PLA VS ABS，在3D打印中的用途有何不同？
创建者：
加文·利奥
刊登：
03/03/2023
内容
隐藏
I.
什么是 PLA 材料？
二。
什么是ABS材料？
第三。
PLA 与 ABS 的区别
四。
PLA & ABS材料的应用
在使用 FDM 创建 3D 模型时，PLA 和 ABS 是至关重要的材料。然而，选择最好的一个可能具有挑战性。所有 3D 打印方法都是如此，尤其是对于 FDM/FFF 3D 打印的新手或爱好者来说，选择最好的耗材似乎完全令人困惑。本文将对比两种最常用的线材类型：PLA 和 ABS。我们在质量、制造要求等方面对 PLA 和 ABS 进行了比较，以便您决定采用哪一种。
什么是 PLA材料？
缩写PLA指的是聚乳酸。与传统聚合物不同，PLA 由甘蔗和玉米等可持续自然资源制成。由于不需要使用燃料，制造业的生产成本要低得多。因此，消费者可以从较低的价格和 PLA 减少的生态效应中受益。与其他聚合物相比，PLA 的生物降解速度要快得多。PLA 的玻璃化转变温度相对较低。加热到这个温度，灯丝就很容易定型了；对于 PLA 来说，这个温度大约是 65 摄氏度。其优点在于，这种材料的打印可以显着减少工作量和能源。不幸的是，PLA 不能用于打印长时间暴露在高温下的任何东西。 由于 PLA 由天然糖制成，加热后会变得非常粘稠。您的模型将更容易留在打印床上，并且不会在打印时变小。由于其相对脆弱，PLA 无法完全取代更通用的材料。
什么是 ABS材料？
缩写 ABS 代表丙烯腈丁二烯苯乙烯，是印刷技术中第二常用的材料。 ABS 的生物降解性不如 PLA，但易于回收利用。ABS 并不因其环保或可再生而受到推崇。如前所述，与其他塑料一样，它是从石油中提取的，因此其生产比替代材料更不环保。另一方面，ABS 是可回收的。然而，回收设施往往会拒绝它。这是一个好处，特别是对于新来者来说，他们可以更有信心塑料将得到妥善处理，而不会导致垃圾堆积，因为许多人不知道 PLA 的降解速度有多有限。与 PLA 相比，ABS 的玻璃化转变温度更高，约为 105 摄氏度。这使其成为打印任何高温环境的优质材料。 ABS 成为许多打印机选择材料的另一个原因。它可以承受多次滥用并且仍然看起来不错。 ABS 耐腐蚀，可以拉伸而不是破碎。由于其极高的拉伸强度，它是打磨、抛光或熔合最终结果的极佳材料。冷却时，ABS 收缩相当明显。考虑到过度收缩和随后破裂的可能性，充分加热打印区域至关重要。
不同 PLA 与 ABS 之间
PLA 与 ABS：材料特性
PLA和ABS是两种最常用的材料 3D印刷。以下是它们的一些关键材料特性：
强度和耐用性： ABS 通常被认为比 PLA 更坚固、更耐用，使其成为功能部件和原型的良好选择。另一方面，PLA 更脆，在压力下可能无法保持良好状态。
耐热性： ABS 的熔点高于 PLA，这使得它更适合在高温应用中使用。 PLA 在约 60°C 以上的温度下会软化和变形，而 ABS 可以承受高达 100°C 左右的温度。
翘曲： ABS 在印刷过程中更容易翘曲或卷曲，特别是在印刷条件控制不好的情况下。另一方面，PLA 的翘曲倾向较低，这使其成为大型零件的不错选择。
打印方便： 人们普遍认为 PLA 比 ABS 更容易打印。 PLA 的熔点较低，不需要加热床，这使得它更容易容忍打印错误。 ABS 需要加热床和仔细的温度控制，以防止翘曲并确保成功打印。
生物降解性： PLA 可生物降解和可堆肥，这使其成为比 ABS 更环保的选择。 ABS 不可生物降解，在垃圾填埋场可能需要数百年才能分解。
PLA 与 ABS：机械性能
在选择 3D 打印材料时，PLA 和 ABS 的机械性能是重要的考虑因素。以下是它们机械性能的一些主要差异：
抗拉强度： ABS 通常比 PLA 具有更高的拉伸强度，这意味着它能够更好地承受拉力或拉伸力而不断裂。 ABS 通常可承受约 41-44 MPa 的拉力，而 PLA 可承受约 37-39 MPa 的拉力。
抗弯强度： 弯曲强度是指材料承受弯曲力而不断裂的能力。 ABS 通常比 PLA 具有更高的弯曲强度，使其成为承受弯曲或扭转力的零件的更好选择。
耐冲击性： ABS 通常比 PLA 更耐冲击，这意味着它可以承受突然的冲击或撞击而不会破裂或破裂。这使得它成为承受高冲击载荷的零件的更好选择。
断裂伸长率： 断裂伸长率是指材料在断裂前的拉伸能力。 ABS 通常比 PLA 具有更高的断裂伸长率，这意味着它更柔韧，可以弯曲而不断裂。
硬度： ABS 通常被认为是比 PLA 更硬的材料，这意味着它更耐刮擦和耐磨。
PLA 与 ABS：价格
在大多数情况下，PLA 与 ABS 的成本是相同的。然而，生产商等变量会影响定价。对于封闭系统 3D 打印机来说，供应商至关重要。换句话说，只有由打印机制造商生产或批准的耗材才能在此类机器中使用。这种选择通常是为了保证质量，尽管它可能会影响成本。值得注意的是，在封闭系统中 ABS 和 PLA 长丝的成本仍然大致相同。
