Чем отличается pla от abs пластика. ABS или PLA пластик. Что лучше? Вывод наш такой

PLA и ABS для 3D печати: в чем разница?

PLA или ABS: Какой и когда использовать? В статье раскрыта разница между этими пластиками и приведены сферы их использования.

Одни из самых популярных пластиков для 3D печати с помощью FDM (Fused Deposition Modeling) технологии — это ABS и PLA. Оба являются термопластиками. Это означает, что они становятся податливыми при нагреве – таким образом вы можете придавать им форму, а при охлаждении они ее сохранят. Оба материала изготавливливаются в виде прутков, которые вы можете подавать в экструдер своего 3D принтера. Процесс печати при использовании ABS и PLA очень похож.

Несмотря на кажущееся сходство, ABS и PLA отличаются. Некоторые 3D принтеры вообще могут печатать только PLA пластиком.

ABS и PLA — краткие определения

PLA (PolyLactic Acid) — это биополимер, то есть биоразлагаемый пластик. Он изготавливается из возобновляемых материалов, напрмер, кукурузный крахмал или сахарный стростник. Кроме 3D печати PLA используют для упаковок, пластиковых бутылок и стаканчиков. Считается, что он экологически более чистый по сравнению с ABS.

ABS (Acrylonitrile-Butadiene Styrene) масляный пластик. Это жесткий материал который используют для создания бытовых приборов, электрического оборудования и даже кирпичиков Lego.

Сравнение основных характеристик PLA и ABS

В таблице ниже показаны основные характеристики PLA и ABS пластиков:

Что значит каждая из приведенных характеристик?

  • Melt flow index характеризует легкость потока расплавленного полимера. Измеряется в количестве материала, которое проходит сквозь капилляр определенного диаметра и длины за 10 минут.
  • Температура стеклования — точка, в которой твердый и хрупкий материал переходит в расплавленное или эластичное состояние при увеличении температуры. Это важная характеристика, если вы печатаете модель, которая будет взаимодействовать с горячей водой или напитками: например, кружка для кофе из PLA — не очень хорошая идея. ABS пластик в этом случае тоже плохой вариант: смотрите раздел «Рекомендуемые сферы применения» ниже.
  • Температура застывания характеризует предел сопротивления нагреву: при температурах выше этой, объект будет искривляться. Если ваш 3D принтер оснащен столом с подогревом, температура этого стола должна быть ниже этой температуры; в противном случае, объект деформируется во время 3D печати.
  • Температура плавления (или точка плавления) — тут все очевидно — температура, при которой материал начинает плавиться.
  • Температура 3D печати — обычно выше чем температура плавления, так как пластик должен быть расплавленным (а не только начинал плавиться) при подаче сквозь сопло экструдера.

Механические и физические свойства

PLA более хрупкий, имеет большую твердость поверхности. Более подвержен поломкам при изгибе. Обработка ацетоном (для повышения гладкости поверхности) невозможна.

На рисунке ниже показан напечатанный из ABS пластика ключ.

Если печатать с рекомендуемыми производителем температурами, детали из ABS пластика будут гораздо тверже и обладать большим сопротивлением внешнему воздействию и нагрузкам, чем PLA. То есть, ABS подходит лучше для печати механических узлов и деталей и объектов с большим сопротивлением агрессивной окружающей среде. Кроме того, детали из ABS более гибкие и скорее гнутся чем ломаются под внешним давлением. ABS is better malleable, постобработка проще. Напечатанные модели можно шлифовать, покрывать краской. Их можно обработать ацетоном, чтобы получить гладкую блестящую поверхность.

Простота 3D печати

В целом, PLA лучше для начинающих увлекаться 3D печатью. ABS пластик более подвержен стандартной проблеме 3D печати — усадке (то есть, когда первые слои остывают слишком быстро и начинают загибаться по краям, что вызывает отрыв модели от стола по углам). Печать ABS пластиком потребует экспериментов, чтобы найти оптимальные настройки.

