ABS printen: tips en valkuilen voor je 3d printer

ABS is een sterke, hittebestendige kunststof voor 3d printers die je gebruikt voor onderdelen die iets moeten kunnen, zoals behuizingen en technische reserveonderdelen. Het print bij een nozzle van ongeveer 250 graden en een bed van circa 100 graden, trekt sterk krom en geeft dampen af. Je print ABS daarom het liefst in een afgesloten kast, in een goed geventileerde ruimte. In dit artikel gaat het uitsluitend over ABS als 3d-printmateriaal, niet over andere dingen die diezelfde afkorting dragen.

Voor beginners is het geen eerste materiaal. Het is wel een leerzame stap als je PLA onder de knie hebt en iets nodig hebt dat meer warmte verdraagt. Hieronder lees je hoe ABS zich gedraagt, welke instellingen als uitgangspunt dienen, hoe je kromtrekken beperkt, welke veiligheidsregels belangrijk zijn en wanneer je beter naar PETG of ASA kijkt. Een breder overzicht vind je bij filament en de uitleg over 3d printen.

Wat is ABS filament?

ABS staat voor acrylonitril-butadieen-styreen. Het is dezelfde soort kunststof waar bijvoorbeeld bouwstenen en behuizingen van elektronica vaak van gemaakt zijn. Volgens de Prusa Knowledge Base is ABS een technisch materiaal met een hoge taaiheid en temperatuurbestendigheid, bedoeld voor onderdelen die mechanisch worden belast. De grote nadelen noemt Prusa ook: sterk kromtrekken en giftige dampen.

ABS is de voorganger van ASA. Dat laatste materiaal is vergelijkbaar, maar beter bestand tegen uv-licht. Prusa meldt dat het buiten na verloop van tijd geel en bros wordt. Bedoel je een onderdeel voor in de tuin, dan is ASA of PETG meestal een betere keuze.

Waarom print je ABS?

Er zijn drie redenen om dit materiaal te kiezen:

• Hittebestendigheid. Het blijft stevig bij temperaturen waar PLA al zacht wordt. Voor een onderdeel in een warme omgeving, bij een motor, lamp of verwarming, is dat het verschil tussen werken en vervormen.
• Taaiheid. Het buigt iets mee en breekt minder snel dan PLA. Dat is prettig voor behuizingen, klemmen en onderdelen die vaak gebruikt worden.
• Nabewerking. Het laat zich schuren, lijmen met aceton en gladmaken met acetondamp. Dat geeft een glimmend, bijna spuitgietachtig oppervlak.

Instellingen voor ABS

Gebruik als eerste het profiel van je printerfabrikant of van het merk filament dat je koopt. Prusa noemt een nozzle van 255 graden en een bed van 100 graden, instelbaar tussen 80 en 110 graden. Grotere voorwerpen hebben een hoger bed nodig. Als richtwaarde werkt dit voor de meeste printers:

Let op: de temperatuur van je printer moet dit aankunnen. Niet elke instapprinter haalt 100 graden bed en 260 graden nozzle, en sommige plastic onderdelen in de kop of een PTFE-voering zijn niet bedoeld voor zulke hitte. Controleer het in de handleiding voordat je begint.

De kast

Prusa adviseert om de printer in een kast te plaatsen waarin de omgevingstemperatuur hoger ligt. Volgens Wikipedia over fused filament fabrication heeft ABS meestal een verwarmde kamer van circa 60 tot 70 graden nodig om kromtrekken te voorkomen, hoewel veel hobbyprinters dat nooit halen. Een gewone kast die de warmte van het bed vasthoudt, helpt al veel. Het is een middenweg: je houdt de warmte binnen en voorkomt tocht.

Een kast heeft ook een nadeel. Prusa waarschuwt dat de warmte plastic onderdelen op de printer kan vervormen, bijvoorbeeld de ventilatorkap. Kijk naar de aanbevelingen van je fabrikant en controleer of onderdelen niet te heet worden.

Geen kast: wat dan?

