在每一个3D打印项目中,选择合适的打印耗材都是至关重要的决策之一。其中,PLA和ABS都是最常被考虑的材料,这两种热塑性塑料具有独特的性能和多种应用潜力,它们在FDM(熔融沉积建模)3D打印中都很受欢迎,但通常会根据具体用途有所偏好。
那么,PLA和ABS之间究竟有什么区别?它们各自最适合用于哪些方面?阅读这篇全面的PLA与ABS耗材对比,来一探究竟吧!
一、什么是PLA和ABS?
要了解PLA和ABS的区别,首先需要知道它们分别是什么材料,以及它们为什么会在3D打印中被广泛使用。
PLA(聚乳酸)
PLA是一种可生物降解的热塑性塑料,来源于玉米淀粉或甘蔗等可再生资源。作为最常用的生物塑料之一,PLA适用于从装饰品到医疗器械等多种应用。
与其他3D打印耗材相比,PLA相对经济实惠,能够打印出表面光滑、质量上乘的物件。它的打印难度较低,所需温度较低,翘边现象较少。此外,PLA的刚性比ABS或尼龙更高。
但需要注意的是,PLA对高温、化学腐蚀和强力冲击并不耐受。
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)
ABS是一种由石油基原料制成的非晶态热塑性聚合物,具有无规排列的结构。它强韧耐冲击,力学性能优于PLA,同时保持较轻的重量和良好的耐用性。
由于ABS在受压时不易断裂,因此常用于制造功能性零部件和工具。常见应用包括电子外壳、家用电器、玩具(如乐高积木)等。
但必须注意的是,虽然ABS的耐热性较好,却并非完全耐高温。此外,它在打印时容易翘边,并会释放刺激性气味。
二、PLA与ABS的性能参数
在选择PLA或ABS时,了解它们在各项性能指标上的表现会帮助你做出更合适的决定。以下是两者的对比表:
性能参数 | PLA | ABS |
抗拉强度 | 60 MPa(中等强度,适合轻型应用) | 30 MPa(虽然强度略低,但更抗冲击) |
伸长率 | 4%(较脆,柔韧性差) | 11%(柔韧性更好,抗冲击) |
弯曲模量 | ~3800 MPa(刚性强,适合精确成型) | ~1350 MPa(较柔软,受力时更具缓冲性) |
密度 | ~1.24 g/cm³(稍重) | ~1.04 g/cm³(更轻,便于打印) |
玻璃化转变温度 | ~60°C(中等温度就会变形) | ~105°C(耐高温不易变形) |
常见应用 | 原型制作、手办模型、美术装饰等 | 功能零件、机械组件、工具等 |
三、PLA与ABS的重要对比要点
耐热性能
如果你的项目需要耐高温,ABS会比PLA更合适。PLA在约60°C时就会开始软化和变形,不能用于高温环境。而ABS则可以承受高达100°C甚至更高的温度,结构稳定性更好。
表面效果与后处理
无论使用PLA或ABS进行3D打印,成品表面都会有可见的打印层纹。但一般来说,PLA的表面更加光滑和有光泽,这归功于其较低的打印温度和更少的翘边问题,因而细节表现更佳。而ABS的打印表面更偏向于哑光质感。
在后处理方面,两者也有不同。ABS可以耐受打磨,并适用于丙酮蒸汽抛光,可获得光滑表面。而PLA不适合使用丙酮,且在打磨时容易破碎,但可使用热成型技术在打印后进一步塑形,这种方法不适用于ABS。
成本与可得性
在市场上,PLA和ABS的价格大致相当。如果你的应用不需要高温、高冲击或耐化学性,PLA是非常划算的选择。两者都十分容易购买,但由于PLA更环保,市面上的供应量往往更多。
四、PLA与ABS的优缺点对比
材料 | 优点 | 缺点 |
PLA | + 打印简单,几乎无翘边 + 可降解,环保 + 表面光滑,适合美观项目 + 打印温度低 + 价格便宜,易于购买 | - 耐热性差 - 脆性大,易断裂 - 不适合承重或高应力场景 - 柔韧性和抗冲击性有限 |
ABS | + 坚固,耐冲击 + 高温环境下稳定 + 适用于功能性、结构性部件 + 后处理方式多样(打磨、丙酮抛光) + 室外使用效果更好 | - 打印时气味大,需良好通风 - 易翘边,需加热床和封闭腔室 - 成本略高于PLA - 石油基产品,不可降解 |
五、PLA与ABS的典型应用
PLA的常见应用
原型设计:PLA适合快速原型制作,特别是在工程和产品设计中用于测试形状和结构。
艺术和装饰品:用于制作手办、墙面装饰等艺术项目,细节精美,颜色选择丰富。
玩具和家用物品:无毒性,适合打印儿童玩具、小型家用工具、家居收纳件等。
教育领域:广泛用于STEM教育,便于学校和大学开展设计和工程教学。
ABS的常见应用
汽车零件:支架、卡扣、外壳等能承受高温与震动。
电子产品外壳:手机、平板、笔记本的外壳。
工业设备配件:能承受机械应力的工具或部件。
工装夹具:适用于制作夹具、模具等低成本工装。
电气外壳:具备优良的电绝缘性能,适合电气部件保护。
医疗器械:低成本定制假肢、工具手柄等设备。
结语
在PLA和ABS之间做出选择,关键在于了解项目的具体需求,以及每种材料的特性。两者各有所长,在特定应用中都能发挥巨大作用。eSUN易生提供种类丰富的3D打印耗材,从经济实用型材料到高性能工程级耗材,满足不同规模和行业的打印需求。
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