Trong bài viết dưới đây, 3D Thinking sẽ cùng bạn tìm hiểu toàn diện và hướng dẫn sử dụng ABS – một trong những vật liệu phổ biến nhất trong công nghệ in 3D FDM. Với đặc tính bền, chịu nhiệt tốt và khả năng ứng dụng cao, ABS là lựa chọn lý tưởng cho nhiều sản phẩm kỹ thuật, nhưng không phải lúc nào cũng phù hợp với mọi nhu cầu in ấn. Hãy cùng khám phá khi nào nên sử dụng ABS, khi nào nên lựa chọn vật liệu khác và những lưu ý quan trọng để đạt chất lượng bản in tối ưu.
Hướng dẫn sử dụng nhựa ABS
ABS là một loại sợi nhựa in 3D bền chắc, chịu nhiệt tốt, giá thành hợp lý và dễ xử lý bề mặt bằng cách làm mịn, sơn hoặc khoan. Tuy nhiên, với sự xuất hiện của nhiều vật liệu dễ in hơn, liệu ABS vẫn là lựa chọn phù hợp
- Sử dụng ABS khi chi tiết cần độ bền cao, khả năng chịu va đập tốt, chịu nhiệt tốt hơn PLA hoặc PETG, đồng thời dễ gia công hoặc xử lý làm mịn bề mặt.
- Không nên sử dụng ABS khi bạn in mà không có buồng in kín hoặc hệ thống thông gió phù hợp, cần chi tiết có độ bền lâu dài ngoài trời hoặc muốn trải nghiệm in dễ dàng nhất. Đây là những lưu ý quan trọng khi tìm hiểu hướng dẫn sử dụng ABS.
Đối với những người đã sử dụng máy in 3D lâu năm, ABS là một trong những loại sợi nhựa nền tảng: bền chắc, chịu nhiệt tốt, giá thành hợp lý và có khả năng tạo ra những chi tiết thực sự bền bỉ. Tuy nhiên, với người mới sử dụng, ABS có thể giống như một vật liệu đến từ thời kỳ đầu của in 3D thường gắn liền với hiện tượng cong vênh các góc, bàn in nhiệt độ cao, máy in có buồng kín và mùi đặc trưng khi in. Đây cũng là những yếu tố cần lưu ý trong hướng dẫn sử dụng ABS.
ABS lý tưởng cho các chi tiết cần độ bền và độ cứng cao hơn PLA nhưng thường có chi phí thấp hơn nylon
ABS, hay acrylonitrile butadiene styrene, vẫn là một trong những vật liệu hữu ích nhất để in các chi tiết chức năng cần chịu va đập, chịu nhiệt tốt hơn PLA hoặc PETG, hoặc cần được chà nhám, khoan, dán, gia công cơ khí hay làm mịn bằng acetone sau khi in. ABS vẫn là lựa chọn phù hợp cho vỏ hộp, chi tiết dùng trong xưởng, nguyên mẫu, linh kiện máy in và các sản phẩm khác mà độ bền quan trọng hơn sự dễ dàng khi in. Đây là những ứng dụng tiêu biểu được đề cập trong hướng dẫn sử dụng ABS.
ABS là một trong những vật liệu tốt nhất để che mờ các đường layer bằng các kỹ thuật xử lý hậu kỳ. Hãy chọn ABS khi bạn cần sự kết hợp đặc trưng giữa độ dai, khả năng chịu nhiệt, chi phí thấp và các tùy chọn xử lý hậu kỳ hiệu quả như làm mịn bề mặt, đồng thời máy in của bạn có cấu hình phù hợp để in ABS một cách ổn định. Đây là nguyên tắc cơ bản trong hướng dẫn sử dụng ABS.
ABS là lựa chọn phù hợp khi bạn cần:
- Các chi tiết chức năng chịu nhiệt cần duy trì độ cứng ở mức nhiệt mà PLA có thể bị mềm hoặc biến dạng do hiện tượng creep.
