Is abs of pla beter voor 3d-printen?
Table of Contents
- Belangrijkste kenmerken van ABS en PLA
- Afdruknauwkeurigheid
- Kosten- en sourcinganalyse
- Gebruiksgemak bij het afdrukken
- Sterkte van gedrukte onderdelen
- Gewenste esthetische kwaliteiten
- Functionele thermische grenzen
- Veiligheidsfactoren: ontgassen en afvoeren
- Aanbevolen toepassingen: ABS versus PLA
- Contextualiseer materiaal naar behoeften
- Lees verder
De kwestie ABS versus PLA leidt al jaren tot verhitte discussies in kringen van 3D-printen, nu het modelleren van gefuseerde depositie mainstream wordt. Deze twee veel voorkomende thermoplastische materialen bieden elk voordelen op het gebied van sterkte, uiterlijk, thermische eigenschappen, bedrukbaarheid of veiligheid. Naarmate de adoptie zich over sectoren heen uitbreidt, Het begrijpen van de belangrijkste verschillen wordt van cruciaal belang om te matchen filament kenmerken met toepassingsdoelen. Door de precisiebehoeften, productieomgevingen, emissies en functionele eisen te evalueren, variërend van prototypes tot onderdelen voor eindgebruik, kunnen ontwerpers de complementaire voordelen van beide materialen benutten of hun inspanningen concentreren waar de een duidelijk uitblinkt boven de ander. Deze gids belicht de details achter een slimmere plasticselectie.
Een snelle vergelijking over ABS versus PLA bij 3D-printen:
| Aspect | buikspieren | PLA |
|---|---|---|
| Sterkte en duurzaamheid | Hoge slagvastheid, goede treksterkte, matige chemische bestendigheid | Lagere slagvastheid, maar kan worden verbeterd met composieten |
| Afdrukbaarheid en precisie | Goed bij lagere spuitmondtemperaturen, iets betere nauwkeurigheid | Gemakkelijker te printen, vergevingsgezinder en minder gevoelig voor kromtrekken |
| Makkelijk te gebruiken | Vereist een verwarmd bed en omhulsel vanwege kromtrekken, geeft dampen af | Print goed op verschillende oppervlakken, minimale geur, minder problemen met kromtrekken |
| Duurzaamheid | Op aardolie gebaseerd, minder milieuvriendelijk, niet composteerbaar | Biologisch afbreekbaar, gemaakt van hernieuwbare bronnen zoals maïszetmeel |
| Kosten | Gemiddeld hoger in prijs dan standaard PLA | Over het algemeen goedkoper, speciale soorten zijn duurder |
| Thermische eigenschappen | Betere hittebestendigheid tot ongeveer 105CC | Zachter boven 60C, niet geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturens |
| Veiligheid | Geeft styreengas vrij bij verhitting, ventilatie vereist | Minder schadelijke uitstoot, veiliger voor gebruik binnenshuis |
| Toepassingen | Geschikt voor functionele onderdelen die duurzaamheid en hittebestendigheid vereisen | Het beste voor prototypes, niet-functionele modellen en toepassingen met weinig spanning |
| Esthetiek | Kan een gladde afwerking bereiken met dampvereffeningstechnieken | Accepteert gemakkelijk verf en kan er geweldig uitzien met minimale nabewerking |
Belangrijkste kenmerken van ABS en PLA
1. Wat is ABS op het gebied van 3D-printen?
Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS) vertegenwoordigt de klassieker FDM-afdrukken materiaal dat wordt gebruikt sinds de introductie van de technologie, meer dan 30 jaar geleden. Dit op aardolie gebaseerde plastic biedt:
- Sterkte en duurzaamheid: ABS vertoont een hoge slagvastheid, treksterkte en flexibiliteit, naast een matige hitte- en chemische weerstand. De veerkracht ervan is geschikt voor functionele toepassingen.
