Acrylonitril-Butadien-Styrol

Lange bevor PLA den Markt geprägt hat, war ABS (Acrylonitril-Butadien-Styrol) eines der ersten weit verbreiteten Materialien für Desktop-3D-Drucker. ABS ist ein thermoplastischer Kunststoff auf Erdölbasis und seit vielen Jahren im industriellen Umfeld etabliert. Man begegnet ihm im Alltag überall: etwa bei Gehäusen von Computermäusen, Fernbedienungen, Armaturenverkleidungen im Auto oder bei Spielsteinen. Das Material ist bekannt für Robustheit, Temperaturbeständigkeit und gute Nachbearbeitbarkeit, verlangt beim Druck aber einiges an Erfahrung.

Eigenschaften: Zäh und temperaturbeständig

Chemisch setzt sich ABS aus drei Monomeren zusammen, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften einbringen: Acrylnitril (chemische Beständigkeit und Steifigkeit), Butadien (Zähigkeit und Schlagfestigkeit) und Styrol (Temperaturbeständigkeit und gute Verarbeitbarkeit). Diese Kombination ergibt einen Kunststoff, der:

• Schlagzäh ist: ABS kann Energie aufnehmen. Wenn ein ABS-Objekt herunterfällt, reißt oder splittert es weniger schnell als PLA. Das Material gibt vor dem Bruch etwas nach.
• Wärme besser verträgt: ABS wird erst bei etwa 100°C - 105°C weich. Das macht es interessant für Visualisierungsobjekte oder Demonstrationsmodelle, die in wärmeren Umgebungen gezeigt werden.
• Gut nachbearbeitbar ist: ABS lässt sich sehr gut schleifen, bohren, schneiden und lackieren. Es ist weicher als PLA, wodurch Schleifpapier weniger schnell zusetzt.

Die Herausforderung: Warping und Delamination

Warum druckt also nicht jeder mit ABS? Weil es ohne die passende Ausrüstung als eher anspruchsvoll gilt. ABS hat einen hohen thermischen Schrumpfungskoeffizienten. Das bedeutet: Das Material zieht sich beim Abkühlen von rund 240°C auf Raumtemperatur deutlich zusammen.

Wenn die unteren Schichten eines Drucks schneller abkühlen als die oberen, entstehen innere Spannungen. Das führt zu Warping: Die Ecken eines Drucks verziehen sich und lösen sich vom Druckbett. In starken Fällen können sich die Schichten mitten im Objekt öffnen (Delamination).

Die Lösung: Kontrollierte Umgebung

Um ABS erfolgreich zu drucken, sind folgende Maßnahmen wichtig:

• Enclosure (Gehäuse): Sie benötigen einen Drucker mit geschlossener Baukammer. Das hält die Umgebungswärme im System und reduziert Zugluft. Ein kalter Luftzug durch ein offenes Fenster kann einen ABS-Druck rasch beeinträchtigen.
• Hohe Temperaturen: Das Druckbett sollte heiß sein, oft rund um 100°C - 110°C, damit die erste Schicht gut haftet. Die Nozzle-Temperatur liegt meist zwischen 230°C und 250°C.
• Kaum Bauteilkühlung: Den Part-Cooling-Fan am besten ausschalten oder auf maximal 10-20% stellen. Zu viel Kühlung fördert sofort Spannungsrisse durch Schrumpfung.

Vapor Smoothing: Der besondere Effekt

ABS hat eine Eigenschaft, die viele andere Standard-Filamente nicht in dieser Form bieten: Es löst sich in Aceton. Dadurch ist eine Nachbearbeitung namens 'Vapor Smoothing' möglich. Dabei wird ein ABS-Objekt in eine geschlossene Box mit Acetondampf gelegt, wodurch die äußere Kunststoffschicht leicht angelöst wird.

Sobald das Aceton verdunstet ist, härtet die Oberfläche wieder aus, und die sichtbaren Drucklinien sind deutlich reduziert. Das Ergebnis kann optisch wie ein professionell hergestelltes, glattes Präsentationsobjekt wirken. Zusätzlich verbindet die Behandlung die Schichten besser miteinander, was die Oberfläche homogener erscheinen lässt.

Sicherheit und Geruch

Beim Drucken von ABS wird Styrol freigesetzt. Das führt zu einem starken, markanten Geruch nach erhitztem Kunststoff. Styrol wird als möglicherweise krebserregend eingestuft und kann Kopfschmerzen oder Reizungen der Atemwege verursachen. Drucken Sie ABS daher immer in einem gut belüfteten Raum oder verwenden Sie ein Filtersystem (HEPA + Aktivkohle) am Drucker.