У PLA другой недочет — склонность засорять сопроло экструдера, так как он более липкий и сильнее расширяется при плавлении. Чтобы избежать засорения сопла, рекомендуется следовать указаниям производителя. Слои ложатся хорошо и вряд ли будут загибаться по краям. Напечатанное изделие проще отделить от стола чем аналогичные из ABS пластика. Подогрев стола не обязателен (но при правильных режимах может улучшить качество печати). 3D принтер не обязательно держать в закрытом корпусе (но опять таки, если использовать корпус результат может быть лучше). Для повышения адгезии стола рекомендуется использовать специальный скотч (также известный как скотч для 3D печати).

ABS склонен к усадке больше чем PLA.

Печать ABS пластиком происходит при более высоких температурах чем PLA, что значительно снижает вероятность засорения сопла. Кроме того, требуется меньшее усилие для подачи материала в сопло. Так как ABS ужимается при охлаждении, деталь может оторваться от стола (особенно во время 3D печати высоких моделей). Чтобы этого избежать, необходимо использовать стол с подогревом. Желательно, чтобы у принтера был корпус. Так как сцепление со столом хуже чем у PLA, могут возникать разные проблемы. Для улучшения сцепления со столом, рекомендуется использовать каптоновый скотч (выдерживает температуру до 400ºC). Правда, стоит скотч дорого, так что есть альтернативный вариант — распылить лак для волос на стол перед началом печати.

Условия хранения

Оба пластика (PLA/ABS) впитывают влагу из воздуха. Чтобы этого избежать, воздух выкачивается при упаковке. Производители материалов для 3D печати рекомендуют использовать бобины как можно быстрее, так как со временем начинает страдать качество. Распакованный материал рекомендуется хранить в сухом месте.

Если PLA долго хранится, вы можете заметить появления пузырьков во время 3D печати. Это может привести к засорению сопла и ухудшению качества поверхности напечатанного изделия. Хотя влажный PLA можно высушить под потоком теплого воздуха, нагрев может нарушить структуру материала и изменить термические свойства, что повлияет на температуру печати.

Во время печати влажным ABS, также могут возникать пузырьки. Если высушить его теплым (но не чересчур) воздухом, например, используя пищевой дигедратор, термические свойства пластика не изменятся.

Испарения и запах

Во время 3D печати полимерами (PLA/ABS) вы почувствуете запах. Запах зависит от используемого материала и температуры печати.

PLA пахнет почти приятно, некоторые сравниваю этот запах с разогретыми вафлями или конфетами.

ABS при нагреве пахнет плохо. Некоторые жалуются на головную боль и даже тошноту из-за 3D печати. Если вы печатаете в помещении, рекомендуется организовать хорошую вентиляцию.

Разлагаемость и долговечность

PLA разлагается – он изготавливается из растительных материалов. Так как для разложения ему нужен небольшой нагрев, можете спокойно выкидывать его в контейнеры с мусором.

ABS не разлагается, но может быть переработан.

Оба материала (PLA/ABS) разлагаются под воздействием солнечных лучей и влаги. ABS более стабильный и обладает большим сопротивлением к химическим воздействиям чем PLA.

Что выбрать?

Оба материала продаются в разных цветах; есть даже полупрозрачные материалы. Некоторые специальные материалы доступны только в виде смеси на основании PLA. Это дерево, металл и т.п.

На фото ниже показан материал «Bamboofill» компании ColorFabb. Материал содержит 80% PLA и 20% опилок бамбукового дерева.

Цены на PLA и ABS

Цены находятся в одном диапазоне, но как правило, PLA пластик немного дороже. Естественно, PLA пластики с примесями дерева или других материалов, стоят дороже.

Рекомендуемые сферы применения

PLA широко используется в 3D печати, например, для бытовых предметов, гаджетов и игрушек. Он отлично подходит, если гибкость не является вашим основным требованием. В этом он уступает ABS. С другой стороны, он биосовместимым и может смело использоваться в аксессуарах, которые взаимодействуют с кожей.

Из-за относительно низкой температуры плавления, PLA не подходит для объектов, которые подвергаются нагреву. При нагреве более 60ºC изделия из PLA пластика начинают терять свою форму. Не стоит использовать PLA в объектах, которые подвергаются солнечному облучению на протяжении длительного времени или находятся в машинах.