- Tấm chắn máy và nắp bảo vệ cần kết hợp khả năng chịu va đập, độ cứng và khả năng chịu nhiệt ở mức vừa phải.
- Đồ gá, đồ cố định và dụng cụ dùng trong xưởng cần độ dai, độ ổn định kích thước và khả năng khoan, chà nhám hoặc chỉnh sửa sau khi in.
- Linh kiện máy in 3D thường xuyên tiếp xúc với nhiệt và cần khả năng chịu nhiệt tốt hơn PLA mà không cần chuyển sang loại sợi nhựa in 3D kỹ thuật đắt tiền hơn.
- Vỏ thiết bị điện tử và thiết bị máy móc cần độ dai, độ cứng, khả năng chịu nhiệt và dễ gia công hoặc lắp ráp.
- Nguyên mẫu chức năng chịu va đập cần chịu được rơi, va chạm hoặc thao tác nhiều lần mà không trở nên quá mềm dẻo.
- Chi tiết phục trang và mô hình cần chà nhám, khoan, taro hoặc gia công cơ khí khi khả năng xử lý hậu kỳ dễ dàng của ABS cũng quan trọng như các đặc tính cơ học.
- Các cụm chi tiết gồm nhiều bộ phận cần vừa có đặc tính cơ học bền bỉ vừa có khả năng hàn dung môi để liên kết các phần với nhau.
- Mô hình cần làm mịn bằng acetone để tạo bề mặt sạch và ít lộ dấu vết in 3D hơn mà không phải chà nhám quá nhiều.
- Các chi tiết thành phẩm bền với chi phí thấp cần sự kết hợp hữu ích giữa độ dai và khả năng chịu nhiệt nhưng chưa đến mức phải sử dụng nylon, PC hoặc các loại sợi nhựa in 3D kỹ thuật khác.
Sử dụng ABS cho các chi tiết chức năng bền bỉ
Một ví dụ điển hình về việc sử dụng ABS cho các chi tiết chức năng là gạch LEGO, bên trái, và các loại đồ chơi lắp ráp tương tự. Có lý do khiến những viên gạch LEGO kinh điển vẫn được sản xuất từ ABS:
- Vật liệu này kết hợp độ cứng, độ dai, khả năng chịu va đập,
- Chất lượng bề mặt cao và độ ổn định kích thước đủ tốt để tạo ra các chi tiết có thể lắp khớp chắc chắn và chịu được nhiều năm sử dụng.
ABS từ lâu đã được sử dụng cho các sản phẩm tiêu dùng và linh kiện nhựa công nghiệp nhờ khả năng kết hợp giữa độ cứng, độ dai và khả năng chịu va đập. Đây cũng là những đặc tính quan trọng khi tìm hiểu hướng dẫn sử dụng ABS cho các chi tiết chức năng.
Sử dụng ABS cho vỏ bọc, hộp bảo vệ & chi tiết dùng trong xưởng
ABS đặc biệt phù hợp với những chi tiết tuy đơn giản nhưng hữu ích, thường được sử dụng xung quanh máy móc và thiết bị điện tử. Đây cũng là một trong những ứng dụng phổ biến khi tìm hiểu hướng dẫn sử dụng ABS.
Có thể kể đến các loại giá đỡ, hộp, tấm bảo vệ, vỏ thiết bị, linh kiện quản lý cáp, đồ gá kiểm tra, thanh dẫn khoan, nắp bảo vệ thiết bị và các loại khay sắp xếp dụng cụ trong xưởng. Những ứng dụng này cho thấy tính linh hoạt của ABS trong các bản in chức năng và là nội dung đáng chú ý trong hướng dẫn sử dụng ABS.