- Afdrukken met hoge details:De mogelijkheid om bij lagere spuitmondtemperaturen te printen zorgt voor een betere nauwkeurigheid en ingewikkelde functies in vergelijking met andere materialen.
- Populariteit van de industrie: ABS vindt de afgelopen tientallen jaren alomtegenwoordigheid, vooral in auto-, consumentenapparatuur- en productontwerptoepassingen.
2. Wat is PLA op het gebied van 3D-printen?
Polymelkzuur (PLA) biedt een steeds populairder alternatief. Als biobased plastic, afgeleid van organische grondstoffen zoals maïszetmeel of suikerriet, biedt PLA:
- Gemakkelijk te printen: PLA print soepel bij alle spuitmondtemperaturen terwijl het een minimale geur afgeeft en extreme kromtrekkingsproblemen bij ABS vermijdt. Dit maakt eenvoudiger afdrukken mogelijk.
- Veiligheid:PLA produceert aanzienlijk minder schadelijke dampen, waardoor ABS geen speciale geventileerde behuizingen nodig heeft tijdens het printen.
- Duurzaamheid: Composteerbaar PLA is aantrekkelijk vanuit het oogpunt van ecologische duurzaamheid, omdat afval gemakkelijk biologisch afbreekbaar is in de loop van maanden in plaats van eeuwen.
Afdruknauwkeurigheid
Een belangrijke frustratie waarmee nieuwe 3D-printenthousiasten worden geconfronteerd, is dat de eerste testprints mislukken. Kromgetrokken hoeken, klodders filament en afmetingen die ver buiten de verwachte waarden vallen, vertegenwoordigen veelvoorkomende grieven. Wanneer fijne details uw toepassing maken of breken, kunnen nauwkeurigheid en precisie belangrijke debatten vanaf het begin van het project sturen.
1. Juiste printerkalibratie
Hoewel het in staat is tot een indrukwekkende resolutie, gegeven de onderstaande optimale instellingen 100 micron (0,1 mm), de nauwkeurigheid in de echte wereld is afhankelijk van een zorgvuldige voorbereiding van de printer. Van het nivelleren van de bouwplaat en het aanpassen van de openingen in de spuitmonden tot het kalibreren van de filamentconsistentie en de stroomsnelheid: de kieshardware dient als het belangrijkste nauwkeurigheidscontrolepunt voordat materiële grenzen vergelijken.
2. Resolutievereisten
De complexiteit van onderdelen speelt ook een beperkende rol, onafhankelijk van de thermoplastische sterkten. Bijvoorbeeld, ABS kan ervoor zorgen dat ingewikkelde kanalen van 40 micron de lagere drempel van PLA van 60 micron kunnen laten stromen, maar een dergelijke hypothetische resolutie overtreft om te beginnen de mogelijkheden van veel printermondstukken. Definieer de noodzakelijke afmetingen en toleranties met behulp van uw beschikbare hardware als basis voordat u de opties beoordeelt.
3. Materiaaleigenschappen
Uit gegevens van leveranciers blijkt dat ABS een klein nauwkeurigheidsvoordeel heeft en in staat is om stukken en assemblages voor eindgebruik te printen binnen een maattolerantie van 0,5 mm. PLA-prints neigen naar toleranties van 200 micron op commerciële systemen vanwege de verhoogde viscositeit en krimp als gevolg van koeling. Dit geeft de voorkeur aan ABS voor nauwsluitende componenten zoals klikverbindingen. Dat gezegd hebbende, kunnen verschillende nabewerkingstechnieken de nauwkeurigheid verbeteren wanneer de vereisten dit vereisen.
Kosten- en sourcinganalyse
De filamentkosten lopen op bij lange prototyping- en productieworkflows. Hoewel dit op zichzelf geen financiële dealbreaker is, kan inzicht in prijzen en inkoop de planning op grotere schaal stroomlijnen.
