全面了解3D打印材料中ABS與PLA的區(qū)別 使用時如何選擇

dy1993   2016-07-27 16:06:36

說到3D打印材料,我們所最為常見的無疑就是ABS與PLA這兩種了。許多剛剛接觸3D打印的愛好者,對于這兩個材料常常會有幾個疑問:ABS與PLA相比有什么區(qū)別?各有什么優(yōu)缺點?怎么區(qū)分?而答案就在于全面的去認識這兩種材料特性,今天,打印派小編就來用一篇文章帶你全面了解這兩種3D打印材料。

一、ABS材料

ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大,應用最廣泛的聚合物,它將PS,SAN,BS的各種性能有機地統(tǒng)一起來,兼具韌,硬,剛相均衡的優(yōu)良力學性能。ABS塑料一般是不透明的,外觀呈淺象牙色、無毒、無味,兼有韌、硬、剛的特性,燃燒緩慢,火焰呈黃色,有黑煙,燃燒后塑料軟化、燒焦,發(fā)出特殊的肉桂氣味,但無熔融滴落現(xiàn)象。

ABS塑料具有優(yōu)良的綜合性能,有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性,成型加工和機械加工較好。ABS樹脂耐水、無機鹽、堿和酸類,不溶于大部分醇類和烴類溶劑,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。

1. ABS材料的溫度:

這種材料的打印溫度為210~240℃,加熱板的溫度為80℃以上。ABS的玻璃轉化溫度(這種塑料開始軟化的溫度)為105℃,與PLA材料相比ABS的玻璃轉化溫度較高,適合制作使用于高溫環(huán)境下的產(chǎn)品。

2. ABS材料的打印性能:

材料的性質方面,從熱端的角度來看,ABS塑料相當容易打印。無論用什么樣的擠出機,都會滑順地擠出材料,不必擔心堵塞或凝固。然而擠完后的步驟卻有點困難。因為這種材料具有遇冷收縮的特性,會從加熱板上局部脫落、懸空,造成問題。另外,要是打印的物體高度很高,有時還會整層剝離。因此,ABS打印不能少了加熱板。

在采用ABS材料在進行打印時,建議使用密閉式的打印機,或避免在室溫太低的房間內打印,促使材料冷卻,導致收縮,引起局部脫落等問題。

(使用各種不同顏色的高分子材料ABS制作的眼鏡鏡框)

3. ABS材料的強度:

只要以適當?shù)臏囟却蛴?,讓層層材料牢牢黏住,ABS的強度就會變得相當高。ABS具有柔軟性,即使承受壓力也只會彎曲,不會折斷。

4. ABS材料的氣味:

ABS最大的缺點是打印時會產(chǎn)生強烈的氣味。因此建議在通風好的房間內進行ABS材料的打印。

5. ABS材料的適用場景:

ABS材料因為其獨特的沖擊強度、耐磨性、抗化學藥品等特性,因此適合制作刀柄、車用手機架、手機保護殼、玩具模型等等??傊瑤缀跛械臇|西都適用。在后期處理方面,ABS打印完成的模型可以很容易進行打磨及拋光處理,而PLA材料的3D模型較硬、不耐熱,如果打磨會愈磨愈粗糙。

(利用ABS材料制作的3D打印犀牛動物模型)

6. ABS材料的不適用場景:

這種材料的缺點在于沒有加熱板的打印機無法打印。另外ABS熱穩(wěn)定不太好,耐候性較差,紫外線可使變色,對溫度,剪切速率都比較敏感。假如要在沒有擋風和抗溫裝備的狀態(tài)下列印大型物體,就必須小心別讓材料整層剝落及破損。另外,房間通風不良時也最好別用ABS,因為氣味會讓人不舒服。

(使用各種不同顏色的高分子材料ABS制作的眼鏡鏡框)

二、PLA材料

聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。聚乳酸的生產(chǎn)過程無污染,并且產(chǎn)品可以生物降解實現(xiàn)在自然界中的循環(huán),因此是理想的綠色高分子材料。

聚乳酸適用于吹塑、熱塑等各種加工方法,加工方便,應用十分廣泛。機械性能及物理性能良好。相容性與可降解性良好。聚乳酸在醫(yī)藥領域應用也非常廣泛,如可生產(chǎn)一次性輸液用具、免拆型手術縫合線等,低分子聚乳酸作藥物緩釋包裝劑等。PLA材料可以廣泛地用來制造各種應用產(chǎn)品,擁有良好的光澤性和透明度,同時具有最良好的抗拉強度及延展度。

1. PLA材料的溫度:

PLA材料的打印溫度為180~200℃。盡管加熱板非必備品,但還是建議在60℃時使用這項配備。而ABS材料的打印溫度為210~240℃,加熱板的溫度為80℃以上。PLA的玻璃轉化溫度也是這種材料最大的缺點,僅有60℃左右(這具有科學上的價值),因此用途有限不耐熱。

2. PLA材料的打印性能:

PLA幾乎與ABS完全相反,經(jīng)常會堵塞熱端(尤其是全金屬制的熱端更是如此)。這是因為PLA熔化后容易附著和延展,使噴嘴堵塞的風險變大。

PLA材料幾乎不會收縮,即使是開放式的3D打印機,也能打印巨大的物體,不必擔心成品從板子上懸空、歪斜或破損。這種材料也適合實地在公共場所做3D打印。

(以強韌PLA材料制作的3D打印電吉他)

3. PLA材料的強度:

雖然PLA也能打印出強度相當高的物體,卻比其他塑料稍微脆弱一點。要是掉落或撞到東西時,多半會產(chǎn)生缺口或破損,而不會彈回來。薄的地方容易在彎曲前折斷。 但只要打印得當,每一層材料就會黏得相當牢固。

4. PLA材料的氣味:

PLA材料的氣味較為香甜,不像ABS材料那樣擁有刺鼻的不良氣味。

5. PLA材料的適用場景:

PLA適合為生物分解性塑料,適合制作盒子、禮物、模型和零件原型等等。另外PLA材料還具有耐水性,在制作戶外使用的產(chǎn)品時也可以使用,例如精美的花盆或者鳥舍。PLA具有較低的熔體強度,打印模型更容易塑形,表面光澤性優(yōu)異,色彩艷麗。

(PLA材料制作的產(chǎn)品更容易塑形,表面光澤性優(yōu)異,色彩艷麗)

6. PLA材料的不適用場景:

PLA不適合放進溫度超過60℃以上的東西里,這樣的溫度會讓材料變形。此外,這種材料質地脆弱,不能用來制造工具的手把或會多次磨損的零件。再者,PLA的質地較為脆弱只要稍微彎曲就會折斷,不適合做成薄的東西。

(UMake利用PLA材料3D打印出康定斯基的抽象名畫《構成第八號》)


如何判斷材料是PLA還是ABS?

PLA和ABS材料可以制作的東西多種多樣,并且有很多重疊。因此從普通產(chǎn)品本身很難判斷,對比觀察ABS呈亞光,而PLA很光亮。加熱到195度,PLA可以順暢擠出,ABS不可以。加熱到220度,ABS可以順暢擠出,PLA會出現(xiàn)鼓起的氣泡,甚至被碳化。碳化會堵住噴嘴,非常危險。


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