piezas de gran tamaño. Al imprimir piezas grandes con ABS nos encontramos con un problema habitual llamado contracción térmica. Este problema, que está presente prácticamente siempre, se acentúa mucho más con ABS.
  • Impresoras abiertas. Al imprimir con ABS es casi obligatorio usar impresoras 3D cerradas para mantener elevada la temperatura ambiente a la que se ve expuesta la pieza. El uso de una impresora 3D abierta intensifica significativamente los casos de cracking y warping.

4. ¿Cómo imprimir con ABS?

El ABS es un material con cierta complejidad a la hora de manejarlo e imprimirlo. Por eso siempre vienen bien unos consejos para lograr los mejores resultados posibles. Vamos a continuar viendo estos consejos:

  • Temperatura de extrusión. La temperatura a la que puede imprimirse el ABS se sitúa entre los 230 ºC y los 260 ºC, siempre haciendo caso a las recomendaciones del fabricante.
  • Superficie de impresión. Si quieres imprimir con ABS es recomendable el uso de cama caliente que se encuentre entre los 80 ºC y los 110 ºC. En Kumótica se aboga por el uso de cama de cristal y fijación con laca para obtener una buena adhesión de la primera capa.
  • Ventilación de capa. Está totalmente prohibido utilizar ventiladores de capa al imprimir ABS. Esto se debe a que el ABS tiene un nivel de resistencia muy bajo ante pérdidas de temperatura, lo que provoca el fenómeno conocido como cracking.
  • Velocidad de impresión. Lo recomendable al usar el filamento ABS es imprimir con una velocidad entre 40 mm/s y 60 mm/s.
  • Ambiente calefactado y ventilado. Para que la pieza tenga un buen acabado se recomienda imprimir en ambiente cálidos y con impresora cerrada. Además, el lugar donde se imprima con ABS ha de estar bien ventilado debido a que se producen olores fuertes desagradables y gases nocivos para la salud.

5. Usos y aplicaciones

Aunque en el sector de la impresión 3D cada vez se usa menos, el filamento ABS tiene multitud de usos debido a sus propiedades. Entre sus aplicaciones destaca:

  • Piezas de automóviles. El filamento ABS se caracteriza por tener una dureza aceptable y por su liviano peso. Estas dos características hacen perfecto al ABS para su uso tanto en el exterior como en el interior de los vehículos. Un coche promedio puede contener hasta 12 kg o más de ABS.
  • Electrodomésticos. Cuando se trata de fabricar electrodomésticos el primer material al que se recurre es el ABS. Las carcasas de aparatos como neveras, televisores, lavavajillas, aspiradores son ejemplos claros de dispositivos que están hechos con ABS.
  • Juguetes. Muchos de los juguetes con los que estamos habituados a convivir están hechos de ABS. Entre los que destacan los bloques de LEGO, el equipamiento de AIRSOFT, muchas de las figuras de acción de BANDAI y mucho más.

6. Problemas habituales al imprimir con ABS

  • Warping. Para imprimir con filamento ABS es necesario el uso de cama caliente con el fin de evitar los cambios de temperatura que hay entre el hotend y el exterior, debido a que este material se contrae ante esos cambios de temperatura. Esto nos puede causar problemas a la hora de adherir la primera capa de nuestra pieza a la cama. Este problema es llamado warping.
  • Cracking. A la hora de imprimir una pieza grande y que tarda bastante horas en imprimirse, el filamento ABS sufre contracciones entre las partes de la pieza que llevan más tiempo impresas y que ya están frías y entre las partes que están recién fundidas a más de 100 ºC. Esto causa que debido a las tensiones se formen una especie de rajas o cortes en las partes superiores de la pieza.

¿Y cómo soluciono el Warping y el Cracking al imprimir con filamento ABS?

  1. Utiliza una impresora cerrada o imprime en un ambiente con una temperatura elevada y controlada.
  1. Realiza la impresión con Brim para piezas grandes o con Raft para piezas pequeñas. Estas prácticas nos aseguran una primera capa de calidad.
  1. Utilizar el mínimo relleno posible dentro de nuestras necesidades. Cuanto más relleno utilicemos, más material, y por consiguiente, se contrae más.
  1. Asegurarnos una buena adhesión a la cama caliente. Para eso, utilizamos productos como la cinta adhesiva Kapton, la laca de impresión y la lámina de cinta azul.
  1. Por último, cabe recordar que durante la impresión de las primeras capas la impresora 3D debe mantener una velocidad moderada. Con esto conseguimos que la pieza se enfríe homogéneamente, lo que nos conduce a una buena adhesión en las primeras capas.

7. Postprocesado del ABS

El ABS es un material que tiene una ventaja sobre el PLA en términos de postprocesamiento, ya que se puede pintar, pegar o moldear. Uno de los tratamientos más conocidos es el vapor de acetona, que nos permite terminar con un efecto pulido en la pieza. Con este tratamiento químico utilizaremos acetona (cuanto más pura mejor), para alisar la superficie de la pieza.

Para ello colocaremos la pieza en un recipiente hermético con acetona, sin dejar las dos piezas en contacto directo. Hay gente que humedece papel de cocina con acetona y los pone en un recipiente, y otros que lo colocan suspendido.

Cuando la acetona se evapora, actúa sobre la superficie de la pieza, suavizando la capa exterior. Los tiempos de exposición pueden variar, pero una o dos horas es suficiente. Si usamos un contenedor transparente podemos ver el progreso. La pieza expuesta al vapor de acetona permanece blanda, así que espere a que la pieza se seque antes de manipularla.

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