PLA 与 ABS:了解差异

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3D 打印技术彻底改变了我们创造和制造物品的方式。有了将数字设计转化为有形物体的能力,可能性似乎无穷无尽。然而,为你的 3D 打印项目选择合适的材料对于成功的结果至关重要。3D 打印中最常用的两种材料是 PLA 和 ABS。在本文中,我们将深入探讨这两种材料之间的差异,并帮助你了解哪一种最适合你的需求。

二、PLA和ABS的性能

PLA(聚乳酸)和 ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)是 3D 打印中使用的两种热塑性塑料。热塑性塑料是一种可以多次熔化和重塑而不会失去其特性的塑料。PLA 和 ABS 都具有独特的特性,这使其在 3D 打印中广受欢迎。

A. 定义和化学成分

PLA 是一种可生物降解的环保塑料,由玉米淀粉等可再生资源制成。由于易于打印且熔点低,它是初学者的热门选择。另一方面,ABS 是一种石油基塑料,以高强度和耐用性而闻名。与 PLA 相比,它需要更高的打印温度。

B.强度和耐久性

ABS 以其高抗冲击性和强度而闻名,使其成为功能性和机械部件的理想材料。然而,PLA 的柔韧性较差且更脆,因此更适合用于装饰性和非功能性物品。

C.柔韧性和抗冲击性

由于 ABS 的玻璃化转变温度(材料变软和柔韧的温度)较高,因此与 PLA 相比,ABS 更具柔韧性。ABS 可以承受弯曲和扭曲而不会断裂。而 PLA 的玻璃化转变温度较低,因此更坚硬,在压力下容易开裂。

D.耐热性和熔点

ABS 的熔点较高,约为 230 摄氏度,因此更耐高温。这使其成为可能暴露在高温下的物体(如汽车部件或电子外壳)的合适材料。PLA 的熔点较低,约为 200 摄氏度,不建议用于需要高耐热性的物体。

E. 生物降解性和环境影响

PLA 是一种可生物降解材料,这意味着它可以被微生物分解成环境中的天然物质。与 ABS 相比,PLA 更环保,因为 ABS 需要更长的时间才能分解,而且如果处理不当,会向环境中释放有害化学物质。

III. 打印质量

除了材料的特性外,打印质量是选择 PLA 和 ABS 时要考虑的另一个重要因素。

A. 层间粘附及翘曲

层粘合性是指 3D 打印物体中各层之间的粘合强度。与 PLA 相比,ABS 具有更好的层粘合性,因此不易出现分层或层分离。但是,由于 ABS 在冷却时收缩率高,因此也容易翘曲。这会导致打印件的边角翘曲和卷曲。另一方面,PLA 的收缩率低,不易翘曲,因此打印质量更好。

B. 表面光洁度和细节分辨率

与 ABS 相比,PLA 的收缩率较低,因此打印出来的表面更光滑、更精致。而 ABS 的表面纹理则更多,因此可能需要额外的精加工技术。在细节分辨率方面,PLA 和 ABS 都可以打印出高质量的打印件,但 PLA 可能略胜一筹,因为它的收缩率较低,打印精度更高。

C.打印速度和打印难易程度

PLA 打印起来更简单,打印温度范围更广,对初学者来说更容易上手。ABS 打印起来更具挑战性,因为它需要精确的温度控制和加热的打印床以防止翘曲。就打印速度而言,两种材料的打印速度差不多,但 ABS 的熔点较高,因此冷却时间可能更长。

D. 后处理及精加工技术

PLA 和 ABS 均可进行后处理,并通过打磨喷漆或丙酮蒸汽平滑处理来改善其外观。然而,ABS 更适合丙酮蒸汽平滑处理,因为它会熔化并融合各层,从而产生光滑而有光泽的表面。