ABS подходит лучше для объектов, которые подвергаются воздействию высоких температур, могут падать или воспринимать нагрузки на изгиб. ABS можно использовать для моделей, подверженных механическим ударам.

ABS небезопасный для пищевых изделий: особенно когда материал вступает в контакт с горячими жидкостями или теплой едой. Если вы все-таки хотите использовать ABS для контакта в питьевой водой, едой, необходимо использовать специальные методики полировки или покрыть его специальной краской.

PLA vs ABS: Сравнение филаментов

Данная статья является продолжением цикла из 3-х частей, посвящённому филаменту из PLA пластика. Предыдущую статью Гайд 2019: всё о PLA-филаменте вы можете найти на нашем сайте.

В этом разделе мы подробно рассмотрим различия между филаментами ПЛА и АБС. Так как это два самых популярных типа филамента, важно знать, чем они отличаются, чтобы не ошибиться в выборе материала при создании 3D-моделей.

Оглавление:

  • PLA vs ABS: Обзор;
  • PLA vs ABS: особенности печати;
  • PLA vs ABS: Термосвойства;
  • PLA vs ABS: Сопло;
  • PLA vs ABS: Печатный стол;
  • PLA vs ABS: Испарения;
  • PLA vs ABS: Хранение;
  • PLA vs ABS: Особенности материала;
  • PLA vs ABS: Механические свойства;
  • PLA vs ABS: Долговечность и биоразлагаемость;
  • PLA vs ABS: Постобработка;
  • PLA vs ABS: Разнообразие выбора;
  • PLA vs ABS: Стоимость;
  • PLA vs ABS: Сфера применения.
Читать еще:  Чтобы никто не испортил настройки. Прошивка ZXHN H118N - простой способ

PLA vs ABS: Обзор

Обафиламентаотносятся к термопластикам, что означает, что они становятся пластичными при нагревании. Таким образом, вы можете придать им любую форму, пока они в горячем состоянии, а затем дать им остыть, чтобы сохранить эти формы навсегда! (Наверное.)

Тем не менее, несмотря на то, что филаменты похожи друг на друга, они имеют много различий.

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) — это термопластик на масляной основе, обычно встречающийся в трубопроводных системах, автомобильной отделке, защитных головных уборах и игрушках (например,Лего). Объекты, напечатанные с помощью ABS, обладают более высокой прочностью, гибкостью и долговечностью, чем напечатанные из PLA — за счёт более сложного процесса печати (вкупе с вонючими испарениями).

При рассмотрении вопроса о том, какой именно использовать филамент, соответствующая информация подпадает под одну из двух категорий: первая — насколько легко они печатаются? вторая — как будет выглядеть конечный продукт?

Учитывая эти два вопроса, в следующем руководстве приводится подробное сравнение между ПЛА и АБС.

PLA vs ABS: особенности печати

Как правило, печатать сPLA легче, чем сABS, поэтомуPLA-филамент станет более подходящим вариантом для начинающих. Он плавится при более низкой температуре, не склонен к деформации и (иногда) пахнет конфетами! И это ещё не всё…

PLA vs ABS: Термосвойства

Пластик плавится при нагревании, верно? Да, но не сразу. Хотя процесс немного сложнее, его можно «сжать» до трёх этапов:

  1. Из холодного в тёплое: пластик начинает свой путь в твёрдом, «стеклянном» состоянии, оставаясьв нём до тех пор, пока не нагреется до температуры стеклования.
  2. Из тёплого вгорячее: теперь пластик находится в вязком, эластичном состоянии, своего рода бесполезная субстанция, поскольку это вещество на самом деле ни к чему не годится. Он остаётся таким до тех пор, пока не нагреется до температуры плавления.
  3. Из горячего в расплавленное: теперь пластик жидкий — это идеально подходит для печати!

Почему всё это так важно? По сути, чтобы не изменять процесс печати, температура стола должна быть значительно ниже температуры стеклования. И, конечно же, чтобы филаментстал жидким, температура плавления должна быть выше.

PLA vs ABS: Сопло

Единственное, в чём PLA уступает ABS, это то, что он может засорить сопло принтера. Это происходит потому, что PLA-филамент расширяется и становится липким при плавлении. Эту проблему можно решить точной настройкой параметров печати, либо следуя инструкциям производителя филамента, либо методом проб и ошибок.