Heb je geen kast, dan zijn er noodoplossingen. Prusa noemt de “draft shield” in PrusaSlicer, een dunne wand rond het model die de warmte langer vasthoudt. Je zet hem aan bij de instellingen voor skirt en brim. Combineer dat met een brim (een brede rand aan de onderkant), een gesloten ruimte zonder tocht en geen ventilator. Dat geeft niet altijd een perfect resultaat, maar vaak genoeg voor kleine onderdelen.

Kromtrekken voorkomen

Kromtrekken is het grootste probleem. Het materiaal krimpt als het afkoelt, en als de onderkant warmer is dan de bovenkant trekken de hoeken omhoog. Een apart artikel over warping vertelt er meer over. Specifiek hiervoor helpt dit:

1. Verwarm het bed op de juiste temperatuur. Gebruik de bovenkant van het bereik bij grote modellen, zoals Prusa aangeeft.
2. Gebruik lijmstift op de plaat. Prusa noemt een gladde of gepoederlakte PEI-plaat met lijmstift.
3. Print met een brim. Een brede rand van enkele millimeters houdt de hoeken vast.
4. Zet de ventilator uit. Koeling maakt kromtrekken erger.
5. Voorkom tocht. Sluit ramen en deuren in de buurt van de printer, maar ventileer wel apart, zonder luchtstroom langs de print.
6. Ontwerp slim. Rond scherpe hoeken af en vermijd grote platte vlakken. Een model met afgeronde hoeken trekt minder krom dan een kubus met scherpe randen.
7. Laat het bed langzaam afkoelen. Haal een print er niet af zolang hij warm is.

Krimp in je ontwerp

Volgens Prusa krimpen onderdelen na het afkoelen ongeveer 1 tot 2 procent. Voor onderdelen die precies moeten passen, print je daarom eerst een test en vergelijk je de maten met je ontwerp. Pas daarna het model aan. Wil je er zelf een model voor tekenen, begin dan met 3d printer ontwerpen.

Veilig printen met ABS

Dit is het onderdeel dat je niet moet overslaan. Prusa schrijft dat het materiaal dampen en stoffen vrijgeeft die een gezondheidsrisico kunnen vormen, en noemt styreen onder de stoffen. Print in een goed geventileerde ruimte, zonder tocht rond je print, want tocht verpest het resultaat.

Wikipedia meldt over filamentprinters in het algemeen dat ze vluchtige stoffen en ultrafijne deeltjes uitstoten, dat sommige daarvan als irriterend, sensibiliserend of kankerverwekkend worden ingedeeld en dat PLA over het algemeen als minder schadelijk wordt gezien dan ABS. Het onderzoek naar gezondheidseffecten is beperkt. Dat betekent: wees voorzichtig, maar het is geen reden voor paniek.

Praktische regels:

• Printer niet in de woon- of slaapkamer. Zet hem in een schuur, garage, hobbyruimte of kamer met een raam dat je kunt openen.
• Ventileer, maar zonder tocht langs de print. Een kast met een afzuiging naar buiten of een filter is een zorgvuldige oplossing.
• Laat de printer niet onbeheerd draaien, zeker niet ’s nachts. Een rookmelder in de ruimte is verstandig.
• Wees voorzichtig met hitte. Nozzle en bed zijn heel heet. Wacht tot alles is afgekoeld voor je iets aanraakt of een nozzle vervangt.
• Werk met aceton alleen buiten of op een zeer goed geventileerde plek, uit de buurt van vuur en vonken, en volg de veiligheidsvoorschriften van het product. Aceton is brandbaar.
• Draag een bril en handschoenen bij het gladmaken met oplosmiddelen.
• Houd kinderen en huisdieren uit de buurt van de printer en het filament.

Nabewerking: schuren, lijmen en gladmaken

Het mooie van dit materiaal is de afwerking. Prusa noemt dat je het kunt gladmaken met acetondamp voor een glanzend oppervlak, en dat je het ervoor nat of droog kunt schuren. Aceton kun je ook gebruiken om onderdelen aan elkaar te lijmen: het lost het oppervlak even op en de delen smelten samen.

