Panduan Lengkap Bahan ABS: Sifat, Aplikasi & Manfaat
Bulan lalu seorang pelanggan bertanya kepada saya mengapa wadah pengisi daya baterainya retak setelah enam bulan. Saya melihat spesifikasi material yang mereka kirimkan. ABS tujuan umum diberi nilai maksimal 80 derajat, tetapi elektronik internal mendorong 95 derajat selama siklus pengisian daya. Tidak ada yang memeriksa. Kesalahan klasik.
Saya menulis ini karena tim penjualan kami terus menanyakan pertanyaan yang sama kepada saya dari pelanggan yang berbeda. Mungkin meletakkan semuanya di satu tempat akan menghemat waktu semua orang.
Dasar-dasar ABS
Akrilonitril Butadiena Stirena. Tiga komponen, masing-masing melakukan sesuatu yang berbeda. Akrilonitril untuk ketahanan kimia. Butadiena untuk dampak. Styrene untuk kekakuan dan permukaan akhir.
Perbandingan antara ketiganya menentukan karakteristik kelas. Lebih banyak butadiena berarti dampak yang lebih baik tetapi bahannya lebih lembut. Lebih banyak akrilonitril berarti ketahanan kimia yang lebih baik tetapi lebih sulit untuk diproses. Setiap produsen menyeimbangkan hal ini secara berbeda, itulah sebabnya Anda tidak bisa begitu saja bertukar pemasok dan mengharapkan hasil yang sama.
Kami mempelajari hal ini pada tahun 2019, mungkin tahun 2020, ketika keuangan mendorong kami untuk mengganti pemasok ABS. Menurut saya, menghemat sekitar 8% untuk material. Spesifikasi lembar data yang sama, peringkat MFI yang sama, semuanya sama di atas kertas. Kami membutuhkan waktu hampir sebulan untuk penyesuaian proses sebelum kami mendapatkan suku cadang yang dapat diterima lagi. Perilaku alirannya sangat berbeda. Insinyur proses kami ingin membunuh seseorang. Sebenarnya menurutku proyek itulah yang akhirnya membuatnya berhenti beberapa bulan kemudian, meski aku tidak begitu yakin. Bagaimanapun. Jangan pernah lagi berpindah pemasok hanya untuk penghematan biaya tanpa pengujian ekstensif terlebih dahulu.
Beberapa pelanggan bertanya tentang konten ABS daur ulang. Sejujurnya kami bukan penggemar. Kekuatan benturan menurun, konsistensi batch hilang, dan bau selama pemrosesan terasa lebih buruk. Ada satu batch bahan penggilingan ulang tahun lalu yang berbau seperti ban terbakar. Operator mengira mesinnya terbakar. Ternyata pemilik sebelumnya telah memproses sesuatu yang aneh dan mencemari aliran regrind. Untuk tanda kurung internal tidak ada yang melihat, oke. Untuk yang lainnya, bahan perawan saja.
Sifat Mekanik
Saya tidak akan mencantumkan setiap properti dari lembar data. Anda dapat mencarinya sendiri. Saya akan memberi tahu Anda apa yang sebenarnya penting ketika terjadi kesalahan.
Kekuatan dampakitulah sebabnya kebanyakan orang memilih ABS dibandingkan alternatif yang lebih murah seperti HIPS atau PP. ABS tahan terhadap benturan, penanganan yang kasar, jenis pelecehan yang terjadi selama pengiriman dan pemasangan. Kami memiliki pelanggan yang beralih dari ABS ke PP untuk menghemat uang untuk perumahan peralatan mereka. Enam bulan kemudian mereka kembali karena tingkat kegagalan ladang akibat rumah-rumah yang retak menghabiskan seluruh tabungan mereka dan sebagian lagi.
Kekuatan tariksekitar 40-50 MPa cukup untuk sebagian besar aplikasi enklosur. Jika Anda membutuhkan lebih dari itu, ABS mungkin bukan bahan Anda. Lihatlah opsi PC atau berisi kaca.
