說(shuō)到3D打印材料,我們所最為常見(jiàn)的無(wú)疑就是ABS與PLA這兩種了。許多剛剛接觸3D打印的愛(ài)好者,對(duì)于這兩個(gè)材料常常會(huì)有幾個(gè)疑問(wèn):ABS與PLA相比有什么區(qū)別?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?怎么區(qū)分?而答案就在于全面的去認(rèn)識(shí)這兩種材料特性,今天,打印派小編就來(lái)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(shù)脂是目前產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣泛的聚合物,它將PS,SAN,BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái),兼具韌,硬,剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS塑料一般是不透明的,外觀呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)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(wú)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(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性,成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹(shù)脂耐水、無(wú)機(jī)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(zhuǎn)化溫度(這種塑料開(kāi)始軟化的溫度)為105℃,與PLA材料相比ABS的玻璃轉(zhuǎn)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(zhì)方面,從熱端的角度來(lái)看,ABS塑料相當(dāng)容易打印。無(wú)論用什么樣的擠出機(jī),都會(huì)滑順地?cái)D出材料,不必?fù)?dān)心堵塞或凝固。然而擠完后的步驟卻有點(diǎn)困難。因?yàn)檫@種材料具有遇冷收縮的特性,會(huì)從加熱板上局部脫落、懸空,造成問(wèn)題。另外,要是打印的物體高度很高,有時(shí)還會(huì)整層剝離。因此,ABS打印不能少了加熱板。
在采用ABS材料在進(jìn)行打印時(shí),建議使用密閉式的打印機(jī),或避免在室溫太低的房間內(nèi)打印,促使材料冷卻,導(dǎo)致收縮,引起局部脫落等問(wèn)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(qiáng)度:
只要以適當(dāng)?shù)臏囟却蛴?,讓層層材料牢牢黏住,ABS的強(qiáng)度就會(huì)變得相當(dāng)高。ABS具有柔軟性,即使承受壓力也只會(huì)彎曲,不會(huì)折斷。
4. ABS材料的氣味:
ABS最大的缺點(diǎn)是打印時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣味。因此建議在通風(fēng)好的房間內(nèi)進(jìn)行ABS材料的打印。
5. ABS材料的適用場(chǎng)景:
ABS材料因?yàn)槠洫?dú)特的沖擊強(qiáng)度、耐磨性、抗化學(xué)藥品等特性,因此適合制作刀柄、車用手機(jī)架、手機(jī)保護(hù)殼、玩具模型等等。總之,幾乎所有的東西都適用。在后期處理方面,ABS打印完成的模型可以很容易進(jìn)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(huì)愈磨愈粗糙。
(利用ABS材料制作的3D打印犀牛動(dòng)物模型)
6. ABS材料的不適用場(chǎng)景:
這種材料的缺點(diǎn)在于沒(méi)有加熱板的打印機(jī)無(wú)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(duì)溫度,剪切速率都比較敏感。假如要在沒(méi)有擋風(fēng)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(fēng)不良時(shí)也最好別用ABS,因?yàn)闅馕稌?huì)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(guò)程無(wú)污染,并且產(chǎn)品可以生物降解實(shí)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(yīng)用十分廣泛。機(jī)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(lǐng)域應(yīng)用也非常廣泛,如可生產(chǎn)一次性輸液用具、免拆型手術(shù)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(lái)制造各種應(yīng)用產(chǎn)品,擁有良好的光澤性和透明度,同時(shí)具有最良好的抗拉強(qiáng)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(shí)使用這項(xiàng)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(zhuǎn)化溫度也是這種材料最大的缺點(diǎn),僅有60℃左右(這具有科學(xué)上的價(jià)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(huì)堵塞熱端(尤其是全金屬制的熱端更是如此)。這是因?yàn)镻LA熔化后容易附著和延展,使噴嘴堵塞的風(fēng)險(xiǎn)變大。
PLA材料幾乎不會(huì)收縮,即使是開(kāi)放式的3D打印機(jī),也能打印巨大的物體,不必?fù)?dān)心成品從板子上懸空、歪斜或破損。這種材料也適合實(shí)地在公共場(chǎng)所做3D打印。
(以強(qiáng)韌PLA材料制作的3D打印電吉他)
3. PLA材料的強(qiáng)度:
雖然PLA也能打印出強(qiáng)度相當(dāng)高的物體,卻比其他塑料稍微脆弱一點(diǎn)。要是掉落或撞到東西時(shí),多半會(huì)產(chǎn)生缺口或破損,而不會(huì)彈回來(lái)。薄的地方容易在彎曲前折斷。 但只要打印得當(dāng),每一層材料就會(huì)黏得相當(dāng)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?xì)馕丁?/span>
5. PLA材料的適用場(chǎng)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(shí)也可以使用,例如精美的花盆或者鳥(niǎo)舍。PLA具有較低的熔體強(qiáng)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(chǎng)景:
PLA不適合放進(jìn)溫度超過(guò)60℃以上的東西里,這樣的溫度會(huì)讓材料變形。此外,這種材料質(zhì)地脆弱,不能用來(lái)制造工具的手把或會(huì)多次磨損的零件。再者,PLA的質(zhì)地較為脆弱只要稍微彎曲就會(huì)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(huà)《構(gòu)成第八號(hào)》)
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(duì)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(huì)出現(xiàn)鼓起的氣泡,甚至被碳化。碳化會(huì)堵住噴嘴,非常危險(xiǎn)。
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