Plástico ABS: Conheça as propriedades, o processamento e os usos.

ABS Plastic

O acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) é um plástico de engenharia essencial composto por acrilonitrila, butadieno e estireno. Esses monômeros possuem propriedades distintas que, quando combinadas, resultam em um polímero resistente, durável e versátil, amplamente utilizado em diversos setores. Usinagem CNC de plástico. 

Graças à sua resistência à corrosão, resistência ao impacto, estabilidade térmica e propriedades de isolamento elétrico, o ABS é amplamente utilizado em produtos industriais e de consumo. Ele pode ser processado por usinagem CNC. Moldagem por injeção de ABSe impressão 3D, dependendo do projeto da peça e do volume de produção.

Ao comparar ABS vs PLAO ABS oferece melhor resistência ao calor, tenacidade e durabilidade, tornando-o mais adequado para peças funcionais, enquanto o PLA é geralmente escolhido para protótipos simples. Apesar de suas limitações, como menor resistência às intempéries e emissão de gases durante a combustão, o ABS continua sendo um dos plásticos de engenharia mais utilizados.

Este artigo explica as propriedades, aplicações e métodos de fabricação do ABS para ajudá-lo a escolher o material certo para o seu projeto.

 

O que é plástico ABS? 

ABS é a sigla para Acrilonitrila Butadieno Estireno, um polímero termoplástico composto por três monômeros: acrilonitrila, butadieno e estireno. Esses componentes distintos conferem ao plástico suas propriedades únicas. A acrilonitrila é responsável pela resistência térmica do plástico ABS, o butadieno pela resistência ao impacto e o estireno, principalmente, torna o plástico liso e usinável. 

Desde a sua comercialização na década de 1950, o plástico ABS tem sido utilizado em tubulações, conexões, componentes de refrigeração e materiais estruturais, entre outros. Sua durabilidade, custo-benefício e facilidade de fabricação são algumas das propriedades de materiais altamente desejadas nessas e em outras aplicações de plástico ABS. 

Fórmula química do acrilonitrilo butadieno estireno

A fórmula química do ABS é (C8H8 · C4H6 · C3H3N)n. Isso mostra que o ABS é composto por C₈H₈ (estireno), C₄H₆ (butadieno) e C₃H₃N (acrilonitrila). O 'n' fora dos parênteses refere-se às múltiplas repetições das três unidades. Muitas dessas unidades criam longas cadeias, que são a base da resistência e durabilidade do ABS. 

Estrutura do Acrilonitrilo Butadieno Estireno

O plástico ABS apresenta uma mistura de estruturas cristalinas e amorfas. Portanto, embora seu arranjo molecular seja flexível, ele também é ordenado. A cristalinidade é média, portanto o material é forte, resistente e dimensionalmente estável. Não é tão definido quanto em polímeros puros. 

Propriedades do Plástico ABS 

Segue abaixo uma visão geral das principais propriedades do plástico ABS, abrangendo propriedades mecânicas, físicas e químicas.  

Propriedades mecânicas do plástico ABS 

• Resistência à tração do plástico ABS 

A resistência à tração do material ABS é de aproximadamente 46 MPa (6,600 PSI). No entanto, esse valor pode variar dependendo da fonte. Esse material é suficientemente resistente para a fabricação de peças duráveis ​​para aplicações automotivas, eletrônicas, brinquedos e outros produtos. 

• Resistência ao escoamento do ABS

A resistência ao escoamento do ABS normalmente varia entre 29.6 MPa e 48 MPa. O valor exato depende das condições de processamento e da formulação. Essa resistência é suficiente para muitos componentes industriais e de consumo. 

• Resistência ao Impacto 

O acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) é um dos plásticos mais resistentes a impactos, juntamente com o policarbonato e o pDCPD (polidiciclopentadieno). Por isso, é excelente para fabricar caixas de ferramentas, tacos de golfe e para-choques de automóveis. 

para-choque de carro em ABS

Propriedades físicas do ABS

Densidade do acrilonitrilo butadieno estireno

A densidade de 1.05 g/cm³ classifica o ABS como um plástico leve. No entanto, ele é mais pesado que o polietileno. Note que essa densidade pode variar dependendo da classe específica. Por exemplo, os inibidores de chama tornam a classe retardante de fogo mais pesada. 

