ABS-Filament

ABS-Filament zählt neben PLA zu den beliebtesten 3D-Drucker-Materialien der privaten 3D-Drucker-Anwender. Vor allem für 3D-Druck-Anfänger wirft die Frage nach dem „ABS oder PLA?“ meist zahlreiche weitere Fragen auf. Was ist ABS eigentlich? Ist es giftig? Kann mein 3D-Druck mit ABS drucken? Was muss ich bei dem 3D-Druck mit ABS beachten? Wir haben uns daher einmal genauer mit dem ABS-Filament beschäftigt und stellen ABS hier einmal genauer vor. Im unteren Teil des Beitrags finden Sie die häufigsten Fragen und Antworten (FAQ) zu ABS.

Kurzbeschreibung: Die Abkürzung ABS wird für verschiedene Technologien verwendet. In unserem Fall sprechen wir vom ABS-Filament, welches aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren besteht. Neben PLA-Filament zählt ABS zu den am Häufigsten beim 3D-Druck eingesetzten 3D-Drucker-Materialien. Dabei gilt es sogar als „Ur-Form“ der Filamente, da es bereits vor PLA entwickelt wurde. Häufig werden ABS Filamente für professionelle Anwendungen genutzt, so unter anderem von Ingenieuren und Architekten zur Fertigung von Prototypen oder Modellen. Aber auch Hobby-Makers greifen oft und gern auf dieses Material zurück. Die Gründe dafür liegen unter anderem in der Festigkeit, der Flexibilität, aber auch der höheren Temperaturbeständigkeit des Materials.

Nackte Frau aus 3D-Drucker
Mit Hilfe von unterschiedlichen Methoden können 3D-Objekte aus ABS-Filament geglättet werden.

Informationstabelle

Genaue BezeichnungAcrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere
Allgemeine EinordnungPolymere
Fachspezifische KlassifizierungThermoplastisches Elastomer, Copolymer
DruckverfahrenFDM
Schmelztemperatur220 bis 260 Grad Celsius
Vorteile
  • Haltbarkeit
  • Steifigkeit
  • Elastizität
  • UV-Beständigkeit
  • relativ leicht zu verarbeiten
Nachteile
  • Geruchsbildung bei Erhitzung.
  • möglicher Verzug (Warping).
  • muss vor Zugluft geschützt werden
    (eventuell durch Einhausung des 3D-Druckers)
  • nur für 3D-Drucker mit Heizbett verwendbar

Allgemeine Erklärung

Im Gegensatz zu PLA sollte ABS nur mit 3D-Druckern verarbeitet werden, die über ein beheiztes Druckbett (das im Fachjargon auch als Heizbett bezeichnet wird) verfügen. Dadurch verzieht sich das in Arbeit befindliche Objekt nicht so stark und lässt sich leichter von der Druckfläche lösen.

ABS Filament zeichnet sich des Weiteren durch folgende Eigenschaften aus:

  • Oberflächen können geglättet werden, mit Aceton.
  • Objekte aus ABS sind in der Regel langlebiger als Modelle, die aus PLA gedruckt wurden.
  • ABS besitzt gegenüber PLA einen niedrigeren Reibungskoeffizienten, weshalb der Extruder weniger Kraft benötigt.
  • ABS Filament ist recyclingfähig und mit dem Recycling-Code 7 klassifiziert.

Natürlich finden Acrylnitril-Butdien-Styrol-Copolymere nicht nur im 3D-Druck ihren Einsatz, sondern werden auch in der Fahrzeug-, Elektro- und Chemieindustrie eingesetzt. Auch die bei Kindern beliebten Lego-Steine werden beispielsweise aus diesem Kunststoff gefertigt und teilweise von Generation zu Generation „weitervererbt“.

Bei der Verarbeitung von ABS-Filamenten ist auf eine ausreichende Belüftung zu achten, da das Material bei der Erwärmung einen intensiven Geruch nach verbranntem Plastik abgibt. Da das ABS-Filament unter anderem aus Erdöl hergestellt wird, hält es auch Umwelteinflüssen besser stand als andere 3D-Drucker-Materialien.

Die wichtigsten Informationen zusammengefasst:

 Heizbett notwendig
✔ Kann mit Aceton geglättet werden
✔ Objekt sind i.d.R. langlebiger als bei PLA
✔ Niedriger Reibungskoeffizient
✔ Recyclingfähig
✔ Vielfältig einsetzbar
✔ Belüftung wichtig

Häufig gestellte Fragen – FAQ

Obwohl wir uns schon selbst längere Zeit mit dem 3D-Druck beschäftigen und auch das eine oder andere Objekt realisiert haben, sind uns natürlich noch nicht alle hier geschilderten Probleme selbst untergekommen. Wir haben intensiv zu den Fragen recherchiert und die Fragen nach bestem Wissen und Gewissen beantwortet. Gleichwohl übernehmen wir für die Richtigkeit der Angaben keine Haftung.