1. Vergelijking van filamentkosten
Standaard PLA-filamenten kosten ongeveer $ 20 per spoel van 1 kg uit industriële bronnen. Speciale mengsels en composieten met hogere vulling of additieven voor verbeterde sterkte en flexibiliteit komen dichter bij de $ 30 per kg.
ABS-filamenten zijn gemiddeld iets hoger: $ 22-35 per kg afhankelijk van zuiverheid en productieprocessen. Het meest geconsumeerd als productiemateriaal, bulkaankopen verlagen de ABS-prijzen onder premium PLA-composieten in massahoeveelheid.
2. Inkoopopties en beschikbaarheid
Dankzij de wijdverbreide adoptie op het gebied van additieve productie en initiatieven op het gebied van bioplastics, bieden de meeste online leveranciers on-demand meerdere PLA-materiaalvariëteiten met kostenefficiënte wereldwijde verzending door alle grote filamentproducenten. Terwijl minder fysieke winkels lokaal speciale PLA's op voorraad hebben, zorgt de wijdverbreide toegang tot e-commerce ervoor dat de geselecteerde mengsels snel bij u thuis verkrijgbaar zijn.
Toegang tot ABS vereist een zorgvuldige selectie van leveranciers, omdat minder makers productieruns verzorgen, gezien de marktdominantie van PLA. De doorlooptijden voor speciale ABS-mengsels duren vaak 1-3 weken om op bestelling te produceren. Controleer fabrikanten op beschikbare ABS-filamenten voordat u het nichemateriaal aanschaft.
Gebruiksgemak bij het afdrukken
Vraag het aan elke veteraan op het gebied van 3D-printen om hun meest frustrerende gebruikerservaring te vertellen - de kans is groot dat ze het zullen beschrijven mislukte afdrukken met kromgetrokken en afgebladderde lagen tussen verspreide ABS-scherven. Temperamentgevoeligheid is een plaag voor ABS, waardoor aangepaste omgevingscontroles nodig zijn. Leer processen die het succes van de eerste keer printen vergroten.
1. Zorg voor een goede hechting van het bed
De vergevingsgezinde flexibiliteit van PLA maakt een sterke hechting van het bed mogelijk op oppervlakken zoals tape, PEI-vellen of lijm bij spuitmondtemperaturen daartussen 185 - 220C°C. ABS heeft verwarmde printbedden tot 110°C nodig, waardoor energieverspilling en brandgevaar ontstaan zonder geautomatiseerde controles..
2. Problemen met kromtrekken voorkomen
Ook het kromtrekken van ABS komt vaak voor hogere mondstukwarmte (230C+)) ontmoet koele omgevingslucht, terwijl de lagere printtemperaturen van PLA deze vervorming weerstaan. Opties voor het voorkomen van kromtrekken voor een betere ABS-hechting zijn onder meer kamerbehuizingen of gecontroleerde luchtstroom rond het printgebied.
Om kromtrekken in ABS-afdrukken tegen te gaan, diverse hoogwaardige FDM 3D-printermerken, zoals QIDI-technologie, hebben geavanceerde functies geïntegreerd, zoals de "Kamer actieve verwarming voor gecontroleerde temperatuur". Dit systeem regelt nauwgezet de temperatuur in de printkamer, waardoor een consistente omgeving wordt gehandhaafd die problemen met kromtrekken aanzienlijk vermindert.
3. Rekening houden met de rookfactor
Ondertussen komen bij het verwarmen van ABS-kunststof tot vloeibaarmakingstemperaturen aanzienlijk scherpere dampen vrij dan de zwakke geur van PLA tijdens het printen. Het vereisen van speciale ventilatiebehuizingen of filtratie-add-ons, offline veiligheidsapparatuur, bedrijfskosten en opruimproblemen ontmoedigen het incidentele ABS-gebruik bij desktop 3D-bewerkingen zonder dat een dergelijke infrastructuur aanwezig is.
Sterkte van gedrukte onderdelen
afgewerkte objecten moeten bestand zijn tegen redelijke spanningen die verwacht worden binnen toepassingsomgevingen, maar verschillen de materialen in functionele mechanische eigenschappen?
