PLA و ABS دو ماده اساسی برای چاپ سهبعدی با فناوری FDM هستند. این دو ماده همچنین از محبوبترین مواد در پلتفرم ما هستند. این مقایسه به شما کمک میکند تا انتخاب کنید کدام ماده را برای قطعات سفارشی چاپ سهبعدی خود استفاده کنید.
PLA و ABS دو ماده رایج برای نمونهسازی (دسکتاپ) چاپ سهبعدی با فناوری FDM هستند (به جز شاید PETG). به عنوان ترموپلاستیک، هر دو فیلامنت در هنگام گرم شدن به حالت نرم و قابل قالبگیری درمیآیند و در هنگام خنک شدن به حالت جامد بازمیگردند. چاپگرهای FDM فیلامنت PLA و ABS را از طریق یک نازل ذوب و اکسترود میکنند تا قطعات را لایه به لایه بسازند.
در حالی که هر دو ماده برای FDM استفاده میشوند، تفاوتهای کلیدی دارند که هر یک را برای کاربردهای مختلف بهینهتر میسازد. در این مقاله، تفاوتهای اصلی بین این مواد رایج را پوشش خواهیم داد.
PLA چیست؟ چاپ با پلیلاکتیک اسید
PLA (پلیلاکتیک اسید) یک ترموپلاستیک است که از منابع تجدیدپذیر مانند نشاسته ذرت یا نیشکر به دست میآید. PLA تحت شرایط مناسب قابل تجزیه بیولوژیکی است و یکی از محبوبترین بیوپلاستیکها است و برای انواع کاربردها از لیوانهای پلاستیکی تا ایمپلنتهای پزشکی مناسب است.
در مقایسه با بسیاری از مواد دیگر چاپ سهبعدی، PLA از نظر هزینه بسیار مقرون به صرفه است و در ازای قطعات با کیفیت بالا با سطحهای نسبتاً صاف ارزش خوبی ارائه میدهد. PLA آسان برای چاپ است و سفتی بیشتری نسبت به ABS و مواد دیگر مانند نایلون دارد، اگرچه در دماهای بالا یا تنشهای شدید عملکرد خوبی ندارد. در حالی که PLA قویتر از ABS و نایلون است، مقاومت زیادی در برابر حرارت یا مواد شیمیایی ندارد. (برای محاسبه هزینه پرینت سه بعدی با تکنولوژی FDM و ماده PLA کلیک کنید)
ABS چیست؟ چاپ با آکریلونیتریل بوتادین استایرن
ABS (آکریلونیتریل بوتادین استایرن) یکی دیگر از ترموپلاستیکهای رایج است. این ماده در چاپ سهبعدی متداول است و در دنیای تزریق قالبگیری نیز بسیار محبوب است. کاربردهای واقعی ABS شامل اسباببازیها (مثل آجرهای LEGO)، محفظههای الکترونیکی، قطعات خودرو، لوازم خانگی و بسیاری موارد دیگر است.
مقاوم و مقاوم در برابر ضربه تا حدی مشخص، ABS دارای خواص مکانیکی برتری نسبت به PLA است در حالی که سبکتر و بادوامتر است. با این حال، این مبادله به این معناست که چاپ با آن دشوارتر است و اغلب نیاز به دماهای بالاتری برای چاپ موثر دارد. این ماده میتواند حرارت را بهتر از PLA دفع کند، اما به هیچ وجه به عنوان مقاوم در برابر حرارت کامل شناخته نمیشود. و برای اپراتورهای چاپگر سهبعدی، توجه داشته باشید که ABS میتواند در طول فرآیند تولید بوهای قوی تولید کند. (برای محاسبه هزینه پرینت سه بعدی با تکنولوژی FDM و ماده ABS کلیک کنید.)
تفاوت بین PLA و ABS چیست؟ PLA و ABS در چندین جنبه متفاوت هستند، از جمله استحکام کششی، چگالی و کاربردهای ایدهآل آنها. جدول زیر ویژگیهای کلیدی مواد PLA و ABS را مقایسه میکند.
دقت قطعات PLA و ABS چقدر است؟
به طور کلی، تلرانسها و دقت قطعات چاپ شده با FDM به کالیبراسیون چاپگر و پیچیدگی مدل بستگی دارد. با این حال، میتوانید از PLA و ABS برای ایجاد قطعات با دقت ابعادی با جزئیات چاپی 0.8 میلیمتر و ویژگیهای حداقل 1.2 میلیمتر استفاده کنید. برای قطعات اتصالدهنده یا قفلشونده، توصیه میکنیم تلرانس 0.5 میلیمتر و حداقل ضخامت دیواره 1-2 میلیمتر را رعایت کنید. این کار اطمینان میدهد که قطعه شما در تمام عناصر دیواره استحکام کافی دارد.