Sehr gern können Sie uns über die Kommentarfunktion auch weitere Fragen stellen. Wir werden dann versuchen, so schnell wie möglich die passenden Antworten zu liefern.

Was kann ich tun, wenn sich mein gedrucktes Objekt nicht von der Druckfläche abnehmen lässt?

Zuerst einmal sollte das Druckbett vollständig abgekühlt sein. Ist dies der Fall und das Objekt lässt sich immer noch nicht lösen, so kann man es mit Aceton probieren. Dieses ist in jedem Baumarkt bei den Malerutensilien zu finden. Eine kleine Menge an Aceton in eine Sprühflasche (beispielsweise eine leere und gereinigte Glasreinigerflasche geben) und vorsichtig auf die unteren Begrenzungen des Objektes aufsprühen. Konnte es jetzt gelöst werden, die noch vorhandenen Acetonreste mit einem feuchten Tuch aufnehmen.

Wer kein Aceton verwenden möchte oder dieses gerade nicht zuhause hat, kann auch versuchen, das Objekt durch Bedampfen von der Druckfläche zu lösen.

Andere Maker wiederum berichten, dass sie die Druckplatte vor Druckbeginn mit Haarspray einsprühen. Dies sorge wiederum für eine gute Haftung während des Drucks, danach lassen sich die Objekte gut entfernen. Anstelle von Haarspray könne man es auch mit Holzleim versuchen, der etwa im Verhältnis von 40 : 60 mit Wasser gemischt werden solle.

Das ABS Filament verzieht sich beim Druck, was kann ich tun?

Für dieses Problem kann es mehrere Ursachen geben. So kann es beispielsweise sein, dass das in Arbeit befindliche Objekt Zugluft ausgesetzt ist. Hier sollte nach einer Möglichkeit der besseren Belüftung gesucht werden, gerade deshalb, da durch das Erhitzen des Filaments ein intensiver Geruch verbrannten Plastiks entstehen kann.

Eine weitere Möglichkeit ist, etwas ABS Filament in Aceton aufzulösen und diese Flüssigkeit mit einem Pinsel auf das Glasbett (Druckbett) aufzutragen. Beim Erhitzen verdampft dann das Aceton, sorgt so aber auch für eine gute Haftung. Nach dem Abkühlen lässt sich das Objekt auch sehr leicht von der Glasplatte entfernen. Eventuell ist von der Aceton-ABS-Mischung noch ein Rest vorhanden, der dann aber leicht abgespült werden kann.

Wie trage ich den Holzleim am besten auf die Glasplatte auf?

Wie bereits erwähnt, kann auch Holzleim für eine gute Haftung auf der Glasplatte sorgen. Um den Leim korrekt aufzutragen, kann man unter anderem folgendermaßen vorgehen:

Zuerst werden die Ränder der Glasplatte mit einem Klebeband, beispielsweise Isolierband, abgeklebt. Danach wird mit einem Pinsel wasserlöslicher Holzleim (empfohlen wurde hier Ponal) auf der Glasplatte verteilt und dann mit einem sauberen Lineal oder einem anderen glatten Gegenstand abgezogen. Nun muss nur noch das Klebeband vorsichtig entfernt werden und die Glasplatte trocknen. Dies ist beispielsweise möglich, indem man das Heizbett auf etwa 100 Grad Celsius aufheizt, während sich die Platte darauf befindet. So wird die aufgetragene Holzleimschicht schnell fest und hält ca. 1 bis 2 Jahre. Eventuelle Verunreinigungen wie beispielsweise Fettflecken von Fingern lassen sich von dieser Schicht meist mühelos entfernen.

Womit kann ich ein aus ABS Filament gedrucktes Objekt wieder kleben?

Immer mal wieder kommt es vor, dass 3D-gedruckte Objekte später einen Defekt aufweisen oder ganz zerbrechen. Nicht immer muss man es deshalb gleich wegwerfen, sondern kann erst einmal versuchen, es zu reparieren. So lässt sich beispielsweise ein abgebrochenes Stück ABS mit Sekundenkleber oder auch mit Aceton wieder befestigen. Wer einen 3D-Stift besitzt, kann auch versuchen, mit diesem die zerbrochenen Teile wieder zu verbinden, ähnlich wie es bei herkömmlichen Klebstoff gehandhabt wird. Ist das Objekt keinen Belastungen ausgesetzt und dient eher zur Dekoration, so kann es unter Umständen auch mit heißem Kerzenwachs „gekittet“ werden.

Kann ABS auch mit 3D-Druckern verarbeitet werden, die keinen geschlossenen Bauraum besitzen?