Những chi tiết này thường được hưởng lợi từ nhiều đặc tính của ABS cùng lúc:
- Khả năng chịu nhiệt tốt hơn PLA
- Độ dai tốt
- Độ cứng hợp lý
- Khả năng chịu va đập tốt
- Dễ khoan và chà nhám
- Dễ lắp ráp
- Chi phí sợi nhựa in 3D (filament) thấp
ABS & sự hoàn hảo mịn như kính
Một chiếc mũ bảo hiểm Star Wars được in bằng ABS nhờ bề mặt mịn, dễ sơn của vật liệu này, thực hiện bởi Eden Sanders tại CreativeMechanics
ABS có một lợi thế vượt trội so với hầu hết các loại sợi nhựa in 3D phổ thông khác dành cho máy in 3D để bàn: vật liệu này đặc biệt dễ xử lý hậu kỳ và có thể được làm mịn để che hoàn toàn các đường layer, đồng thời có thể cắt, giũa, khoan, taro, chà nhám, sơn và dán. Vì vậy, nếu bạn đang chế tạo một mô hình lớn cần ghép nhiều chi tiết với nhau, ABS là một lựa chọn phù hợp và là một nội dung quan trọng trong hướng dẫn sử dụng ABS.
Điều này khiến ABS hữu ích cho:
- Phụ kiện cosplay
- Mũ bảo hiểm và các bộ phận giáp
- Mô hình trưng bày
- Mô hình mô phỏng sản phẩm
- Các vật thể lớn gồm nhiều bộ phận
- Vỏ hộp mang tính trang trí
- Mô hình cần bề mặt bóng
- Các chi tiết không chấp nhận đường layer lộ rõ
Các chi tiết ABS cũng có thể được ghép nối bằng keo dung môi tương thích với ABS hoặc các phương pháp sử dụng acetone, đặc biệt hữu ích đối với các mô hình lớn được in thành nhiều phần. Đây là một trong những ưu điểm đáng chú ý khi tìm hiểu hướng dẫn sử dụng ABS và các phương pháp xử lý hậu kỳ.
Sử dụng ABS cho các chi tiết thường xuyên nóng lên
Khả năng chịu nhiệt là một lý do rõ ràng để chuyển từ PLA sang ABS. Nếu bạn cần một chi tiết được đặt gần nguồn nhiệt như luồng khí nóng, bóng đèn hoặc máy móc, ABS là một lựa chọn phù hợp và là điểm quan trọng trong hướng dẫn sử dụng ABS. Tuy nhiên, đừng nhầm khả năng chịu nhiệt của ABS với khả năng chịu ánh nắng. ABS dễ bị suy giảm do tia UV. Đối với các chi tiết sử dụng ngoài trời, hãy chọn ASA.
Khả năng chịu nhiệt cao hơn của ABS có thể hữu ích đối với các linh kiện hoạt động ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phòng, nhưng chỉ khi chi phí thấp cũng là một ưu tiên. Đây là một trong những trường hợp nên cân nhắc khi tìm hiểu hướng dẫn sử dụng ABS.
Các ứng dụng phù hợp với ABS bao gồm:
- Linh kiện máy in 3D
- Vỏ bảo vệ thiết bị
- Linh kiện ống dẫn khí nóng
- Giá đỡ máy móc
- Nguyên mẫu nội thất ô tô
- Đồ gá sử dụng trong xưởng có nhiệt độ cao
- Các chi tiết được lắp gần động cơ hoặc bộ nguồn
Khi nào không nên sử dụng ABS
Vỏ buồng in gần như luôn được khuyến nghị khi in ABS do vật liệu này phát thải khí trong quá trình in.
ABS có nhiều ưu điểm, nhưng cũng đi kèm những đánh đổi. Nhiều ứng dụng trước đây cần đến ABS giờ đây có thể được thực hiện dễ dàng hơn với PETG, ASA, PLA Tough hoặc các vật liệu khác. Vì vậy, hướng dẫn sử dụng ABS không chỉ giúp bạn biết khi nào nên chọn ABS mà còn cần chỉ ra những trường hợp nên tránh vật liệu này.
Trước khi lắp cuộn sợi nhựa in 3D, hãy cân nhắc xem bạn có thực sự cần những ưu điểm đặc trưng của ABS hay không. Nếu không, bạn có thể phải chấp nhận nguy cơ cong vênh cao hơn, yêu cầu kiểm soát nhiệt độ và thông gió nghiêm ngặt hơn mà không nhận được lợi ích thực sự. Đây là lưu ý quan trọng trong hướng dẫn sử dụng ABS.