1. Impact- en trekprestaties
Industriestandaard schok- en spanningstests bepalen dit ABS biedt 2-3x slagvastheid ten opzichte van PLA-prints, bestand tegen 15-20 kJ/m² voordat het breekt. Dit voorkomt verbrijzelen bij gematigde vallen en botsingen. Versterkte PLA-composieten dichten duurzaamheidsverschillen in bijna-ABS-bereiken, maar standaard PLA-gemiddelden 4-6kJ/m² impactdrempels vergeleken vóór het klikken.
2. Thermische eigenschappen onder belasting
In gesloten apparaatomgevingen blijkt ook dat ABS tussen -20ºC en 80ºC een hogere sterkte behoudt dan PLA.C. Naarmate de bedrijfstemperaturen fluctueren, wordt ABS alleen maar stijver, terwijl PLA geleidelijk zachter wordt en vervormt boven de 60 graden Celsius. Houd rekening met de operationele klimaatomstandigheden in projecties van materiële prestaties..
Gewenste esthetische kwaliteiten
Afgezien van de functionaliteit kunnen een slechte oppervlakteafwerking of ongewenste transparantie de esthetische toepassingen ervan ondermijnen 3D-printen in de kunst, architectuur en industriële ontwerpgebieden waar uitstraling voorop staat. Hoe stapelen de steunpilaren verfraaiende builds op??
1. Strata gladmaken: zichtbare lagen minimaliseren
In onbewerkte vorm, ABS biedt iets gladdere zichtbare printlagen rechtstreeks uit de spuitmond dankzij snellere koelsnelheden die voorkomen dat uitgesproken laaglijnen verticale PLA-oppervlakken teisteren. Echter, Verschillende technieken voor het gladstrijken van damp zorgen ervoor dat beide materialen uiteindelijk een glanzende, spuitgegoten esthetiek kunnen bereiken waar dat nodig is na de productie.
2. Primeren voor verf: creatieve opties inschakelen
Wat ruwe kunststoffen betreft, PLA accepteert verf en creatieve nabewerking, zoals het gladstrijken van acetondampen, beter dan ABS, wat de neiging heeft om de hechting van spuitverf te weigeren zonder eerst een rigoureuze schuurvoorbereiding. Hier komt geen overheerser naar voren. Beide materialen voldoen aan de creatieve behoeften met de juiste workflows.
Functionele thermische grenzen
Of het nu gaat om het prototypen van op maat gemaakte behuizingen in kleine series of grote productielijnassemblages, het begrijpen van thermisch gedrag bepaalt de geschikte toepassingen voor beide thermoplasten in verwarmde, reële omgevingen.
1. Hittebestendigheid definiëren
Uitgaande van gemiddelde atmosferische omstandigheden als operationele achtergrond, heeft PLA gemiddeld een glasovergang van ongeveer 60 C voordat het vervormt. Dit thermische plafond beperkt toepassingen zoals hete vloeistofvaten of kleine motoronderdelen die te maken krijgen met gematigde temperaturen onder de motorkap..
In de tussentijd, ABS biedt een glasovergangstemperatuur van gemiddeld 105 Ce, waardoor de haalbaarheid van warmwatersystemen, voedselverwerkingsapparatuur en bepaalde auto-omgevingen wordt vergroot voordat de hittebestendigheidsdrempel wordt bereikt.
2. Ideale toepassingen verduidelijken
Met die glaspunten in gedachten als functionele afsluitingen, PLA werkt betrouwbaar onder een bedrijfsklimaat van 60 C, zoals bij alledaagse huishoudelijke apparaten,, brouwinstrumenten of conceptuele weergaven die bij eindgebruik niet te maken krijgen met extreme temperaturen. ABS is betrouwbaar bestand tegen omgevingstemperaturen van 80-100 C+, van onderdelen in voertuigen tot huishoudelijke artikelen die thermische buffers nodig hebben als producten of onderdelen..
