3D打印材料比較 - ABS 和 PLA

3D打印材料比較 – ABS 和 PLA

ABS 和 PLA 這兩種3D 打印材料是使用 FDM 3D 打印機時最爲多人使用的物料。它們在很多特性上都有很大分分別,例如在後期加工,打印容易度等方面。今次會就各方便比較一下。

本文章內容目錄:

  • 什麼是PLA?
  • 什麼是ABS?
  • ABS 和 PLA 3D 打印材料比較
    • 熱性質
    • 打印容易度
    • 氣味及氣體
    • 打印溫度上的要求
    • 強度比較上
    • 應用範圍
    • 後期加工

什麼是PLA?

PLA代表聚乳酸(polylactic acid)。它是由有機資源製成的可持續3D 打印材料。作為最常用的3D打印材料之一,它因其易用性,較低的價格,以及相對其他3D 打印材料更容易打印而受歡迎。PLA是一種標準的3D 打印材料,一般具有不透明的光澤效果,可用於製作復雜而精緻的打印成品。對於初學者來說,PLA是很好的入門3D 打印材料。這種3D 打印材料通常可以用於製作原型和建築模型燈,因為它能夠打印困難或有複雜特徵模型,打印成功率上也高很多。

什麼是ABS?

ABS代表丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene),是一種熱塑性3D 打印材料。與PLA相比,對於新的3D打印用戶而言可能更具挑戰性。 ABS是一種堅硬的3D打印材料,具有抗衝擊性和耐熱性。 ABS的常見應用包括打印一些最終使用的工具,活動部件以及必須承受高機械應力的部件。

ABS 和 PLA 3D 打印材料比較

熱性質

以下是從熱性質(Thermal properties)方面去比較PLA和ABS:
玻璃轉化溫度這名稱大家可能比較陌生, 當某個3D打印材料達到它自己的玻璃轉化溫度時,就會開始變軟。例如如果將100度熱水倒進用PLA打印的容器時,由於PLA璃轉化溫度爲60-65ºC,所以容器會立即變軟,所以PLA不適合高於60ºC或以上的環境中使用。

打印容易度

 ABS 和 PLA這兩款3D打印材料在打印容易度上有很大分別。PLA比較容易打印, 而且不一定需要打熱床,打印時出現模型底部翹邊的情況比較少,很適合3D打印初學者使用。 相反,ABS打印材料收縮率比PLA高,所以在打印時底部很容易翹邊, 需要有加熱床把ABS模型底部加熱才能減少打印時翹邊的問題。

氣味及氣體

由於PLA由玉米,蔗等材料所提煉,當打印時PLA 3D打印材料時,會聞到一些甜的氣味,而散發的氣體也不會有害。 而打印ABS會有難聞的氣味,散發的氣體也對人有害,所以使用這種3D打印材料時空氣一定要很流通。

打印溫度上的要求

打印PLA 3D 打印材料時可選擇將打印平台或不加熱,視乎你所打印物件的大小,一般設置打印平台的溫度在20°C至65°C之間,而打印噴頭溫度在190°C至220°C之間。相反,假若要打印ABS 3D 打印材料時,就一定將打印平台加熱,其溫度範圍應在100°C至110°C之間,而打印溫度範圍應在230°C至240°C之間,打印ABS時打印機的打印空間最好是封閉性,讓打印空間保持一定的溫度,減少ABS打印時收縮翹邊,同時,打印ABS時要確保房間通風良好。

強度比較上

當比較到ABS及PLA這兩種材料的強度時,ABS 3D 打印材料絕對是贏家。 ABS堅硬,耐衝擊且耐用。它能夠承受的衝擊或振動比PLA更好。即使在較低的溫度下,ABS的抗衝擊性也比PLA高。 ABS也比PLA具有更高的防水性。而PLA 3D 打印材料 雖然硬,但就比較脆弱。另外,比起ABS ,PLA具有較良好的抗紫外線性。與其他3D 打印材料相比,PLA和ABS均具有較低的耐溶劑性。
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應用範圍

儘管PLA和ABS都是塑膠料,但它們通常用於不同的範疇。 ABS 3D 打印材料通常用於工程和製造目的,因為它是一種能夠承受高衝擊力的剛性材料。它的耐用性使它成為能3D打印最終用途的產品,特別是作為保護套,例如一些保護性裝備上。

PLA 3D 打印材料是一種通用的物料。對於製作產品原型來審視視覺和美學特性非常有用,尤其是在涉及細小的複雜細節。因此3D打印的初學者和一般使用者在家中,辦公室或學校環境中使用。

PLA在機械或熱學要求不高的項目中表現最佳,因為它的耐溶劑性和耐水性低。這意味著PLA非常適合概念模型等。

但如果你需要製作的原型是要非常堅固或技術上和功能上可行,請選擇使用ABS。 ABS 3D 打印材料更適合更多的技術應用和運動部件。

剛說過PLA不適合用在60ºC或上的高溫地方,所以長期放在太陽底下會有問題。而PLA也不適合用於打印厨房物件,因爲如果用熱水清潔時,PLA物件就有可能變形。另外,由於PLA比較脆,不太適合打印要受很力的物件。 至於ABS,它的强度和彎曲性比PLA強,用來3D打印一些受力的功能部件十分適合。很多3D打印材料都不適合用來打印食具,包括PLA及ABS 。要有FDA approved 的3D打印材料才能用來打印食物器皿。

後期加工

後期加工
PLA 3D打印材料比ABS脆,但表面比ABS硬,所以在後期打磨時會比較吃力。相反,ASB表面比較軟,所以打磨ABS模型時比較輕鬆。至於上色,兩者都可以。而要將兩個3D模型互相粘貼時,不論是ABS或PLA。用超能膠就搞定。
如想將模型的表面變得平滑光亮,ABS可以用Acetone(丙酮),而PLA可以用Smooth-On的XTC-3D。
希望這次兩種3D打印材料的比較大家會對PLA及ABS更有認識。



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