Jumlah yang paling banyak menyebabkan sakit kepala produksi adalah LKM.Indeks Aliran Leleh. Lembar data menyebutkan 22, batch sebenarnya mungkin berkisar antara 19 hingga 26. Kami melacak material yang masuk pada setiap pengiriman sekarang karena kami telah dibakar berkali-kali. Beberapa pemasok lebih ketat dibandingkan yang lain. Nilai Korea dan Jepang cenderung lebih konsisten. Beberapa opsi domestik yang lebih murah... anggap saja Anda mendapatkan apa yang Anda bayar. Saya pernah melihat kompetitor mengirimkan suku cadang dengan tanda aliran yang terlihat karena mereka tidak repot-repot memeriksa material yang masuk. Pelanggan mereka pada akhirnya akan menjadi pelanggan kami, namun sebenarnya bukan itu cara saya ingin memenangkan bisnis.
Performa suhu adalah tempat ABS memiliki batasan yang jelas. Transisi kaca sekitar 105 derajat berarti penggunaan praktis terus menerus hingga mungkin 85 derajat untuk nilai standar. Nilai-tahan panas mendorong hal ini lebih tinggi namun lebih mahal. Kesalahan yang selalu saya lihat: para insinyur merancang berdasarkan suhu lingkungan tanpa memperhitungkan pembangkitan panas internal. Elektronik menghasilkan panas. Motor menghasilkan panas. Catu daya menghasilkan panas. Pada saat Anda menambahkan semuanya, aplikasi "ambient 40 derajat" Anda sebenarnya berjalan pada suhu 75 derajat atau lebih tinggi di dalam enklosur.
Kelas Tahan Api
Di sinilah saya menghabiskan sebagian besar waktu saya untuk menjelaskan berbagai hal kepada pelanggan, jadi saya akan membahasnya lebih detail di sini.
UL 94 adalah standar referensi semua orang. V-0, V-1, V-2, 5VA. Sebagian besar aplikasi rumah baterai memerlukan minimum V-0. Beberapa spesifikasi otomotif memerlukan 5VA. Masalahnya adalah peringkat UL bergantung pada ketebalan dan kebanyakan orang tidak menyadarinya sampai mereka sudah memesan perkakas.
Material dengan rating V-0 pada 1,5 mm mungkin hanya mencapai V-1 pada 1,2 mm. Kartu Kuning UL menentukan dengan tepat ketebalan mana yang diuji. Jika ketebalan dinding Anda tidak sesuai, Anda tidak dapat berasumsi bahwa peringkat yang sama berlaku. Saya telah melihat proyek tertunda selama tiga bulan karena seseorang merancang dinding 1,2 mm dengan asumsi peringkat V-0 akan terbawa dari data pengujian 1,5 mm. Cara kerjanya tidak seperti itu.
Industri ini sebagian besar telah beralih dari penghambat api brominasi karena peraturan lingkungan, terutama untuk produk apa pun yang dikirim ke Eropa. Formulasi FR-ABS saat ini menggunakan sistem berbasis fosfor-atau mineral. Performanya sekarang mendekati versi brominasi lama, tetapi generasi awal memiliki kekuatan benturan yang jauh lebih rendah. Jika Anda mengganti desain lama yang menggunakan FR-ABS brominasi, ambil sampel dan uji. Jangan berasumsi kesetaraan.
Khusus untuk aplikasi baterai, beberapa pelanggan kini bertanya tentang pengujian thermal runaway UL 2596. Ini adalah standar yang berbeda dari UL 94 dan tidak semua nilai FR-ABS telah diuji terhadap standar tersebut. Jika produk akhir Anda memerlukan sertifikasi ini, konfirmasikan dengan pemasok material Anda sebelum melakukan penilaian. Kami memiliki proyek tahun lalu di mana pelanggan berasumsi FR-ABS mereka akan lulus pengujian thermal runaway karena diberi peringkat V-0. Itu tidak lulus. Tes berbeda, persyaratan berbeda. Mereka harus beralih ke campuran PC/ABS dengan biaya lebih tinggi dan menunda peluncurannya.
