3D-печать из PLA и ABS:в чем разница?

ПЛА и АБС являются двумя наиболее распространенными материалами для прототипирования (настольных) FDM 3D-печати (помимо, возможно, PETG ). Как термопласты, обе нити переходят в мягкое и формуемое состояние при нагревании и возвращаются в твердое состояние при охлаждении. Принтеры FDM плавят и выдавливают нить PLA и ABS через сопло для наращивания деталей слой за слоем.

Хотя оба материала используются для FDM, они имеют ключевые отличия, которые делают каждый из них более оптимальным для различных приложений. В этой статье мы рассмотрим основные различия между этими часто используемыми материалами.

У нас также есть это полезное поясняющее видео на Youtube, в котором рассказывается о различиях между нитями PLA и ABS.

Что такое нити PLA и ABS?

PLA (полимолочная кислота) — это термопласт, полученный из возобновляемых источников, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник. Биоразлагаемый при правильных условиях, PLA является одним из самых популярных биопластиков и идеально подходит для различных применений, от пластиковых стаканчиков до медицинских имплантатов. С ним легко печатать, и он имеет более высокую жесткость, чем ABS и такие материалы, как нейлон. Хотя PLA прочнее, чем ABS и нейлон, он не очень термостойкий или химически стойкий.

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) — еще один распространенный термопласт, также популярный в индустрии литья под давлением. ABS обладает превосходными механическими свойствами по сравнению с PLA, а также более прочным и легким, хотя с ним труднее печатать. Этот материал лучше отводит тепло, чем PLA и нейлон, но абсолютно не термостойкий. АБС-пластик чаще всего применяется в кирпичах LEGO, корпусах электронных устройств и деталях автомобильных бамперов.

В чем разница между PLA и ABS?

PLA и ABS различаются по нескольким параметрам, включая их уникальную прочность на растяжение, плотность и идеальное применение. В таблице ниже сравниваются основные свойства материалов нитей PLA и ABS.

Свойства*	АБС	PLA
Прочность на растяжение**	27 МПа	37 МПа
Удлинение	3,5–50 %	6%
Модуль изгиба	2,1–7,6 ГПа	4 ГПа
Плотность	1,0–1,4 г/см3	1,3 г/см3
Точка плавления	200 ℃	173 ℃
Биоразлагаемый	Нет	Да, при правильных условиях
Температура стеклования	105 ℃	60 ℃
Цена катушки*** (1 кг, 1,75 мм, черная)	21,99 доллара США	22,99 доллара США
Общие продукты	LEGO, корпуса для электроники	Стаканчики, полиэтиленовые пакеты, столовые приборы

Какова точность деталей PLA и ABS?

Как правило, допуски и точность печатных компонентов FDM зависят от калибровки принтера и сложности модели. Тем не менее, вы можете использовать PLA и ABS для создания деталей с точными размерами с деталями печати 0,8 мм и минимальными элементами 1,2 мм. Для соединения или блокировки деталей мы рекомендуем допуск 0,5 мм и минимальную толщину стенки 1-2 мм. Это обеспечит достаточную прочность вашей детали для всех элементов стены.

Благодаря более низкой температуре печати PLA легче печатать, и он менее подвержен деформации (при правильном охлаждении). Вы можете использовать PLA для печати более четких углов и более мелких деталей, чем с помощью ABS.

Насколько прочны детали из PLA и ABS?

PLA и ABS имеют одинаковую прочность на растяжение, что делает их надежными вариантами для многих приложений для прототипирования. Дизайнеры и инженеры часто предпочитают ABS из-за его повышенной пластичности по сравнению с PLA. ABS имеет более высокую прочность на изгиб и лучшее удлинение перед разрывом, чем PLA, что означает, что ABS также может использоваться для конечных применений. PLA, с другой стороны, более популярен для быстрого прототипирования, когда форма важнее, чем функция.

В целом, PLA — хороший вариант для ваших нестандартных деталей, если вы не планируете подвергать их большим физическим нагрузкам (или ультрафиолетовому излучению и высоким температурам). ABS больше подходит для промышленного применения и лучше выдерживает физические нагрузки, чем PLA.

Как быстро вы можете печатать из PLA и ABS?

