ABS-Kunststoff

ABS-Kunststoff (Acrylnitril-Butadien-Styrol, englisch acrylonitrile butadiene styrene) ist ein amorpher Thermoplast und einer der meistverwendeten Werkstoffe für Gehäuse und Abdeckungen. Acrylnitril verleiht ihm Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit, Butadien in Form fein verteilter Kautschukpartikel die Zähigkeit und Styrol Steifigkeit, Glanz und gute Verarbeitbarkeit.

Die Glasübergangstemperatur liegt bei etwa 100 bis 110 °C. Die Wärmeformbeständigkeit (HDT nach ISO 75) bei 1,8 MPa beträgt bei Standardtypen meist 80 bis 95 °C, für dauerhaft belastete Teile rechnet man daher mit etwa 80 °C. Der Zug-E-Modul liegt typisch bei 2 bis 2,5 GPa, die Zugfestigkeit bei 40 bis 50 MPa, die Dichte bei etwa 1,05 g/cm³. Die Kerbschlagzähigkeit ist deutlich höher als bei PLA oder Polystyrol, aber niedriger als bei Polycarbonat. Das Blend PC/ABS verbindet deshalb die höhere Wärmeformbeständigkeit und Zähigkeit von Polycarbonat mit der einfachen Verarbeitung von ABS.

Industriell wird ABS vor allem im Spritzguss verarbeitet (Massetemperatur meist 220 bis 260 °C, Schwindung etwa 0,4 bis 0,7 %) und zu Platten extrudiert, die anschließend durch Thermoformen umgeformt werden. Spritzgussteile haben eine hochwertige, gut lackier- und bedruckbare Oberfläche. ABS ist zudem der gängigste Kunststoff zum Galvanisieren (verchromte Bedienelemente). Halbzeuge lassen sich leicht zerspanen und kleben.

Im FDM-Druck wird ABS meist mit 230 bis 260 °C an der Düse und 90 bis 110 °C am Druckbett verarbeitet. Wegen der stärkeren thermischen Schwindung neigt es zu Verzug, Ablösen vom Druckbett und Rissen zwischen den Schichten und braucht daher einen geschlossenen, idealerweise beheizten Bauraum und eine Absaugung der Dämpfe. Drucke lassen sich mit Acetondampf glätten. Das verwandte ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester) enthält statt Butadienkautschuk einen Acrylatkautschuk und ist dadurch deutlich UV- und witterungsbeständiger.

ABS eignet sich für Gehäuse von Elektronik und Haushaltsgeräten, Innenraumteile im Automobil, Bedienelemente, Griffe, Rahmen und Teile, die lackiert oder galvanisiert werden. Es lohnt sich, wo eine Temperaturbeständigkeit bis etwa 80 °C genügt und das Teil weder dauerhaft in der Sonne liegt noch mit Lösemitteln in Kontakt kommt. Für höhere Temperaturen oder Schlagbeanspruchung prüfen Sie PC/ABS oder Polycarbonat, für Außenteile ASA und für chemisch beanspruchte oder gleitende Teile teilkristalline Kunststoffe wie Polypropylen, Polyamid oder POM.

Im Prototypenbau ist ABS vor allem sinnvoll, wenn der Prototyp ein späteres ABS-Spritzgussteil nachbilden soll oder die Oberfläche geglättet und lackiert wird. Für erste Formmodelle genügt meist das leichter druckbare PLA, für präzise Designmodelle der SLA-Druck.

Standard-ABS vergilbt und versprödet unter längerer Sonneneinstrahlung, weil UV-Strahlung die Butadienkomponente angreift. Setzen Sie es im Freien nur lackiert oder UV-stabilisiert ein, besser ist ASA. Vorsicht auch bei Lösemitteln (Ketone einschließlich Aceton, Ester, aromatische Kohlenwasserstoffe) und bei umgebungsbedingter Spannungsrissbildung: Ein Teil mit eingepresstem Einsatz oder zu fest angezogener Schraube kann nach Kontakt mit manchen Ölen, Reinigungsmitteln oder Klebstoffen reißen.

Die Eigenschaften variieren je nach Typ und Hersteller. Nennen Sie in der Anfrage daher den konkreten Typ (Standard, erhöhte Wärmeformbeständigkeit, selbstverlöschend, galvanisierbar) oder zumindest die geforderte Temperaturbeständigkeit und Brennbarkeitsklasse. Trocknen Sie das Granulat vor dem Spritzgießen, sonst entstehen silbrige Schlieren auf der Oberfläche. Bei 3D-gedruckten Teilen ist die Festigkeit zwischen den Schichten geringer als beim Spritzgussteil, und als „ABS-like“ bezeichnete Harze bilden die Eigenschaften von ABS nur näherungsweise nach.