Nilai FR-ABS manakah yang sebenarnya kami gunakan? Kebanyakan SABIC dan LG Chem. SABIC mengalir lebih baik dalam geometri kompleks, lebih sedikit tembakan pendek dan masalah garis las. LG memiliki nilai bagus namun pemeriksaan masuk tidak-dapat dinegosiasikan. Kami menolak tiga batch dari mereka tahun lalu, semuanya untuk MFI di luar spesifikasi. Mereka menggantinya tanpa argumen sehingga mereka tahu dengan jelas. Untuk bagian yang sangat penting di mana kami tidak mampu melakukan variasi proses apa pun, SABIC. Untuk pekerjaan bervolume tinggi-yang sensitif terhadap biaya dan kami dapat mengelola variabilitasnya, LG. Chimei lebih murah dari keduanya tapi saya tidak menyukai dukungan teknisnya. Ketika terjadi kesalahan, Anda menginginkan pemasok yang mengangkat telepon.
Oh, satu hal yang saya lupa sebutkan sebelumnya tentang transisi-bebas halogen. Beberapa formulasi FR brominasi yang lebih tua mempunyai kekuatan impak yang jauh lebih baik. Sistem berbasis fosfor-yang lebih baru sebagian besar telah menutup kesenjangan tersebut, namun jika Anda mengganti desain lama yang menggunakan bahan kimia lama, lakukan pengujian secara menyeluruh. Kami memiliki pelanggan yang mengasumsikan kesetaraan dan tingkat kelulusan tes jatuh mereka meningkat dari 99% menjadi mungkin 92%. Bukan bencana tapi jelas terlihat. Akhirnya harus sedikit menyesuaikan ketebalan dinding untuk mengimbanginya.
Dimana ABS Bekerja Dengan Baik
Penutup elektronik konsumentetap menjadi aplikasi terbesar. Remote kontrol, keyboard, monitor, peralatan kecil. Ketahanan terhadap benturan yang baik, permukaan akhir yang bagus, menyerap cat dan tekstur dengan baik, biayanya masuk akal. Ini adalah wilayah komoditas dan ABS mendominasi karena alasan yang baik.
Rumah modul bateraiberkembang pesat. 18650 dudukannya, paket perkakas listrik kecil, penutup baterai UPS, kotak baterai e-sepeda. Ketebalan dinding biasanya 1,5-2,5 mm, diperlukan nilai FR, volume mulai dari prototipe hingga jutaan per tahun. Ini semakin menjadi bisnis inti kami.
Bagian interior otomotifseperti komponen dashboard, ventilasi, potongan trim. Campuran PC/ABS umum digunakan di sini karena ketahanan panasnya yang lebih tinggi. Persyaratan rantai pasokan otomotif sangat menuntut. Sertifikasi IATF 16949, ketertelusuran penuh, dokumentasi PPAP. Jika Anda belum berkecimpung di bidang otomotif, proses kualifikasi memakan waktu minimal satu tahun dan membutuhkan biaya nyata.
Dimana ABS Tidak Berfungsi
Saya akan berterus terang tentang hal ini karena ini menghemat waktu semua orang.
- Aplikasi luar ruangan tanpa perlindungan UV.ABS menguning dan menjadi rapuh karena paparan sinar UV. Untuk penggunaan di luar ruangan, catlah, gunakan lapisan pelindung UV-yang stabil, atau pilih ASA. Kami memiliki pelanggan yang bersikeras menggunakan ABS yang tidak dicat untuk rumah peralatan luar ruangan meskipun sudah ada peringatan dari kami. Setahun kemudian, bagian-bagiannya tampak buruk dan mereka mencoba menyalahkan kami. Mengirimi mereka rantai email yang kami rekomendasikan untuk tidak melakukannya. Percakapan tersebut tidak berjalan dengan baik, namun saya tidak menerima tanggung jawab atas keputusan yang secara eksplisit kami sarankan untuk tidak kami lakukan.
- Lingkungan bersuhu tinggi.Di atas 85 derajat terus menerus, ABS standar melunak dan berubah bentuk. Nilai-tahan panas memang membantu, tetapi ada batasnya. Di atas 100 derajat terus menerus Anda sedang melihat PC, PA, atau material khusus. Salah satu proyek dari tahun 2021 atau lebih melibatkan perumahan untuk peralatan yang dimasukkan ke dalam lemari luar ruangan di Timur Tengah. Suhu musim panas di dalam lemari itu mencapai 70 derajat dengan mudah. Kami merekomendasikan kualitas-yang tahan panas, staf bagian pembelian pelanggan mengatakan bahwa itu terlalu mahal, dan menolak teknisi tersebut. Klaim garansi dimulai pada musim panas pertama. Kami akhirnya menanggung biaya untuk mengganti material karena hubungan lebih penting daripada kebenaran. Pelajaran mahal. Saya dengar, petugas bagian pembelian dipindahkan ke hal lain. Penghiburan kecil.
