ABS (copolimero acrilonitrile-butadiene-stirene)

La plastica ABS, un copolimero di acrilonitrile, butadiene e stirene, è particolarmente apprezzata per le sue proprietà di robustezza e versatilità. Fin dal suo sviluppo negli anni ’50, l’ABS si è affermato in numerosi settori industriali. La sua ampia gamma di applicazioni spazia dai semplici articoli per la casa ai complessi componenti tecnici dell’industria automobilistica ed elettronica.

Composizione
Vantaggi
Superficie
Lavorazione
Applicazioni
Dettagli

Struttura e composizione dell'ABS

L'ABS può essere assegnato al gruppo dei polimeri stirenici e alle materie plastiche sfuse. Appartiene quindi alla famiglia di altri noti materiali plastici ingegneristici come le poliolefine (ad esempio PP e PE) o i cloruri di polivinile (PVC).

L'ABS è composto dalle sostanze stirene, butadiene e acrilonitrile, che ne costituiscono il nome. A seconda della composizione o del rapporto di miscelazione, vengono prodotte diverse materie plastiche ABS, che si differenziano per le loro proprietà meccaniche:

L'acrilonitrile conferisce alla plastica un'elevata resistenza al calore e agli agenti chimici.
Il butadiene garantisce flessibilità e resistenza agli urti.
Lo stirenefornisce una superficie liscia e migliora la lavorabilità.

Principali vantaggi dell'ABS

Elevata resistenza agli urti

L'ABS è in grado di assorbire bene gli urti e le sollecitazioni meccaniche, il che lo rende ideale per applicazioni robuste.

Buona resistenza al calore

Mantiene la sua forma anche a temperature più elevate, il che lo rende adatto ad applicazioni con stress termico.

Lavorabilità

L'ABS è facile da tagliare, modellare e lavorare, sia nei processi termoplastici come lo stampaggio a iniezione, sia nei processi di produzione additiva come la stampa 3D.

Qualità della superficie

L'ABS offre una superficie liscia o leggermente ruvida, il che è vantaggioso per prodotti esteticamente gradevoli.

Superfici delle parti in ABS

Per sua natura, la plastica ABS ha una proprietà speciale: grazie alla sua polarità, presenta una superficie eccellente per il successivo rivestimento, che dura molto più a lungo rispetto ad altre materie plastiche come il PS. Ciò si traduce in numerose possibilità applicative e un grande potenziale per modifiche estetiche, come ad esempio superfici cromate per gli alloggiamenti.

A seconda del processo di produzione, i pezzi in ABS presentano diverse finiture superficiali. Ad esempio, con i pezzi prodotti con processi CNC si ottengono superfici da molto opache a ruvide. Queste possono essere levigate a piacere. Tuttavia, è possibile evitare impurità grossolane già in fase di produzione scegliendo l’utensile da taglio giusto e impostando in modo ottimale i parametri di taglio. Inoltre, la scelta dell’ABS è decisiva per ottenere un’elevata qualità superficiale. L’ABS è disponibile in diverse composizioni e qualità, adatte al rispettivo processo di produzione. Con lo stampaggio a iniezione, ci si può generalmente aspettare superfici più lisce rispetto al CNC. Ciò è dovuto in gran parte allo stampo a iniezione già ottimizzato in cui viene iniettato l’ABS. Per ottenere elevate qualità superficiali, il corretto apporto di calore è particolarmente importante per evitare deformazioni e surriscaldamenti.

I componenti in ABS vengono spesso rivestiti con finiture aggiuntive, in particolare a scopo decorativo. In questo caso, la finitura metallica mediante cromatura è particolarmente adatta. La galvanica viene utilizzata per legare il metallo alla plastica in modo che sulla superficie si sviluppi un sottile strato lucido. Questi rivestimenti sono particolarmente utilizzati nell’industria automobilistica, dove i componenti rivestiti vengono utilizzati, ad esempio, per i cruscotti. Altre applicazioni tipiche di questi componenti in ABS cromati nella vita di tutti i giorni includono coperchi dei bidoni della spazzatura, soffioni doccia, specchietti retrovisori esterni e portasciugamani.