Normalerweise ist es sinnvoll, für den 3D-Druck mit ABS Filament einen Drucker zu nutzen, der über einen geschlossenen Bauraum verfügt. So kann der Geruch nach verbranntem Plastik nicht so schnell in die Umgebungsluft gelangen. Zudem ist das Objekt so vor Zugluft sicher. Trotzdem nutzen aber auch viele Maker ABS Filament bei 3D-Druckern, die über keinen geschlossenen Bauraum verfügen. Nutzt man beispielsweise einen Hobbyraum, dürfte es kein großes Problem darstellen. Im Wohnzimmer hingegen ist sicher ein geschlossener Bauraum vorteilhafter.

Wenn ich das Filament wechseln und statt PLA nun ABS drucken möchte, gibt das Probleme mit der Düse? Wie sieht es beim Wechsel von ABS zu PLA aus?

Generell ist ein Wechsel der Filamente möglich, ohne dass darunter die Düse leidet. Bei einem Wechsel von PLA zu ABS wird nur empfohlen, ungefähr 10 cm ABS zu extrudieren, damit die PLA-Reste aus der Düse heraustreten, bevor sie eventuell aufgrund der höheren Verarbeitungstemperatur verkohlen. Eventuell reicht es aber auch schon aus, den ABS-Faden manuell einzuschieben.

Der Wechsel von ABS Filament zu PLA gestaltet sich hier eventuell schon etwas umständlicher. Natürlich kann man auch hier versuchen, den PLA-Faden nachzuschieben. Dazu sollte aber die Düse schon etwas abgekühlt sein, da ABS Filament mit einer höheren Temperatur verarbeitet wird als PLA.

Mancher User hat sich dazu entschieden, die Düse beim Wechsel „auszubrennen“. Dazu wählten sie für ABS eine Verarbeitungstemperatur von 235 und für das PLA von etwa 200 Grad Celsius. Dadurch ließ sich das gesamte alte Filament mühelos aus der Düse beseitigen.

Sehr oft wird empfohlen, bei einem Wechsel von ABS zu PLA die Düse auf 240 Grad Celsius (die Temperatur kann je nach Qualität des PLA variieren) zu heizen und dann den PLA-Faden mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit des Extruders zu extrudieren. Dazu sollte das Hotend ausgeschaltet werden. Der Materialfluss sorgt dafür, dass das alte verbliebene ABS herausgespült wird, das PLA aber auch nicht genug Zeit zum Verkohlen hat. Das PLA sorgt zugleich auch für eine Kühlung des Hotends. Wenn der Extruder Steps verliert, also zu klacken beginnt, sollte das Gerät ausgeschaltet werden. ABS-Reste dürften dann in der Düse nicht mehr vorhanden sein.

Etwas aufwendiger – aber zugleich auch sehr effektiv – ist es, zwischen den beiden Materialien etwas weißes Nylon Filament zu laden. Dieses sollte dann so lange extrudiert werden, bis weiße Flüssigkeit aus der Nadel gelangt. Danach sollte diese dann abkühlen und ein Cold Pull vorgenommen werden. Mit diesem lassen sich so ziemlich alle Filamentreste entfernen.

Lassen sich mit ABS Filament 3d-gedruckte Objekte bemalen? Und wenn ja, wie?

Natürlich lässt sich ABS auch bemalen. Da das Element aber eine nicht ganz so passende Oberfläche für den Farbauftrag hat, sollte man zu einigen vorbereitenden Maßnahmen greifen. So wird das Material von manchem als leicht selbstschmierend bezeichnet, was aber sicher auch mit der Qualität des gewählten Filaments zusammenhängt. Generell empfehlen wir, auf hochwertige Filamente zurückzugreifen, da diese oft zu einem besseren Druckergebnis führen. Aber zurück zur ursprünglichen Frage.

Sinnvoll ist es, die Oberfläche des mit dem 3D-Drucker hergestellten und abgekühlten Objektes erst etwas aufzurauen, also abzuschleifen. Danach kann ein Haftgrund bzw. eine Kunststoffgrundierung aufgetragen werden, am Besten mit einer Spraydose. Bei einer Kunststoffgrundierung handelt es sich um einen transparenten Haftprimer, der extra für Kunststoffe entwickelt wurde. Ist die Grundierung getrocknet, kann dann der gewünschte Lack aufgetragen – am besten auch wieder aufgesprüht – werden. Auch Acrylfarbe lässt sich so auf die Grundierung aufbringen.

Manche Maker empfehlen beispielsweise, Revell Farben zu verwenden, die auch für den Modellbau genutzt werden. Diese würden auch ohne Haftgrund bzw. Grundierung decken. Auch hier wird aber die Empfehlung ausgesprochen, das gedruckte Objekt leicht anzuschleifen. Auch Grundierung, die sonst im KFZ-Bereich genutzt wird, kann nach Ansicht mancher Maker Verwendung finden. Auf diese könnte dann wiederum Revell Farbe oder auch Farbe aus Spraydosen aufgetragen werden. Bei kleineren Objekten besteht natürlich auch die Möglichkeit, sowohl den Haftgrund/die Grundierung als auch die abschließende Farbschicht bzw. Lackschicht mit dem Pinsel aufzutragen.