Propriedades térmicas do plástico ABS

Estabilidade térmica do ABS

Por ser um termoplástico amorfo, o ABS exibe um aumento gradual na mobilidade das cadeias quando exposto ao calor. À medida que se aproxima de sua temperatura de transição vítrea (Tg), o plástico torna-se emborrachado. O aquecimento adicional torna o material menos viscoso e mais receptivo aos processos de extrusão e moldagem. 

Ponto de fusão do material ABS

Com base na explicação acima, não diríamos que o ABS tem um ponto de fusão específico. Em vez disso, ele possui uma faixa de amolecimento e fluidez. O amolecimento começa entre 95 e 105 °C. É por isso que os engenheiros geralmente se concentram na faixa de amolecimento do material e nos comportamentos térmicos relacionados, em vez de um ponto de fusão específico. 

Resistência química do ABS

O ABS demonstra uma resistência impressionante a álcalis e ácidos diluídos. Sua resistência a hidrocarbonetos alifáticos é menor. No entanto, a menor resistência do plástico é contra álcoois e hidrocarbonetos (tanto aromáticos quanto halogenados).

Propriedades elétricas do plástico ABS 

O isolamento elétrico do plástico ABS é um dos mais utilizados na indústria. É popularmente empregado em dispositivos como teclados de computador, tomadas e ferramentas elétricas. 

Uma tomada elétrica

Tabela Resumo das Propriedades do Plástico ABS 

Segue abaixo uma tabela com as propriedades comuns do plástico ABS:

Propriedade	Valor/nível
Densidade	1.05 g / cm³
Resistência ao Impacto	Muito alto
Resistência à Tração	46 MPa
Temperatura de serviço	80–90 °C contínuo
Faixa de amaciamento	95 – 105 ° C
Isolamento elétrico	Excelente
Resistência química	Eficaz contra ácidos e álcalis diluídos, mas suscetível a danos causados ​​por hidrocarbonetos aromáticos e clorados.
Revestimento de superfície	Suave, de alta qualidade e fácil de polir.

 

Benefícios do plástico ABS em produtos manufaturados 

O ABS oferece resistência à corrosão, boa resistência ao impacto, durabilidade e um acabamento superficial atraente a um custo razoável. Por esses motivos, é amplamente utilizado em Moldagem por injeção de ABS na China   Produzir peças plásticas em volumes de produção médios e altos.

• Resistência à CorrosãoSendo um plástico, o polímero ABS não enferruja como os metais. Ele é projetado para resistir a diversos tipos de produtos químicos. Essa propriedade é crucial para peças destinadas a proteger ou envolver outras peças vulneráveis.  
• A durabilidadeAlém de resistir à corrosão, o ABS também é projetado para alta resistência a impactos. Ele pode suportar muitos golpes e pancadas industriais. O plástico permite fabricar peças finas e grossas com a mesma precisão. No entanto, as peças mais grossas apresentam maior resistência ao impacto. 
• Custo-benefícioO processo de fabricação do acrilonitrila butadieno estireno é relativamente simples. Você pode literalmente produzir o plástico no laboratório ao lado. É por isso que o material é comum e acessível.    
• Acabamento de Superfície de Alta QualidadeAs peças de plástico ABS possuem excelente acabamento superficial e um preço acessível. 

 

Limitações/Desvantagens do Plástico ABS

Apresentamos aqui as principais limitações ou desvantagens do uso de componentes de material ABS;

• Degradação sob exposição excessiva aos raios UV 

danos causados ​​pela exposição aos raios UV

• Tende a amolecer em temperaturas acima de 90°C.
• Desempenho insatisfatório contra hidrocarbonetos aromáticos e hidrocarbonetos clorados. 

Devido a essas limitações, pode ser difícil usar peças de plástico ABS em aplicações externas sem estabilização UV. 

 

Como o polímero ABS é fabricado 

O polímero ABS é produzido principalmente por meio da polimerização, que é o processo de produção de cadeias longas a partir de monômeros. A polimerização é categorizada como... suspensão de massa contínua or tipo de emulsão. 

