Degradación térmica de ABS impreso en 3D (y otros plásticos)

La versión corta de mi pregunta es:

¿Es probable que las piezas impresas en 3D hechas de ABS sobrevivan durante un año en una incubadora a 80 ℃ ?

Por favor siga leyendo para más detalles.

Estoy imprimiendo algunas piezas que se usarán dentro de una incubadora en un laboratorio. Es probable que se usen a 80 ℃ durante al menos un año, posiblemente incluso a temperaturas más altas que eso. (Pero muy probablemente por debajo de 100 100.)

Actualmente estamos utilizando ABS para estas partes. Mi pregunta es si el ABS impreso en 3D se degradará en esas condiciones. (Por ejemplo: ¿se volverá suave y se hundirá; se decolorará; se volverá quebradizo?) Las piezas se unen para formar un objeto bastante grande, que es básicamente un estante que contiene muchos viales de vidrio, por lo que es importante que permanezca rígido.

Encontré algunos documentos sobre la degradación térmica del ABS (por ejemplo, este parece bastante completo) pero no tengo la experiencia para interpretarlos en términos de cómo se comportarán mis partes prácticamente. Tampoco estoy seguro de si ser impreso en 3D hará la diferencia.

Si el ABS no es adecuado para este tipo de aplicación, ¿hay otros plásticos que sí lo sean? Estamos utilizando el Zortrax M200, por lo que nuestras opciones son los plásticos que se enumeran aquí . Observo que PCABS se enumera como específicamente resistente a la temperatura, por lo que podríamos ir con eso, pero preferiríamos el ABS si funciona, ya que viene en blanco en lugar de marfil (que es importante para nuestra aplicación) y tenemos muchos de ella disponible.

actualización: al final decidimos que usar ABS es demasiado arriesgado, así que elegimos PCABS y viviremos con el color amarillento. (Podríamos pintarlo de blanco). Actualmente está en el horno en una prueba de funcionamiento, y si no falla en unas pocas semanas, correremos el riesgo de realizar el experimento de un año de duración con este material. Sin embargo, aún apreciaríamos mucho los consejos de cualquiera que tenga un conocimiento o experiencia concretos de este tipo de situación.

Para responder a su pregunta brevemente: No, no sobrevivirá ABS para una duración de al menos un año a 80-100 ° C .

Si observa el cuadro anterior (de Tiganis / Burn), notará que la línea azul (ABS 90 ° C) está disminuyendo. Hice un cálculo del globo ocular del gráfico y llegué a la ecuación ( Jpara la energía de ruptura , hdurante horas ):

J = -0.002h + 14

En base a eso, se alcanzará una energía de ruptura de 0 julios después de 7056 horas o 294 días .

Si deambula por los foros de Internet sobre impresión 3D, encontrará que ese valor está en el estadio de las experiencias de las personas. Recuerdo un caso, donde alguien colocó una pieza de ABS al sol y se rompió después de un año.

Tiganis; Quemadura: los efectos del envejecimiento por calor en las mezclas de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS). En: Lacasse; Vanier (1999): Durabilidad de los materiales y componentes de construcción 8, pp. 912-922.

Es probable que su filamento de ABS sea diferente del ABS del que habla el papel, como mínimo el filamento ha agregado colorante (el ABS no es naturalmente blanco), es posible que tenga otros aditivos para facilitar la extrusión y, especialmente para cuesta ABS: también es posible que tenga otro contaminante aleatorio.

El "mismo" material de diferentes fabricantes a menudo es muy diferente (para filamentos de bajo costo, los diferentes lotes del mismo fabricante a veces son diferentes), por lo que, incluso si alguien aquí tuvo experiencia con la cocción de ABS durante un año, nunca puede estar seguro su ABS funcionará igual que su ABS.

Si la información no está en la hoja de datos del material, puede intentar ponerse en contacto con el fabricante, aparte de eso, realmente no tiene forma de conocer otra cosa que intentarlo por usted mismo.

caliéntelo, vea lo que sucede, también tenga en cuenta un soporte adicional en caso de que degrade su retención. si es posible, dale una especie de capa protectora. Alguien dijo pintura, pero ¿puedes agregar una capa de resina o cerámica?

Recomendaría Taulman Bluprint , que tiene una T _g de 100 ° C e imprime alrededor de 250 ° C.

Obtuve una pequeña muestra y se imprimió bien con la configuración recomendada. No hice ninguna prueba térmica con mi impresión (hice una perilla para una cortadora de césped), pero Taulman tiene una sólida reputación por los filamentos diseñados.