Wil je acetondamp gebruiken, doe dat dan zeer voorzichtig, buiten of in de open lucht, en nooit in een afgesloten ruimte met open vuur of een elektrische kachel in de buurt. Aceton is licht ontvlambaar en de damp is irriterend. Veel hobbyisten laten het gladmaken liever achterwege en kiezen voor schuren en verven.

Waar let je op bij het kopen?

• Diameter. Koop de diameter die je printer gebruikt, bijna altijd 1,75 mm.
• Kwaliteit. Goedkoop ABS heeft soms een wisselende dikte. Kijk in reviews naar maatnauwkeurigheid en kromtrekken.
• ABS of ASA. ASA heeft hetzelfde gedrag maar is beter tegen uv. Voor buiten is ASA vaak de betere keuze.
• Droog houden. Veel materialen nemen water op. Bewaar de spoel in een zak met droogmiddel. Hoe dat werkt, lees je in ons artikel over de filament droger.

Waar gebruik je ABS voor?

Welke onderdelen kiezen hobbyisten voor dit materiaal? Denk aan dingen die tegen warmte of een stoot moeten kunnen: een behuizing rond een elektronicaproject, een houder voor een lamp of een onderdeel in een warme werkplaats, een tandwiel, een klem of een reserveknop voor een apparaat. Voor figuren, decoratie of modellen is het zelden de beste keuze, omdat een slimmer en makkelijker materiaal hetzelfde resultaat geeft met minder moeite.

Een goed uitgangspunt is de vraag: moet dit onderdeel echt warmer dan 60 graden kunnen worden? Zo niet, dan kom je met PETG bijna altijd verder, met minder dampen en minder kromtrekken. Zo ja, dan loont het om een kast te bouwen of te kopen en de extra moeite te nemen.

ABS, PETG en TPU vergeleken

Dit schema helpt bij de keuze. Het is een richtlijn, geen wet.

• PLA: makkelijkst, voor decoratie en modellen binnen.
• PETG: taai, weinig kromtrekken, voor functionele onderdelen. Zie PETG.
• ABS: sterk en hittebestendig, maar lastig en met dampen.
• ASA: zoals ABS maar beter tegen uv en weer.
• TPU: buigzaam en rubberachtig, zie TPU.

Een goede aanpak: begin met PLA, stap daarna over op PETG voor functionele onderdelen, en kies dit alleen als je echt de hittebestendigheid nodig hebt en een geschikte, geventileerde plek hebt.

Een eerste print stap voor stap

Begin met iets kleins, zoals een blokje van 3 cm of een klein beugeltje. Zo leer je het gedrag kennen zonder een halve spoel kwijt te zijn.

1. Zet de printer in een geschikte ruimte. Een garage, schuur of hobbykamer met een raam dat open kan, en geen tocht rond de printer zelf.
2. Controleer de printer. Lees in de handleiding of nozzle en bed deze temperaturen aankunnen en of de PTFE-voering bestand is tegen hitte.
3. Verwarm voor. Laat bed en kast een kwartier opwarmen, zodat de omgeving binnen warm is voordat de eerste laag komt.
4. Smeer lijmstift op de plaat. Een dun, gelijkmatig laagje volstaat.
5. Print met een brim en zonder ventilator. Kies een rand van 5 tot 8 mm als richtwaarde.
6. Blijf in de buurt. Kijk bij de eerste lagen of de hoeken opkrullen. Kleine problemen zie je meteen.
7. Laat alles afkoelen. Haal de print pas van de plaat als bed en print koud zijn.

Onderhoud na het printen

Na een lange print blijven er soms resten op de nozzle en het bed achter. Veeg het bed schoon met een doek met isopropylalcohol of de aanbevolen reiniger van je fabrikant, wanneer alles is afgekoeld. Controleer of de kast en onderdelen geen vervormingen vertonen na langdurig heet gebruik. Een nozzle die vaak op hoge temperatuur werkt, mag je vaker controleren op verstopping.

Veelgestelde vragen over ABS

Verder lezen