- Penutup paket baterai struktural yang besar.Wadah besar untuk paket baterai EV yang dapat menampung banyak modul, memerlukan aluminium atau komposit atau{0}}PA berisi kaca. Persyaratan manajemen termal, beban struktural, dan persyaratan keselamatan tabrakan melebihi apa yang dapat diberikan oleh ABS. Ini bukan keahlian kami dan saya tidak akan berpura-pura sebaliknya. Kami fokus pada housing tingkat modul dan enclosure yang lebih kecil yang memungkinkan ABS.
- Paparan bahan kimia terhadap pelarut tertentu.Aseton melarutkan ABS. Begitu pula MEK dan beberapa pelarut industri umum lainnya. Ketahui lingkungan pengoperasian Anda.
Pertimbangan Desain
Saya bukan perancang cetakan, itu tugas tim perkakas kami, jadi saya akan mempersingkat bagian ini. Ada dasar-dasar yang harus diketahui oleh setiap desainer produk, tetapi pekerjaan DFM yang sebenarnya terjadi saat Anda mengirimkan file kepada kami dan teknisi kami meninjaunya.
Ketebalan dindingminimum sekitar 1,0-1,2 mm untuk ABS, kisaran praktis 1,5-3,0 mm untuk sebagian besar aplikasi. Yang lebih penting dari ketebalan absolut adalah menjaganya tetap seragam. Variasi ketebalan yang besar menyebabkan tanda tenggelam, lengkungan, dan tekanan internal. Jika Anda membutuhkan bagian yang tebal untuk kekuatan, keluarkan bagian tengahnya dan tambahkan tulang rusuk. Saya yakin ada rumus rasio ketebalan rusuk dan ketebalan dinding yang optimal, sekitar 50-60%? Teknisi cetakan kami akan mengetahui angka pastinya.
Sudut rancanganminimum 0,5 derajat untuk permukaan bertekstur, 1 derajat atau lebih untuk permukaan halus. Bagian dalam membutuhkan lebih banyak. Kami memiliki proyek beberapa tahun yang lalu, seseorang merancang draft 0,5 derajat pada perumahan yang sangat dalam, mungkin sekitar 150mm. Pengerjaan ulang cetakan lengkap. Saya tidak ingat persis berapa biaya perbaikannya, tetapi biayanya cukup besar.
Lokasi gerbang dan garis lasbenar-benar merupakan wilayah perancang cetakan. Saya tahu garis las mengurangi kekuatan, mungkin hingga 75-80% dari normal, itulah yang dikatakan dalam buku teks. Mungkin bervariasi tergantung pada kondisi proses. Tugas perancang cetakan adalah memasang gerbang di mana garis las berakhir di tempat yang tidak kritis. Jika perancang bagian memikirkan hal ini sejak dini, hal ini akan membantu tetapi sejujurnya sebagian besar tidak dan kami mengetahuinya selama peninjauan DFM.
Kirimkan file 3D Anda kepada kami jika Anda menginginkan masukan yang sebenarnya. Nasihat umum hanya berlaku sejauh ini.
Masalah Kualitas Yang Paling Sering Kita Lihat
kelembaban.ABS menyerap air dari udara. Proses bahan basah dan Anda akan mendapatkan bekas olesan, garis-garis perak, sifat terdegradasi. Batas spesifikasi biasanya adalah kelembaban maksimum 0,1%. Kami mengeringkan semuanya sebelum dicetak, minimal 2-4 jam pada suhu 80 derajat tergantung kondisi awal. Masalah kualitas paling umum yang kami lihat dari suku cadang pemasok lain adalah cacat terkait kelembapan. Mungkin mereka tidak mengeringkan bahan dengan benar atau membiarkannya terlalu lama setelah dikeringkan.