PLA 与 ABS：表面处理
在表面光洁度方面，PLA和ABS在用于3D打印时存在一些差异。
与 ABS 相比，PLA 具有更光滑、更闪亮的表面光洁度。由于其较低的打印温度和打印过程中较小的翘曲倾向，它可以产生更高水平的细节和更锐利的边缘。然而，PLA 比 ABS 更脆，更容易破裂或断裂，尤其是在压力或冲击下。
另一方面，ABS 具有哑光且略带纹理的表面光洁度。它比 PLA 更耐用、更耐冲击，因此适合需要强度和韧性的应用，例如汽车零部件、玩具和电子外壳。然而，ABS 在打印过程中更容易发生翘曲和收缩，这会影响最终产品的表面光洁度和尺寸精度。
PLA 更适合需要光滑细致的表面光洁度的应用，而 ABS 更适合需要耐用性和强度的应用，尽管表面光洁度稍粗糙。最终，选择用于 3D 打印的 PLA 和 ABS 将取决于应用的具体要求，以及用于实现所需表面光洁度的打印机设置和参数。
PLA VS ABS：环保
PLA 可以承受平均气温而不降解；然而，它确实很容易在化学材料回收设施中50天分解，在水中48个月分解。 ABS 不是一次性的，尽管它可以重复使用和回收。因此，PLA 经常用于为食品服务行业生产产品。然而，最好在使用之前与灯丝制造商验证其安全性。
尽管使用任何耗材打印都会产生气味，但有些耗材会比其他耗材更明显。加热热塑性塑料会释放烟雾，这些烟雾不健康，因为它们可能含有有害颗粒。
PLA 的植物性性质意味着它散发出的少量气味不会引起恐慌。相比之下，ABS比PLA危险得多，并且有难闻的气味。
PLA VS ABS：易于印刷
印刷工艺首先会发生变化，因为两种热塑性材料之间的玻璃化转变温度不同。这是因为，当物质发生热力学转变时，有必要考虑可能达到的最热温度。 PLA 向玻璃的转变温度范围为 60 至 100 摄氏度，而 ABS 的范围为 105 至 200 摄氏度。这确定了物质的熔化温度或变成液体并准备印刷的温度。预热 3D 打印机并达到必要程度所需的时间将根据切片机的设置而变化。在这种情况下，作为生产过程的一部分，正确校准打印床和打印头至关重要。使用 ABS 打印时，需要将打印床加热到 80-110 摄氏度，远高于使用 PLA 打印时常用的标准打印床温度 60 摄氏度。与ABS所需的210-250℃相比，挤出机可以在较低的温度下加工PLA（约180-230℃）。与 PLA 相比，ABS 由于其脆性而难以打印。每种材料的温度和质量都会导致打印过程中遇到的挑战。由于 PLA 的熔化温度低于 ABS，因此 3D 打印完成后板材硬化所需的机械变化也减少了。另一方面，ABS 具有更优异的熔点。因此，冷却组件将导致更剧烈的转变。由于材料在加热时会自然收缩，热收缩可能会导致特定功能无法使用。
应用 PLA & ABS 材料
PLA 和 ABS 都是 3D 打印的热门材料，每种材料都有其独特的性能，适合 3D 打印和注塑成型。
在注塑成型中的应用
PLA 和 ABS 均可用于 注塑成型，尽管它们具有不同的属性，使它们更适合不同的应用。
PLA 具有良好的流动性和可生物降解性，使其成为注重环境问题的注塑应用的热门选择。它还可以轻松着色或与其他材料混合以创建自定义颜色或属性。然而，PLA的耐热性比ABS低，这限制了其在高温应用中的使用。
ABS 是一种更通用的注塑材料，因为与 PLA 相比，它具有更高的耐热性、韧性和耐化学性。它可用于广泛的应用，包括汽车零部件、电子外壳和消费品。 ABS还可以很容易地着色或涂漆，并且具有良好的尺寸稳定性。
在选择 PLA 和 ABS 进行注塑成型时，重要的是要考虑应用所需的具体性能。 PLA 是低温、环境敏感应用的不错选择，而 ABS 更适合高温和机械要求较高的应用。考虑每种材料的成本和可用性以及应用的任何法规要求也很重要。
3D打印中的应用
PLA 和 ABS 都是 3D 打印中常用的材料，每种材料都有自己的优点和缺点，适合不同的应用。
PLA 是 3D 打印的热门选择，因为它易于打印并可产生高质量的打印件。它具有良好的层附着力，从而产生光滑的表面光洁度，并且可以在比 ABS 更低的温度下进行打印，从而降低了翘曲和其他打印问题的风险。 PLA 还具有可生物降解性，由可再生资源制成，这使其成为 3D 打印的环保选择。
ABS 是一种更通用的 3D 打印材料，因为与 PLA 相比，它具有更高的强度和耐温性。它是打印需要韧性和耐用性的零件的热门选择，例如汽车零件、电子外壳和玩具。 ABS 可以在比 PLA 更高的温度下打印，从而实现更快的打印速度和更好的层间附着力。然而，ABS 比 PLA 更难打印，并且需要额外的预防措施来防止翘曲和其他打印问题。
作者
加文·利奥 是 Aria 的技术作家 8年工程经验，精通各种材料的加工特性和表面光洁度工艺。并参与开发了100多个复杂注塑和数控加工项目。他热衷于分享他的知识和经验。