Degradação térmica de ABS impresso em 3D (e outros plásticos)

A versão curta da minha pergunta é:

As peças impressas em 3D feitas de ABS provavelmente sobreviverão por um ano em uma incubadora a 80 ℃ ?

Por favor, continue lendo para mais detalhes.

Estou imprimindo algumas peças que serão usadas dentro de uma incubadora em um laboratório. Eles provavelmente serão usados ​​a 80 ° C por pelo menos um ano, possivelmente até a temperaturas mais altas do que isso. (Mas provavelmente abaixo de 100 ℃.)

Atualmente, estamos usando ABS para essas peças. Minha pergunta é se o ABS impresso em 3D será degradado nessas condições. (Por exemplo: ficará macio e em queda; descolorirá; ficará quebradiço?) As peças se juntam para formar um objeto muito grande, que é basicamente um rack com muitos frascos de vidro, por isso é importante que fique rígido.

Encontrei alguns trabalhos sobre degradação térmica do ABS (por exemplo, este parece bastante abrangente), mas não tenho experiência para interpretá-los em termos de como minhas peças se comportarão na prática. Também não tenho certeza se a impressão em 3D fará a diferença.

Se o ABS não for adequado para esse tipo de aplicação, existem outros plásticos? Como estamos usando o Zortrax M200, nossas opções são os plásticos listados aqui . Observo que o PCABS é listado como especificamente resistente à temperatura, portanto, podemos concordar com isso - mas preferimos o ABS, se funcionar, pois ele vem em branco e não em marfim (o que é importante para a nossa aplicação) e temos bastante disponível.

update: decidimos no final que o uso do ABS é muito arriscado, por isso optamos pelo PCABS e viveremos com a cor amarelada. (Podemos pintar de branco.) Atualmente, ele está no forno em um teste e, se não falhar em algumas semanas, correremos o risco de executar o experimento de um ano com esse material. No entanto, gostaríamos muito de receber conselhos de qualquer pessoa que tenha conhecimento ou experiência concreta desse tipo de situação.

Para responder à sua pergunta rapidamente: Não, ABS não vai sobreviver por um período de pelo menos um ano a 80-100 ° C .

Se você olhar para o gráfico acima (da Tiganis / Burn), perceberá que a linha azul (ABS 90 ° C) está diminuindo. Fiz um cálculo do globo ocular do gráfico e cheguei à equação ( Jpara energia de interrupção , hpor horas ):

J = -0.002h + 14

Com base nisso, uma energia de ruptura de 0 Joule será alcançada após 7056 horas ou 294 dias .

Se você percorrer os fóruns da Internet sobre impressão 3D, verá que esse valor está no estádio das experiências das pessoas. Lembro-me de um caso em que alguém colocou um pedaço de ABS ao sol e ele quebrou depois de um ano.

Tiganis; Queimadura: Os efeitos do envelhecimento térmico em misturas de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS). Em: Lacasse; Vanier (1999): Durabilidade de materiais e componentes de construção 8, pp. 912-922.

É provável que o seu filamento ABS seja diferente do ABS do qual o papel está falando; no mínimo, o filamento adicionou cor (o ABS não é naturalmente branco), é possível que tenha outros aditivos para facilitar a extrusão e - especialmente para baixa custo ABS - também é possível que tenha outro contaminante aleatório.

O "mesmo" material de diferentes fabricantes geralmente é obviamente muito diferente (para filamentos de baixo custo, lotes diferentes do mesmo fabricante às vezes são diferentes). Mesmo que alguém aqui tenha experiência em cozinhar ABS por um ano, você nunca pode ter certeza seu ABS funcionará da mesma forma que o ABS.

Se as informações não constam na folha de dados do material, você pode tentar entrar em contato com o fabricante, além disso, você realmente não tem como conhecer outras pessoas além de tentar por si mesmo.

aqueça-o, veja o que acontece e leve em consideração o suporte adicional, caso degrada sua resistência. se possível, dê-lhe algum tipo de revestimento protetor. alguém disse que pintar, mas você pode adicionar uma camada de resina ou cerâmica?

Eu recomendaria o Taulman Bluprint , que tem uma _Tg de 100 ° C e imprime em torno de 250 ° C.

Eu obtive uma amostra pequena e ela foi impressa bem com as configurações recomendadas. Não fiz nenhum teste térmico com a minha impressão (fiz um botão para um cortador de grama), mas Taulman tem uma sólida reputação de filamentos projetados.