Tipo de suspensão contínua de massa 

A borracha de polibutadieno é dissolvida e, em seguida, misturada com acrilonitrila e estireno. O resultado é um plástico ABS transparente e resistente. 

Tipo de Emulsão 

Acrilonitrila, butadieno e estireno são misturados com emulsificantes e água. Isso faz com que o butadieno forme um polímero de látex que se liga à acrilonitrila e ao estireno. Após a lavagem e secagem, o polímero ABS resultante apresenta-se na forma de pó ou grânulos. 

 

Processos de fabricação do plástico ABS 

A seguir, são apresentados os principais métodos de processamento do material ABS. 

• Usinagem CNC ABS
• Impressão ABS 3D 
• Moldagem por injeção de ABS

Usinagem CNC ABS

O plástico de engenharia ABS possui propriedades mecânicas adequadas para usinagem CNC. Ele também é suficientemente estável para permitir um acabamento preciso. Isso explica a popularidade do ABS. Usinagem CNC ABS em peças acabadas e protótipos. 

Usinagem ABS CNC

Quanto às peças acabadas, a resistência ao impacto e a robustez do ABS aumentam a durabilidade e o desempenho. No entanto, existem alguns problemas a serem resolvidos na usinagem desse plástico. O principal deles é o baixo ponto de fusão do material. Portanto, operações de torneamento, fresagem, furação e outras usinagens CNC devem ser realizadas com medidas eficazes de dissipação de calor. 

Aqui estão algumas das melhores práticas que os maquinistas utilizam para Usinagem ABS. 

• Use uma velocidade de rotação moderada para evitar o derretimento.
• Utilize ferramentas de corte que mantenham o fio por mais tempo, por exemplo, fresas de metal duro sem revestimento com 2 ou 3 canais de corte.
• Aplique fluido refrigerante de qualidade ou ar comprimido para remover os cavacos e resfriar a peça/ferramenta.
• Manter uma alta taxa de alimentação ajuda a dissipar o calor e a formar lascas grossas. 
• Fixe a peça firmemente durante a usinagem. 

Vantagens da usinagem CNC ABS

• Maior precisão 
• Peças duráveis
• Produção rápida de protótipos
• Acabamento de superfície superior
• Adequado para geometrias complexas

Limitações da usinagem CNC de ABS

• Pode gerar muitos resíduos.
• Alto custo dos equipamentos de usinagem CNC

Impressão ABS 3D 

A impressão 3D em ABS é um processo popular com uma longa história. De fato, esse plástico já era utilizado em impressoras 3D industriais. Os fabricantes que utilizam essa técnica citam o acabamento superficial liso, a boa resistência ao desgaste e ao impacto, e a relação custo-benefício como as principais motivações para o uso do plástico. 

Peças de ABS impressas em 3D

As impressoras FDM e FFF são comumente usadas para esse processo. O ABS filamentoso é liquefeito por aquecimento e impresso para fabricar as peças. 

Vantagens da impressão 3D em ABS

• Acabamento de superfície liso
• Custo-beneficio 
• simples 

Limitações da impressão 3D em ABS

• Peças propensas a rachaduras e deformações
• O processo emite um odor desagradável. 
• Requer equipamento de impressão avançado 

Moldagem por injeção de ABS

A moldagem por injeção de ABS é igualmente popular na fabricação de diversas peças plásticas. O processo envolve a fusão de grânulos de plástico ABS e, em seguida, a injeção do material fundido em um molde sob pressão. Após o resfriamento e a cura, a peça plástica está pronta para uso. As peças moldadas por injeção em ABS incluem componentes para lâmpadas de LED, botões de monitores de ECG, tampas de perfume e carcaças de calculadoras. 

Vantagens da moldagem por injeção ABS

• Baixa produção de resíduos 
• Fabricação em grande volume 
• Peças duráveis ​​e mecanicamente resistentes
• Pode ser facilmente automatizado. 

Limitações da moldagem por injeção de ABS

• Ferramentas e equipamentos caros 
• Os materiais podem inflamar

Qual a durabilidade do plástico ABS?