С другой стороны, АБС умеет красиво вытекать из сопла (залипательное зрелище), вероятно, это из-за более высокой температуры печати.

PLA vs ABS: Печатный стол

И здесь опять ПЛА «на коне»! Не имея особой чувствительности к температуре, PLA-филамент не нуждается ни встоле с подогревом, ни в корпусе (хотя они и не помешают).

АБС же, наоборот, более чувствителен к изменениям температуры, что приводит к растрескиванию и деформации при слишком быстром охлаждении. Именно поэтому при печати с ABS-филаментом обязательно нужен стол с подогревом. Мы также рекомендуем использовать вокруг рабочей зоны закрытый корпус.

Оба материала имеют небольшие проблемы с адгезией первого слоя к печатной платформе. Другими словами,филаменты плохо прилипают к столу. Три наиболее распространённых решения включают в себя покрытие стола скотчем, клеем или лаком для волос. Вместо обычного скотча можно использовать каптоновую ленту (полиимидная плёнка с силиконовым адгезивом).

ABS более склонен к деформации, чем PLA.

PLA vs ABS: Испарения

Больная тема для всех любителей 3D-печати. PLA-филамент при нагревании практически не пахнет, а некоторые даже утверждают, что чувствовали фруктовые или конфетные ароматы…

ABS-филамент воняет. И испарения являются настолько интенсивными, что могут даже вызвать головные боли. По возможности печатайте в открытом (но изолированном) месте с надлежащей вентиляцией.

PLA vs ABS: Хранение

Оба материала гигроскопичны, то есть они притягивают и поглощают влагу из атмосферы. Это является отрицательным признаком, потому что по мере повышения уровня увлажнения процесс печати ухудшается, а качество печати снижается.

Что же делать? Просто храните филамент в закрытых контейнерах в прохладном и сухом месте. В качестве дополнительной меры предосторожности: производители часто рекомендуют использовать филамент как можно скорее.

PLA vs ABS: Особенности материала

ПЛА-филамент— хороший выбор для печати, но является ли он таким же хорошим для вашихраспечатков? Быстрый ответ — нет, поскольку АБС не только прочнее, но и более гибкий и долговечный. А для получения более развёрнутого ответа читайте дальше…

PLA vs ABS: Механические свойства

АБС обязан своей прочностью полибутадиену — синтетический каучук с высокой устойчивостью к износу. Чтобы дать вам представление о том, насколько прочен этот каучук: 70% всего полибутадиена идёт на производство шин. ABS-филамент отличается не просто прочностью,но и высокой ударопрочностью (помните, что он используется в защитных головных уборах и автомобильной отделке?). И хотя ABS не самый гибкий из материалов, он по-прежнему превосходит PLA, поскольку сначала изгибается, а затем ломается.

Единственное, чем может похвастаться PLA-филамент в плане механических свойств, — это более высокая жёсткость поверхности. Иначе говоря, он демонстрирует приличную мощь и хрупкость одновременно, предпочитая сразу сломаться, а не согнуться.

Этот 3D-напечатанный ключ сделан из ABS — он достаточно крепкий, чтобы открыть наручники.

PLA vs ABS: Долговечность и биоразлагаемость

Благодаря высокой термостойкости АБС более долговечен, чем ПЛА. Помните тот температурный диапазон, где термопластики более или менее бесполезны? Что ж, благодаря сравнительно высокой температуре стеклования ABS требуется гораздо больше тепла, чтобы достичь этой точки, чем PLA. Вот что делает его более подходящим для объектов, которые подвергаются УФ-лучам. Ведь никто не хочет видеть у себя во дворерасплывшегося садового гнома?

Что касается других элементов, ABS-филамент ничем не лучшеPLA-филамента. При воздействии ультрафиолетовых лучей и влаги оба материала со временем разлагаются.

Приятной особенностью ПЛА является то, что он биоразлагаемый. Не ждите, что он самостоятельно разложится в земле, например, на огороде (для этого нужно тепло и давление). В этом плане АБСпригоден только для вторичной переработки.