Veiligheidsfactoren: ontgassen en afvoeren
Van buurtwerkplaatsen tot industriële faciliteiten, veiligheid blijft een prioriteit bij de bredere adoptie van 3D-printen omdat emissies en afvalverwerking onder toenemende publieke regelgeving vallen in de afgelopen decennia.
1. VOS en zorgen over deeltjes
Verwarmd ABS-filament produceert styreengas en ultrafijne deeltjes (UFP)-emissies die bij bepaalde drempelwaarden giftig zijn en vooral verband houden met irritatie en verminderde longfunctie. Beperkt onderzoek naar ABS-emissies maakt het vertrouwen hier moeilijk, maar PLA stoot aanzienlijk minder VOS uit op basis van de beschikbare emissiegegevens tot nu toe. Gebruik altijd behuizingen en adem voorzichtig.
2. Recycling en biologische afbraak
De bioplastische eigenschappen maken dit mogelijk PLA-filamenten om op natuurlijke wijze te ontbinden door middel van industriële compostering, biedt een duidelijk duurzaamheidsvoordeel ten opzichte van de accumulatie van ABS-afval de meeste recyclers kunnen geen 3D-geprinte kunststoffen verwerken. De ondersteuning voor reclaimers groeit langzaam, maar het afstoten van PLA-rechten blijft voorlopig veel groener.
Aanbevolen toepassingen: ABS versus PLA
Terwijl technische specificaties en testgegevens de capaciteiten informeren, vereist succes in de echte wereld het matchen van materiaalgedrag met geschikte toepassingen die hun potentieel maximaliseren.
1. PLA verkiezen boven ABS wanneer...
Geef de voorkeur aan PLA voor vloeiende visuele prototypes, aanpasbare gereedschapsmallen, snelle concepten en presentatiemodellen die niet aan thermische eisen voldoen. Elk ontwerp dat profiteert van sterkere maar biologisch afbreekbare eigenschappen, maakt hier ook sterke functionele gebruiksscenario's.
2. Kiezen voor ABS boven PLA voor...
Kies ABS bij het ontwerpen van robuuste functionele componenten en op maat gemaakte behuizingen die een hogere duurzaamheid, hittebestendigheid en precisie nodig hebben. De meeste armaturen en eindgebruikersproducten die te maken krijgen met aanzienlijke belasting en klimaatstress vereisen praktisch ABS-eigenschappen om op lange termijn betrouwbaar te kunnen presteren.
3. Een hybride aanpak overwegen
Voor uiterst veeleisende toepassingen maakt een hybride aanpak gebruik van aanvullende voordelen. Lichtgewicht PLA-modellen begeleiden vormfactoren verfijnd in robuuste ABS-uitvoering. Creatieve PLA-signalisatie siert robuuste ABS-behuizingsstructuren die daarna zijn geoptimaliseerd. Combineer krachten strategisch.
Contextualiseer materiaal naar behoeften
Er bestaat geen universeel "beter" materiaal tussen populaire ABS- en PLA-filamenten. Nauwkeurigheid van onderdelen, vereiste sterkte, bedrijfsomstandigheden, emissies, afvoerplannen en toepassingsdoelen vormen samen de ideale materiaalkeuze per geval. Duurzaamheidskwesties geven steeds meer prioriteit aan hernieuwbare bioplastics zoals PLA voor fabricage in korte oplagen die minder afhankelijk zijn van functionaliteit. Voor ingenieurs behoudt ABS zijn gewaardeerde veerkracht gedurende tientallen jaren van bewezen industriële prestaties. Maar het vinden van de juiste balans tussen deze thermoplastische materialen verhoogt beide door contextueel gebruik te maken van complementaire sterke punten. Specificeer uw doelstellingen, beoordeel de afwegingen en vereenvoudig beslissingen door het beoogde gebruik te matchen met de ideale eigenschappen die deze klassieke materialen elk bieden.