As peças de plástico ABS para uso interno duram mais do que as para uso externo. As peças para uso interno podem durar até três décadas, enquanto o plástico ABS para uso externo pode se degradar em um ano, caso não possua estabilizadores UV. Dito isso, é importante observar que a vida útil depende principalmente destes fatores:

• Exposição UV 
• Exposição química 
• Dinâmica da temperatura 
• Tipo e quantidade de carga

Ao escolher o polímero ABS, é importante especificar o material em si e, se possível, utilizá-lo em um ambiente controlado. Isso pode contribuir para tornar o material leve mais durável. 

 

Como o plástico ABS é reciclado?

A reciclagem do plástico ABS envolve várias etapas, começando pela trituração do material. Os fragmentos são então misturados com água. Metais e outros poluentes são filtrados. Uma filtragem adicional separa o plástico ABS de outros tipos de plástico. O ABS recuperado é misturado com ABS novo para produzir o plástico final. 

O plástico ABS é reciclável.

 

Para que serve o material ABS? 

As aplicações mais comuns do plástico ABS encontram-se nos setores automotivo, elétrico e eletrônico, médico, de eletrodomésticos, de construção civil e de brinquedos e jogos. Aqui estão mais detalhes sobre esses usos dos polímeros ABS.

Partes automotivas  

O material ABS é amplamente utilizado na indústria automotiva para peças como painéis de instrumentos, calotas, capas protetoras, painéis de instrumentos e painéis de portas. 

Peças internas de carros em ABS

Elétrica e Eletrônica 

Nesse setor igualmente vasto, os plásticos são usados ​​para fabricar capas de computador, capas de TV e muitas outras peças. 

Peças para a Indústria Médica  

A durabilidade, a resistência química e as propriedades de esterilização do polímero ABS são essenciais na fabricação de equipamentos de laboratório, seringas, invólucros de dispositivos e outras peças médicas. 

Tampa de plástico ABS para uso médico

Eletrodomésticos

A indústria de eletrodomésticos depende das propriedades do material ABS para refrigeradores, condicionadores de ar, máquinas de lavar roupa e outros aparelhos. 

Pulsador de máquina de lavar ABS

Indústria de construção

Esses plásticos são amplamente utilizados em peças estruturais, como painéis, divisórias, portas e janelas. 

Jogos e Brinquedos 

O ABS é fácil de moldar, por isso usá-lo para fazer peças pequenas não é um desafio. Diversos tipos de brinquedos e jogos são feitos com esse plástico. 

brinquedo de plástico ABS

Comparando o plástico ABS com alternativas

As chapas de plástico ABS oferecem uma boa combinação de custo-benefício, durabilidade e versatilidade para projetos. No entanto, esse material pode, em algumas circunstâncias, ser substituído por PVC, Delrin, náilon (PA) e acetal. 

Veja como as chapas de ABS se comparam a essas alternativas. 

O plástico ABS é melhor que o PVC?

Na comparação entre plástico ABS e PVC, o material ABS apresenta vantagens sobre o PVC nos seguintes aspectos:

• Maior resistência ao impacto 
• Melhor usinabilidade 
• Não se torna quebradiço em temperaturas frias; o PVC sim.
• Mais seguro que o PVC quando aquecido, pois não emite cloro. 

Devido a essas vantagens, o ABS é preferível para aplicações onde a absorção de impacto é fundamental. Instalações hidráulicas de drenagem, esgoto e ventilação (DWV) acima do solo são bons exemplos de uso de plástico. 

Tubos de PVC frágeis

O ABS é Delrin?

Não, o ABS e o Delrin têm diferenças fundamentais. Embora ambos sejam plásticos, o ABS é amorfo, enquanto o Delrin, também chamado de acetal ou POM, é semicristalino. As diferenças específicas incluem uma resistência à tração cerca de 70% maior no Delrin, maior resistência ao desgaste no Delrin, preço mais acessível do ABS e maior absorção de umidade no ABS. 

Plástico ABS vs Nylon (PA)

Em comparação com o nylon, o ABS possui menor resistência à tração e à abrasão. Além disso, seu desempenho é inferior em altas temperaturas. As vantagens do ABS incluem maior custo-benefício, melhor isolamento elétrico e menor absorção de umidade. 