Không sử dụng ABS nếu không có buồng in
Không chỉ giúp bảo vệ bạn khỏi khí thải từ ABS, buồng in còn giúp bảo vệ ABS khỏi hiện tượng co ngót khi nguội vốn khá nổi tiếng của vật liệu này. Quá trình làm nguội không đồng đều tạo ra ứng suất bên trong, có thể gây ra:
- Cong hoặc nhấc các góc
- Cong vênh phần đáy
- Nứt thành chi tiết
- Tách lớp
- Biến dạng kích thước
Bàn in gia nhiệt có thể hỗ trợ, nhưng việc duy trì nhiệt độ ổn định xung quanh toàn bộ mẫu in quan trọng hơn. Buồng in giúp giảm luồng gió và sự dao động nhiệt độ, trong khi quạt làm mát mẫu in thường nên được sử dụng ở mức tối thiểu hoặc tắt hoàn toàn. Đây là một trong những yếu tố cần lưu ý khi thực hiện hướng dẫn sử dụng ABS.
Các chi tiết ABS nhỏ đôi khi vẫn có thể in thành công trên máy in không có buồng in, đặc biệt khi sử dụng các công thức ABS ít cong vênh. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa máy in khung hở là lựa chọn phù hợp để in ABS nói chung.
Không sử dụng ABS cho các chi tiết phẳng lớn nếu máy in chưa sẵn sàng
Chi tiết ABS càng lớn thì càng khó kiểm soát hiện tượng co ngót. Các tấm vỏ buồng in rộng, vỏ hộp và những chi tiết phẳng lớn khác đặc biệt dễ bị cong hoặc nhấc góc, biến dạng và tách lớp, mặc dù các công thức ABS mới đã cải thiện đáng kể những nhược điểm vốn có của vật liệu này. Vì vậy, khi tham khảo hướng dẫn sử dụng ABS, cần đặc biệt lưu ý đến kích thước và hình dạng của chi tiết.
Không sử dụng ABS khi cần khả năng kháng hóa chất tối đa
Khả năng kháng hóa chất hạn chế của ABS cũng là một trong những đặc tính giúp vật liệu này dễ xử lý hậu kỳ, vì có thể làm mịn dễ dàng bằng acetone. Do đó, đối với các chi tiết tiếp xúc với chất tẩy rửa, nhiên liệu, dung môi, axit, bazơ, dầu hoặc hóa chất phòng thí nghiệm, không nên mặc định rằng ABS tương thích. Khả năng chịu hóa chất phụ thuộc vào loại hóa chất cụ thể, nồng độ, nhiệt độ và thời gian tiếp xúc. Đây là yếu tố quan trọng cần lưu ý trong hướng dẫn sử dụng ABS.
Danh mục các loại ABS ngày càng đa dạng
Sợi nhựa in 3D Siraya Tech Fibreheart ABS-GF được gia cường bằng sợi thủy tinh để tăng độ cứng
Đối với hầu hết người dùng, ABS đục tiêu chuẩn từ một nhà sản xuất sợi nhựa in 3D uy tín vẫn là lựa chọn khởi đầu đơn giản nhất, với điều kiện máy in của bạn đã có buồng in và hệ thống quản lý không khí phù hợp. Đây cũng là lựa chọn cơ bản khi bắt đầu tìm hiểu hướng dẫn sử dụng ABS.
Tuy nhiên, các công thức ABS có sự khác biệt đáng kể và các nhà sản xuất ngày càng cung cấp nhiều phiên bản cải tiến nhằm giảm nhược điểm lớn nhất của ABS thông thường: hiện tượng co ngót và ở một mức độ nhất định là khí thải. Vì vậy, hướng dẫn sử dụng ABS cũng cần xem xét sự khác biệt giữa từng loại sợi nhựa in 3D (filament) ABS.