Tecniche di lavorazione dell'ABS

L'ABS può essere lavorato con vari metodi, tra cui:

Stampaggio a iniezione: Il processo più comune per la produzione in serie di componenti in ABS, soprattutto per forme complesse. Il processo di stampaggio a iniezione viene solitamente eseguito a temperature comprese tra 200 e 240 °C, per i tipi più resistenti al calore anche a 240-280 °C, mentre la temperatura dello stampo viene riscaldata fino a 85 °C. La pressione di stampaggio a iniezione è compresa tra 800 e 1800 bar e il ritiro di lavorazione è compreso tra circa lo 0,4 e lo 0,8%.

Estrusione: Utilizzata per la lavorazione dell'ABS sotto forma di barre, tubi e lastre. Le temperature durante l'estrusione sono solitamente comprese tra 180 e 230 °C.

Stampaggio a soffiaggio: Per la fabbricazione di prodotti cavi come bottiglie e serbatoi.

Stampa 3D: L'ABS è un materiale popolare nella fabbricazione di filamenti fusi (FFF) e nella modellazione a deposizione fusa (FDM), processi di stampa 3D ampiamente utilizzati. I prodotti realizzati in ABS tramite stampa 3D sono particolarmente adatti per la prototipazione o la produzione in piccole serie. Oltre all'ABS, anche il PLA può essere utilizzato come materiale plastico.

La versatilità nella lavorazione consente un'ampia gamma di design di prodotti e possibilità di applicazione.

Campi di applicazione dell'ABS

Prodotti di consumo

L’ABS è onnipresente nella nostra vita quotidiana. Esempi di questo sono

Alloggiamento di dispositivi elettronici: smartphone, telecomandi e alloggiamenti per computer traggono vantaggio dalla stabilità e dall’aspetto estetico dell’ABS.
Elettrodomestici: macchine da caffè, aspirapolvere e altri elettrodomestici utilizzano l’ABS per la sua durevolezza e stabilità dimensionale.
Giocattoli: marchi noti come LEGO utilizzano l’ABS per le sue proprietà di sicurezza, stabilità e resistenza del colore.

Industria automobilistica

Nell’industria automobilistica, l’ABS è ampiamente utilizzato in:

Pannelli interni: cruscotti, pannelli delle portiere e console sono spesso realizzati in ABS.
Componenti elettronici: fusibili, scatole degli interruttori e unità di controllo traggono vantaggio dalle robuste proprietà dell’ABS.
Parti della carrozzeria: i paraurti e gli altri componenti esterni sfruttano la resistenza agli urti e la stabilità dimensionale dell’ABS.

Ingegneria elettrica

L’ABS è un materiale preferito per:

Alloggiamenti per dispositivi elettronici di consumo: gli alloggiamenti per televisori, radio e computer traggono vantaggio dal buon isolamento elettrico e dalla resistenza al calore.
Elettrodomestici: gli elettrodomestici domestici e industriali utilizzano l’ABS per realizzare alloggiamenti resistenti e sicuri.

Stampa 3D

L’ABS è uno dei materiali più diffusi nel campo della stampa 3D:

Sviluppo di prototipi: grazie alle sue buone proprietà meccaniche e alla facilità di lavorazione, l’ABS è ideale per la creazione di prototipi.
Prodotti per i consumatori finali: con l’ABS è possibile realizzare in modo efficiente piccoli lotti e prodotti singoli.
Parti funzionali: l’ABS è adatto alla produzione di parti che devono resistere a carichi meccanici.

ABS rispetto ad altre materie plastiche

L'ABS compete con altre materie plastiche ampiamente utilizzate come il policarbonato (PC) e il polipropilene (PP). Un confronto mostra:

ABS vs. policarbonato (PC): il PC offre una maggiore resistenza agli urti e alle temperature, ma è più costoso. L'ABS, invece, offre una migliore lavorabilità ed è meno costoso.
ABS vs. polipropilene (PP):il PP è più leggero e ha una migliore resistenza chimica, mentre l'ABS offre una maggiore resistenza meccanica e una migliore qualità superficiale.