И PLA, и ABS печатают практически с одинаковой скоростью. Это означает, что вам не нужно менять настройки скорости на ваших машинах FDM при переключении между материалами. Для PLA печать со скоростью 60 мм/с является довольно стандартной, хотя некоторые операторы печатают со скоростью более 150 мм/с, поэтому стандартная скорость ни в коем случае не является пределом. Вы также можете печатать АБС-пластиком с той же скоростью, но для этого материала более точная скорость составляет 40–60 мм/с.

Отделка поверхности и постобработка для PLA и ABS

Независимо от того, производите ли вы детали из PLA или ABS, компоненты с FDM-печатью всегда будут иметь видимые слои. Использование PLA часто приводит к более глянцевой поверхности, в то время как ABS обычно дает матовую поверхность. Чтобы сгладить деталь, напечатанную АБС-пластиком, и придать ей глянцевую поверхность, вы можете использовать ацетон в постобработке. Шлифовка и дополнительная механическая обработка являются возможными вариантами последующей обработки деталей, напечатанных из АБС-пластика. Вы также можете шлифовать и обрабатывать PLA, хотя требуется большая осторожность.

Если эстетическое качество имеет решающее значение, мы рекомендуем использовать SLA 3D-печать для изготовления ваших нестандартных деталей.

Насколько термостойки PLA и ABS?

Для применений, требующих более высоких температур, ABS (температура стеклования 105°C) предпочтительнее PLA (температура стеклования 60°C). PLA может быстро потерять свою структурную целостность и начать провисать и деформироваться при приближении к 60°C, особенно если он выдерживает большую нагрузку.

Являются ли PLA и АБ биоразлагаемыми?

PLA стабилен в обычных атмосферных условиях, хотя биоразлагается в течение 50 дней в промышленных компостерах и 48 месяцев в воде. Хотя АБС не является биоразлагаемым, его можно перерабатывать. В этом случае производители, как правило, используют PLA для производства предметов, связанных с общественным питанием, хотя мы настоятельно рекомендуем вам получить подтверждение безопасности от производителей нити.

Часто задаваемые вопросы

Когда следует использовать PLA?

PLA идеально подходит, когда вы ищете более качественную эстетику. Его более низкая температура печати облегчает печать, чем ABS, особенно если ваши детали имеют мелкие детали.

Когда следует использовать ABS?

АБС-пластик лучше всего подходит для тех областей применения, где требуется прочность, пластичность, обрабатываемость и термическая стабильность. Будучи более долговечным, чем PLA, ABS является жизнеспособным вариантом для прототипирования, компонентов конечного использования с низким напряжением и других практических применений. Однако имейте в виду, что ABS более склонен к деформации.

Насколько прочны PLA и ABS?

PLA и ABS схожи по прочности на растяжение, хотя инженеры часто выбирают ABS, так как он обладает большей пластичностью, чем PLA. ABS имеет более высокую прочность на изгиб и лучшее удлинение перед разрывом, чем PLA.

Являются ли PLA и ABS гибкими?

В отличие от ТПУ , PLA и ABS не являются гибкими волокнистыми материалами, хотя ABS менее хрупкий, чем PLA, практически во всех областях применения.

PLA или ABS дороже?

PLA и ABS, как правило, имеют одинаковые цены, которые могут достигать примерно от 40 до 75 долларов (от 36 до 68 евро) за кг катушки с нитью. ABS, вероятно, дешевле, чем PLA, если учитывать только стоимость сырья. Кроме того, более широкий выбор брендов, цветов и смесей PLA делает его более популярным, чем ABS.

Как долго служат PLA и ABS?

Детали, изготовленные из PLA и ABS, прослужат долго (фактически десятилетия), если они не используются в условиях высокой несущей способности.

Являются ли PLA и ABS токсичными?

При нагревании любого термопластика он выделяет пары, некоторые из которых могут содержать вредные частицы. PLA изготовлен на растительной основе, поэтому он не должен выделять неприятных запахов или ядовитых паров. Однако ABS, как правило, более токсичен, чем PLA, и может пахнуть намного хуже. Вот почему мы рекомендуем использовать надлежащий кожух и систему вентиляции.