- ABS tiêu chuẩn: lựa chọn đa dụng tốt nhất
- ABS+/ABS cải tiến: phù hợp nhất khi ưu tiên giảm cong vênh
- ABS-CF hoặc ABS-GF: phù hợp nhất khi cần độ cứng và độ ổn định kích thước cao hơn, đồng thời có thể sử dụng sợi nhựa in 3D có tính mài mòn
- ABS chống cháy: chỉ phù hợp khi ứng dụng cụ thể yêu cầu chứng nhận cấp độ chống cháy rõ ràng
- “ABS Pro”: hãy kiểm tra datasheet; tên gọi này không tự xác định đặc tính của vật liệu
ABS tiêu chuẩn
sợi nhựa in 3D ABS của Bambu Lab được thiết kế cho các chi tiết chức năng và dự án kỹ thuật
Chọn ABS thông thường khi bạn muốn sự cân bằng quen thuộc giữa:
- Độ dai
- Khả năng chịu nhiệt
- Khả năng chịu va đập
- Chi phí thấp
- Dễ gia công
- Dễ làm mịn bằng acetone
Hãy bắt đầu với cấu hình in hoặc khoảng nhiệt độ được nhà sản xuất sợi nhựa in 3D khuyến nghị, thay vì xem mọi cuộn ABS đều có đặc tính giống nhau.
ABS+ và ABS dễ in
Fiberlogy cho biết Easy Print ABS của họ không yêu cầu buồng in để in thành công, nhưng điều đó không có nghĩa vật liệu này không phát sinh khí thải và các hạt siêu mịn trong quá trình in
ABS+, ABS Plus, Easy ABS và các sản phẩm tương tự thường là những công thức ABS được cải tiến nhằm giảm cong vênh và giúp sợi nhựa in 3D dễ in, ít nhạy với điều kiện in hơn. Đây là nhóm vật liệu đáng cân nhắc trong hướng dẫn sử dụng ABS nếu bạn muốn giảm những khó khăn khi in ABS thông thường.
ABS Pro
Hãy xem “ABS Pro” như một tên gọi sản phẩm thay vì một nhóm vật liệu chính thức. Không có tiêu chuẩn chung nào quy định ABS Pro, vì vậy hãy đánh giá dựa trên datasheet thực tế của nhà sản xuất thay vì mặc định rằng từ “Pro” đảm bảo một mức độ cụ thể về độ bền, khả năng chịu nhiệt hoặc độ chính xác kích thước. Đây là lưu ý quan trọng khi áp dụng hướng dẫn sử dụng ABS cho từng sản phẩm cụ thể.
ABS gia cường sợi
ABS gia cường sợi thủy tinh có khả năng “neo giữ” giúp cải thiện độ bám giữa các lớp, từ đó giảm cong vênh và nứt
ABS gia cường sợi carbon hoặc sợi thủy tinh có thể mang lại độ cứng cao hơn, độ ổn định kích thước tốt hơn và bề mặt hoàn thiện dạng mờ. Vật liệu gia cường sợi cũng có thể giúp giảm một phần hiện tượng cong vênh thường gặp ở ABS thông thường. Đây là lựa chọn nâng cao trong hướng dẫn sử dụng ABS khi yêu cầu về độ cứng và ổn định kích thước cao hơn.
Những đánh đổi bao gồm chi phí cao hơn, đặc tính cơ học khác biệt và các sợi gia cường có tính mài mòn, do đó cần sử dụng đầu in có khả năng chống mài mòn. Hãy sử dụng ABS gia cường khi độ cứng hoặc độ ổn định kích thước là yêu cầu quan trọng. Đây không phải là lựa chọn sợi nhựa in 3D đầu tiên phù hợp để làm quen với ABS.
ABS chống cháy
Các công thức ABS chống cháy chuyên dụng có sẵn cho thiết bị điện tử, phương tiện giao thông và những ứng dụng khác mà yêu cầu về khả năng chống cháy đóng vai trò quan trọng.