IV. 材料成本和可用性

在为 3D 打印项目选择 PLA 和 ABS 时,材料成本是另一个需要考虑的重要因素。

A. PLA与ABS成本对比

由于 PLA 具有可再生和环保的特性,因此与 ABS 相比,PLA 通常价格较低。ABS 是一种石油基塑料,价格略高,但价格可能因供应商和材料质量而异。

B. 市场供应情况

与 ABS 相比,PLA 的应用更为广泛,因为它是初学者和业余爱好者中更受欢迎的材料。不过,在大多数 3D 打印用品商店和网上商店也可以找到 ABS。

C. 价格和质量的差异

PLA 和 ABS 的成本会因材料的质量和添加剂而异。碳纤维、木屑或金属粉末等添加剂可以提高材料的强度和美观度,但也会影响价格。

五、应用

PLA 和 ABS 具有不同的特性,使其适用于 3D 打印中的不同应用。

A. PLA 和 ABS 的常见用途

PLA 因其易于打印且成本较低,常用于原型制作、产品设计以及制作非功能性和装饰性物品。ABS 通常用于机械和功能部件、电子外壳以及其他需要高强度和耐用性的物品。

B. 每种材料的优势和局限性

PLA 的优势在于易于打印、环保且表面光滑。然而,它可能不适合高温应用或需要高柔韧性的物体。另一方面,ABS 的强度和耐热性优异,但其翘曲倾向和较高的打印难度可能会限制某些项目。

C. 为你的项目选择合适的材料

了解每种材料的优势和局限性对于确定哪种材料最适合您的 3D 打印项目至关重要。考虑本文讨论的属性和应用,以做出明智的决定。

VI. 与 3D 打印机的兼容性

并非所有 3D 打印机都可以同时使用 PLA 和 ABS 进行打印,因此在选择材料之前检查打印机的兼容性至关重要。

A. 兼容 PLA 和 ABS 的 3D 打印机类型

大多数 FDM(熔融沉积成型)3D 打印机都可以使用 PLA 和 ABS 进行打印。但是,由于 ABS 需要更高的打印温度,因此建议使用带有加热床和封闭打印室的打印机,以防止翘曲并获得最佳打印质量。

B. 每种材料的打印设置和调整

每种材料都需要特定的打印设置和调整才能达到最佳效果。PLA 通常在较低温度下打印(185-220 摄氏度),不需要加热打印床,而 ABS 则在较高温度下打印(220-250 摄氏度),需要至少 80 摄氏度的加热打印床。

C. 解决 PLA 和 ABS 的常见问题

使用 PLA 和 ABS 打印时可能出现的常见问题包括翘曲、拉丝和层粘合性差。了解这些问题的原因并相应地调整打印设置有助于克服这些问题并提高打印质量。

VII. 储存和处理

正确存储和处理 PLA 和 ABS 对于保持其质量和防止打印失败至关重要。

A. PLA 和 ABS 的适当储存条件

PLA 和 ABS 应存放在阴凉干燥处,避免阳光直射,以免暴露在潮湿和高温下,否则会影响材料的质量。还建议将细丝存放在密封容器中,并放入干燥剂包以吸收任何滞留的水分。

B. 应避免的常见存储错误

将线材存放在潮湿的环境中或暴露在阳光和高温下可能会影响其质量。还必须避免购买大量可能长期不使用的材料,因为线材会随着时间的推移吸收空气中的水分,导致打印质量不佳。

C. 延长耗材使用寿命的技巧

为了延长灯丝的保质期,不使用时务必将其密封在密封容器中,并放入干燥剂包。还建议在打开包装后六个月内使用灯丝,以保持其质量。

八.安全考虑

处理和打印 PLA 和 ABS 时,必须优先考虑安全以防止任何潜在危险。

A. 使用 PLA 和 ABS 打印的潜在危害

如果操作和打印正确,PLA 和 ABS 不会带来重大风险。但是,吸入加热的 ABS 产生的烟雾会导致呼吸道刺激,并且这两种材料在高温下燃烧或熔化时都会释放有害化学物质。

B. 应采取的保护措施

为了在处理 PLA 和 ABS 时保护自己免受任何潜在危害,建议佩戴口罩并在通风良好的区域工作。避免直接接触熔化的材料也很重要,因为它很热并且可能导致灼伤。

C. 废弃物处理

妥善处理失败的打印件和废料至关重要,尤其是对于 PLA,因为它是可生物降解的。建议避免焚烧 PLA 和 ABS 废料,因为它会向环境中释放有害化学物质。相反,请根据当地法规回收或处理它们。

九。 结论

现在,您应该清楚了解 PLA 和 ABS 之间的差异以及它们如何影响您的 3D 打印项目。在这两种材料之间进行选择时,重要的是要考虑它们的属性、打印质量、可用性和应用。有了这些知识,您就可以放心地尝试这两种材料,并发现哪种材料最适合您的需求和偏好。请记住优先考虑安全性、正确的存储和处理,以确保您的 3D 打印项目成功。

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