FFF 3D 打印材料 ABS：性能表现

• 1
  ABS 到底是什么
• 2
  ABS 零件为何翘曲和脱层
• 3
  让 ABS 保持平整的打印设置
• 4
  哪些零件适合 FFF 3D 打印材料 ABS
• 5
  丙酮抛光、粘接与喷漆
• 6
  分步流程：从模型到成品 ABS 零件
• 7
  FFF 3D 打印材料 ABS 设置及其影响
• 8
  何时选择 ABS 打印

ABS 是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。三种单体带来三种性能：丙烯腈提供耐热和耐化学性，丁二烯提供冲击韧性，苯乙烯让熔体保持流动、表面保持光泽。正是这种组合，使该材料出现在汽车内饰件、家电壳体和电动工具外壳上。

代价在丁二烯相。它吸收冲击好，但带有双键，长期受紫外线和氧气侵蚀。未稳定化的 ABS 在户外数月后发黄、表面粉化属正常现象，不是打印缺陷。

做成线材时聚合物是非晶态，没有明显熔点，而是逐渐软化，所以加热腔体比在喷嘴上多升几度更有效。典型线轴在 240 至 260 °C 打印，热床 100 至 110 °C。

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  密度约 1.04 g/cm³，比铝轻约 25%
• 2
  热变形约 90–100 °C 软化；远离高温发动机舱
• 3
  溶剂反应溶于丙酮，可用丙酮或 MEK 浆料粘接

每道沉积的熔线从约 250 °C 冷却到室温。ABS 收缩约 0.5 至 0.8%，且收缩不均匀：挤出机在熔线仍软时沿长度方向拉伸，因此零件在 XY 平面比 Z 向收缩更多。200 mm 长的支架沿长度可缩短 1.2 mm 以上。

翘曲始于下层已冷却变硬、上层仍想收缩。冷却层抵抗收缩，应力在角部累积，零件从热床剥离。高、平、尖角的几何形状最糟。圆角和更小的底面有帮助。

热床附着没有人们想的那么重要。如果腔体空气冷，完美的首层到第 40 层仍会翘起。先加热腔体，再考虑表面。

潮湿会让情况更糟。湿线材在喷嘴处闪蒸成蒸汽，在熔线中留下空隙，降低层间结合。长时打印前，将 ABS 在 70 至 80 °C 下干燥 3 至 4 小时。

• 1
  尖角加 2–3 mm 倒角或圆角以分散应力
• 2
  细长零件将最长轴沿 Z 向摆放或拆分零件
• 3
  大平面使用 brim，配合无 raft、涂胶的热床

从腔体开始。ABS 需要零件周围静止的暖空气，而不是气流。关闭机器，让腔体在 40 至 60 °C 下保温，打印完成前保持门关闭。打印中途开门是沿层线开裂最常见的原因。

热床选择对脱模和抓附同样重要。100 至 110 °C 的 PEI 板能很好地固定 ABS；在大底面上薄涂一层胶棒可增加脱模保险。Garolite 和 ABS 浆料也可行，但清理更麻烦。玻璃加发胶是老车间常用方案，仍然有效。

保持冷却风扇低速。0 至 30% 足以固化悬垂；0.2 mm 层上全速吹风会在打印完成前导致分层。角部变圆就调高风扇，壁面开裂就调低。

仔细处理首层。0.25 mm 首层、105 °C、慢速首层，让熔线有时间压入热床纹理。这一层决定其上所有层的平整度。

ABS 适用于需要韧性和一定耐热性的功能原型，不适用于必须保持 ±0.05 mm 的零件。0.4 mm 喷嘴的 FFF 机器在正确补偿收缩后，100 mm 尺寸上大致保持 ±0.3 mm，高薄壁更差。如果图纸要求 ±0.005 mm，那是机加工的活。

合适的候选件有几个共同点：壁厚 2 mm 以上，无支撑跨度不超过约 20 mm，底面不是大薄板。壳体、支架、夹具、风道和盖板通常打印良好。长导轨和宽平板通常会翘。

螺纹特征可以做但强度弱。打印的 M6 螺纹在手动扭矩下会滑牙。设计底孔并用丝锥攻丝，或用 200 至 220 °C 的烙铁热熔嵌入金属嵌件。

如果零件需要水密或承载，应规划机加工或真空铸造版本。打印 ABS 沿层缝有孔隙，持续载荷下会蠕变，尤其在 60 °C 以上。

丙酮蒸汽抛光溶解外层熔线纹路，留下光泽表皮。室温冷蒸汽 10 至 20 分钟见效；热蒸汽更快，但会使薄壁变形、锐边变圆。对必须保持尺寸精度的特征做遮蔽，因为该过程会去除 0.05 至 0.15 mm 表面。

粘接时，把 ABS 边角料溶解在丙酮中调成浆料，可制成填缝胶，几小时内固化。MEK 固化更快，但对操作人员和零件更刺激。固化时夹紧接头，否则溶剂挥发时接头会裂开。

未处理 ABS 表面的漆膜附着力一般。用 400 目砂纸打磨，异丙醇擦拭，并使用塑料专用底漆。跳过底漆，面漆几周内就会在边缘起皮。

溶剂工艺需要通风和丁腈手套。丙酮蒸气比空气重，会积聚在低处。在通风柜或室外操作，绝不要在密闭房间内。