Không nên mặc định ABS thông thường là vật liệu chống cháy. Nếu dự án yêu cầu cấp độ UL 94 cụ thể hoặc một chứng nhận khác, hãy lựa chọn loại sợi nhựa in 3D mà nhà sản xuất có tài liệu xác nhận khả năng đáp ứng tiêu chuẩn đối với độ dày chi tiết in và ứng dụng tương ứng. Đây là nguyên tắc cần ghi nhớ trong hướng dẫn sử dụng ABS khi làm việc với các ứng dụng yêu cầu tiêu chuẩn an toàn cụ thể.
Kiểm tra thực tế khi in ABS
ABS nổi tiếng với hiện tượng cong vênh nếu việc kiểm soát nhiệt độ chưa được thiết lập tối ưu
| Tự in ABS khi | Sử dụng dịch vụ in khi |
|---|---|
| Máy in của bạn có buồng in | Máy in của bạn là loại khung hở |
| Bạn chỉ cần in một hoặc vài chi tiết | Bạn cần sản xuất với số lượng ổn định |
| Mô hình có kích thước nhỏ hoặc trung bình | Chi tiết có kích thước rất lớn |
| Bạn có thể chấp nhận một mức sai lệch kích thước nhất định | Kích thước cần được kiểm soát chặt chẽ |
| Bạn có thể xử lý khí thải ABS phù hợp | Không gian làm việc không phù hợp để in ABS |
| ABS thông thường đáp ứng yêu cầu kỹ thuật | Bạn cần ABS có chứng nhận hoặc loại ABS chuyên dụng |
| Bạn có thể tự xử lý các vấn đề về cong vênh | Lỗi in gây tốn kém |
| Chi tiết là nguyên mẫu hoặc dụng cụ ít rủi ro | Hiệu suất cần ổn định và có tài liệu chứng minh |
| Chất lượng bề mặt tiêu chuẩn của FDM là chấp nhận được | Bạn cần bề mặt hoàn thiện chuyên nghiệp |
GHI CHÚ CUỐI
3D THINKING hy vọng bài viết này hữu ích và cung cấp đầy đủ thông tin. Để đảm bảo thực hiện an toàn và hiệu quả, nếu bạn có bất kỳ thắc mắc hoặc vấn đề nào liên quan đến quy trình được mô tả trong bài viết này, chúng tôi khuyến nghị gửi form hỗ trợ hoặc liên hệ tổng đài 19007451 về vấn đề của bạn. Đội ngũ kỹ thuật viên 3D THINKING sẽ phản hồi và hỗ trợ bạn ngay khi nhận được yêu cầu
Lĩnh vực hoạt động chính của 3D Thinking
- Máy In 3D : Đại lý chính thức các thương hiệu công nghệ uy tín, hỗ trợ lắp đặt chuyển giao công nghệ toàn diện.
- Máy Quét 3D : Cung cấp thiết bị quét 3D phục vụ số hóa vật thể, đo kiểm kích thước, hỗ trợ thiết kế ngược.
- Máy Khắc Laser : Cung cấp giải pháp máy khắc – cắt laser, cá nhân hóa sản phẩm, quảng cáo, giáo dục và sản xuất, với độ chính xác cao và đa dạng vật liệu.
- Dịch Vụ In 3D : Cung cấp đa dạng công nghệ in 3D như FDM, SLA, SLS, hỗ trợ từ nguyên mẫu sản xuất hàng loạt.
- Dịch Vụ Quét 3D: Chính Xác Ca Số hóa vật thể, đo kiểm kích thước, phục vụ thiết kế ngược.
- Dịch vụ thiết kế sản phẩm : Thiết kế kỹ thuật, tạo mẫu ý tưởng, dựng hình sản phẩm chi tiết phục vụ sản xuất và nghiên cứu phát triển.
Liên hệ fanpage 3D Thinking để được tư vấn kỹ thuật chi tiết và định hướng giải pháp in 3D phù hợp nhất cho bạn.
Xem thêm các video chia sẻ kiến thức in 3D tại kênh YouTube Kỹ Sư Thái để được tư vấn kỹ thuật chi tiết và định hướng giải pháp in 3D phù hợp nhất cho bạn.