به لطف دمای چاپ پایینتر، PLA آسانتر چاپ میشود و احتمال کمتری برای تاب برداشتن دارد (در صورت خنک شدن مناسب). میتوانید از PLA برای چاپ گوشههای تیزتر و ویژگیهای دقیقتر نسبت به ABS استفاده کنید.
قطعات PLA و ABS چقدر قوی هستند؟
PLA و ABS دارای استحکام کششی مشابهی هستند، که آنها را گزینههای مناسبی برای بسیاری از کاربردهای نمونهسازی میکند. طراحان و مهندسان اغلب ABS را به دلیل انعطافپذیری بهبود یافته نسبت به PLA ترجیح میدهند. ABS دارای استحکام خمشی بالاتر و کشیدگی بهتری قبل از شکستن نسبت به PLA است، که به این معنی است که ABS میتواند برای کاربردهای نهایی نیز استفاده شود. از سوی دیگر، PLA برای نمونهسازی سریع محبوبتر است زمانی که شکل مهمتر از عملکرد است.
به طور کلی، PLA گزینه خوبی برای قطعات سفارشی شما است اگر قصد ندارید آنها را تحت فشار فیزیکی زیاد (یا اشعه UV و دماهای بالا) قرار دهید. ABS برای کاربردهای صنعتی مناسبتر است و میتواند فشار فیزیکی را بهتر از PLA تحمل کند.
سرعت چاپ با PLA و ABS چقدر است؟
هر دو PLA و ABS با سرعت تقریباً یکسانی چاپ میشوند. این به این معنی است که هنگام تغییر بین این مواد، نیازی به تغییر تنظیمات سرعت در دستگاههای FDM خود ندارید. برای PLA، چاپ با سرعت 60 میلیمتر بر ثانیه استاندارد است، اگرچه برخی از اپراتورها با سرعت بیش از 150 میلیمتر بر ثانیه چاپ کردهاند، بنابراین سرعت استاندارد به هیچ وجه یک محدودیت نیست. همچنین میتوانید ABS را با همان سرعت چاپ کنید، اما برای این ماده سرعت بین 40-60 میلیمتر بر ثانیه کمی دقیقتر است.
پایان سطح و پسپردازش برای PLA و ABS
چه قطعات را با PLA و چه با ABS تولید کنید، قطعات چاپ شده با FDM همیشه دارای لایههای قابل مشاهده خواهند بود. استفاده از PLA اغلب منجر به یک پایان براق میشود، در حالی که ABS معمولاً با یک پایان مات چاپ میشود. برای صاف کردن یک قطعه چاپ شده با ABS و دادن یک پایان براق به آن، میتوانید از استون در پسپردازش استفاده کنید. سنبادهکاری و ماشینکاری اضافی نیز گزینههای پسپردازش مناسبی برای قطعات چاپ شده با ABS هستند. میتوانید PLA را نیز سنبادهکاری و ماشینکاری کنید، اگرچه نیاز به دقت بیشتری دارد.
اگر کیفیت زیبایی شناختی مهم است، توصیه میکنیم از چاپ سهبعدی SLA برای تولید قطعات سفارشی خود استفاده کنید.
مقاومت حرارتی PLA و ABS چقدر است؟
برای کاربردهایی که نیاز به دماهای بالاتری دارند، ABS (با دمای انتقال شیشهای 105°C) نسبت به PLA (با دمای انتقال شیشهای 60°C) ترجیح داده میشود. PLA میتواند به سرعت استحکام ساختاری خود را از دست بدهد و هنگامی که به 60°C نزدیک میشود، به ویژه اگر بار سنگینتری را حمایت کند، شروع به افتادگی و تغییر شکل میکند.
آیا PLA و ABS قابل تجزیه هستند؟
PLA به طور کلی در شرایط جوی عمومی پایدار است، اما در کامپوستهای صنعتی در عرض ۵۰ روز و در آب در عرض ۴۸ ماه تجزیه میشود. در حالی که ABS قابل تجزیه نیست، میتوانید آن را بازیافت کنید. با این وجود، تولیدکنندگان معمولاً از PLA برای تولید محصولات مرتبط با خدمات غذایی استفاده میکنند، اگرچه ما قطعاً توصیه میکنیم که تأیید ایمنی خود را از تولیدکنندگان فیلامنت بگیرید.