Variasi kumpulan.Variasi MFI telah disebutkan. Juga pencocokan warna untuk senyawa berpigmen. Kami mengukur material yang masuk berdasarkan sampel utama. Delta E kurang dari 1,0 untuk bagian penampilan. Beberapa batch dari beberapa pemasok berada di luar kisaran yang dapat diterima. Tanpa pemeriksaan masuk, batch yang buruk tersebut menjadi bagian yang buruk dan menjadi keluhan pelanggan.
Pelanggaran jendela proses.ABS memaafkan tetapi tidak selamanya begitu. Temperatur terlalu tinggi, material terdegradasi. Terlalu rendah, aliran buruk dan garis las lemah. Kecepatan injeksi terlalu tinggi, mengalir dan terbakar. Terlalu rendah, tembakan pendek. Kebanyakan pembuat cetakan mengetahui hal ini tetapi masalah terjadi ketika seseorang menyesuaikan parameter untuk mencapai target waktu siklus tanpa memahami konsekuensinya.
Bekerja Bersama Kami
Kami berlokasi di Dongguan, menjalankan sekitar 40 mesin cetak injeksi dari kapasitas 80 ton hingga 1000 ton. Fokus utamanya adalah penutup elektronik dan rumah baterai. Bersertifikasi IATF 16949 sejak 2022. Fasilitas terdaftar UL.
Untuk penawaran, kami memerlukan CAD 3D (format STEP lebih disukai), spesifikasi material atau persyaratan kinerja, perkiraan volume tahunan, persyaratan penyelesaian permukaan, dan kebutuhan sertifikasi apa pun.
Waktu tunggu yang umum untuk perkakas baru adalah 6-8 minggu untuk cetakan tingkat produksi. Contoh lead time dari perkakas yang ada adalah 2-3 minggu tergantung jadwal.
Penetapan harga bergantung pada terlalu banyak variabel untuk memasukkan angka di sini. Kompleksitas bagian, tingkat material, volume, persyaratan penyelesaian permukaan, operasi sekunder. Kirimkan file Anda kepada kami dan kami akan mengutip dengan benar dalam waktu seminggu.
Hubungi melalui website di dachangplastic.com atau email langsung ke tim penjualan kami. Kami menanggapi pertanyaan serius dalam satu hari kerja.
Menutup Pikiran
ABS telah ada selamanya karena berfungsi. Keseimbangan properti yang baik, mudah diproses, biaya masuk akal. Untuk enclosure dan housing, ini masih merupakan pilihan default karena alasan yang baik.
Masalah yang saya hadapi sebagian besar berasal dari kesalahan pemilihan material yang dilakukan sejak awal. Seseorang memilih ABS karena itulah yang mereka gunakan terakhir kali, tanpa memeriksa apakah itu benar-benar cocok dengan proyek ini. Kemudian masalah muncul dalam produksi atau lebih buruk lagi, di lapangan setelah ribuan unit dikirimkan. Proyek kabinet Timur Tengah yang saya sebutkan sebelumnya adalah contoh sempurna. Memperbaiki masalah selalu lebih mahal daripada mencegahnya.
Jika Anda tidak yakin apakah ABS tepat untuk aplikasi Anda, tanyakan. Kirim email, jelaskan apa yang Anda coba lakukan, kami akan memberi tahu Anda apakah ABS masuk akal atau Anda harus mempertimbangkan hal lain. Kami lebih suka mengarahkan Anda ke material yang tepat terlebih dahulu daripada menangani masalah garansi di kemudian hari. Itu bukan altruisme, ini hanya bisnis yang bagus.
Satu hal lagi. Jika Anda membaca ini untuk mencoba mencari tahu apakah pemasok Anda saat ini melakukan hal yang benar, masalah kualitas yang saya jelaskan di artikel ini, cacat kelembapan, bahan yang tidak konsisten, kontrol proses yang buruk, hal-hal tersebut lebih umum terjadi daripada yang Anda kira. Banyak toko mengambil jalan pintas. Bagian-bagiannya terlihat baik-baik saja pada inspeksi visual tetapi propertinya tidak ada. Jika Anda mengalami kegagalan di lapangan dan pemasok Anda terus-menerus memberi tahu Anda bahwa suku cadangnya sesuai spesifikasi, mungkin carilah opini kedua.