Plástico ABS vs. Acetal 

Tanto o plástico ABS quanto o acetal são próprios para contato com alimentos, duráveis ​​e resistentes. No entanto, para trabalhos específicos, um pode ter um desempenho melhor que o outro. O ponto principal é que, embora o acetal se destaque em projetos de usinagem CNC, o plástico ABS é mais indicado para colagem e conformação. Portanto, é fundamental comparar criticamente as propriedades de cada um desses materiais com o desempenho desejado do produto. 

O acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) é mais resistente ao calor do que o polietileno (PE)?

Sim, o ABS é mais resistente ao calor do que a maioria dos materiais PE. Ele pode funcionar continuamente a 80°C. Períodos de funcionamento mais curtos também são possíveis em temperaturas mais altas, até 105°C. Peças para aplicações em temperaturas relativamente altas podem ser fabricadas usando esse termoplástico. Considere plásticos resistentes ao calor Para peças como tubos de encanamento de água quente e lentes de faróis em carros. 

Conexão de tubo ABS

Outras comparações estão apresentadas nas tabelas abaixo.

Plástico ABS vs. Policarbonato

As principais diferenças entre o plástico ABS e o policarbonato em termos de durabilidade superficial, resistência e aplicações são:

Element	ABS Plastic	PC
Resistência a arranhões	Mais suscetíveis a danos em ambientes hostis.	Melhor resistência a riscos
Durabilidade da superfície	Menos aplicável a componentes de alta transparência.	Melhor para aplicações que exigem alta clareza.
Aplicativos comuns	Gabinetes eletrônicos, peças automotivas	Faróis de carro, lentes de óculos

Plástico ABS vs. Polietileno de Alta Densidade (PEAD) 

Aqui estão algumas diferenças entre ABS e HDPE em termos de vantagens e resistência à tração:

Element	ABS Plastic	HDPE
Resistência à tração	Integridade estrutural superior – 40 a 70 MPa	Resistência à tração inferior – 20 a 40 MPa
Principal vantagem	Alta integridade estrutural sob carga	Maior resistência química, resistência ao impacto e flexibilidade.

Plástico ABS versus Poliestireno de Alto Impacto (HIPS)

As principais diferenças entre ABS e HIPS em termos de aplicações e acabamento superficial são:

Element	ABS Plastic	HIPS
O acabamento da superfície	Mais suave, mais polido, mais atraente	Mais áspero, menos atraente
Aplicações	Eletrônicos de consumo, produtos decorativos, gabinetes	Aplicativos com menos foco no apelo visual

Plástico ABS vs. Polietileno Tereftalato (PET)

As diferenças na precisão dimensional e na contração do molde entre o plástico ABS e o PET são:

Element	ABS Plastic	PET
Encolhimento do molde	Menor encolhimento durante o resfriamento	Maior contração durante o resfriamento
Precisão dimensional	Adequado para peças automotivas e outras aplicações que exigem alta precisão dimensional.	Requer ajustes específicos para tolerâncias mais rigorosas.

Plástico ABS vs. Polibutileno Tereftalato (PBT)

O plástico ABS e o PBT comportam-se de forma diferente em termos de condutividade térmica e gestão térmica, conforme:

Element	ABS Plastic	PBT
Condutividade térmica:	Baixa condutividade térmica	Maior condutividade térmica
Gerenciamento térmico	Não é a melhor opção para aplicações de gerenciamento térmico.	Ideal para aplicações de gerenciamento térmico, por exemplo, em eletrônicos e automóveis.

 

Conclusão 

A resistência química, a durabilidade, a versatilidade e a estética são algumas das propriedades únicas do plástico acrilonitrila butadieno estireno (ABS). Este tipo de plástico frequentemente supera as alternativas, daí a sua popularidade em diversas indústrias. 

Escolha chapas de plástico ABS para obter o máximo desempenho e personalização. Entre em contato com um fornecedor confiável para obter análises imparciais e garantir o uso correto das chapas. Na ProleanTech, experiência, conhecimento especializado e maquinário de ponta se unem para oferecer alguns dos melhores produtos. Serviços de usinagem ABS na China e além-fronteiras.