PLA vs ABS: Постобработка

Если вы готовы приложить немного дополнительных усилий, чтобы превратить ваш распечаток из чего-то симпатичного во что-то прекрасное, и тот, и другой материалне будет против.Хотя АБС и тут немного «обскакал» ПЛА.

Оба материала можно разрезать, отшлифовать, покрасить (акриловой краской) и клеить, но перед покраской PLAрекомендуется использовать грунтовку, и склеем этот «товарищ» тоже не всегда дружит. Кроме того, только ABS может быть обработан ацетоном (то есть средством для снятия лака), чтобы получить гладкую и блестящую поверхность, потому что только ABS-пластик растворим в ацетоне. С другой стороны, PLA более подходит для создания сложных конструкций, несмотря на то, что оба материала способны выдерживать высоту слоя 100 микрон.

Постобработка особенно важна, если вы используете подложку типа рафт, поскольку онаиногда плохо отделяется от остальной части распечатка, оставляя дефекты, требующие обработки.

PLA vs ABS: Разнообразие выбора

Оба филамента представлены в огромном цветовом разнообразии (есть даже полупрозрачные варианты).

Существуют также специальные «экзотические» ПЛА- и АБС-филаменты, в составе которых встречаются различные примеси. Самые популярные вариации включают древесные волокна, частицы металла и фосфоресцентные пигменты (светящиеся в темноте).

Филамент «Bamboofill», изготовленный компанией ColorFabb, содержит 80% PLA и 20% переработанных бамбуковых волокон.

Кстати, если вы ищете более гибкий и долговечный филамент, обратите внимание на PETG: Как печатать PETG на 3D-принтере

PLA vs ABS: Стоимость

Оба филаментаимеют сравнительно одинаковую цену, а «экзотические» разновидности, конечно, будут стоить немного дороже.

PLA vs ABS: Сфера применения

ПЛА является наиболее широко используемым филаментомв 3D-печати не потому, что это лучший материал, а потому, что с ним легко печатать. Поэтомумы рекомендуем использовать его при создании всего, что не имеет особых требований к механическим свойствам, долговечности или биоразлагаемости.

PLA-филаментлучше всего подходитдля напечатания предметов, которые можно гнуть, скручивать или ронять. Не подходит для созданияобъектов, которые будут подвергаться воздействию высоких температур или УФ-лучей.

ABS-филаментбольше подходит для создания предметов, которые часто падают, подвергаются обработкам или тепловому воздействию. Его можно использовать для механических деталей, особенно если они подвергаются нагрузке или должны сцепляться с другими деталями.

ABS лучше подходит для напечатания таких деталей, как эти шестерёнок.

Сравнение ABS и PLA пластика для 3D-печати, различие материалов для 3D-печати

Когда речь заходит о приобретении 3D-принтера, важно обратить внимание на то, с какими материалами он может работать: с ABS, с PLA или и с тем, и с другим. Ниже мы расскажем о разнице между ABS и PLA.

Немного общей информации

Существует много материалов, которые исследовались на предмет применимости в 3D-печати, и на сегодняшний день доминирующую роль в этой нише занимают два пластика – ABS и PLA. И ABS, и PLA – термопластики, т.е. они становятся мягкими и пластичными при нагревании, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс может быть повторен многократно. Подверженность плавлению и обработке – именно то свойство, которое вывело термопластики в лидеры в повседневном использовании и привело к тому, что большинство видов пластика, с которыми мы сталкиваемся в быту, – термопластики.

Читать еще:  Чем отличается скайпа от для бизнеса. Скачать скайп для бизнеса бесплатно на русском языке без смс и регистрации. Удалить из автозапуска

Хотя существует немало различных термопластиков, лишь немногие из них используются для 3D-печати. Материалы, проверяющиеся на пригодность в этой области, должны пройти несколько тестов: первоначальное экструдирование в нити, вторичное экструдирование и привязка к контуру в процессе 3D-печати и, наконец, оценка полученного результата.

Чтобы пройти все три теста, материал должен, во-первых, должным образом укладываться в филамент – катушку пластиковых нитей или прутков для 3D-принтеров; во-вторых, хорошо обрабатываться в процессе 3D-печати, чтобы получались приятные визуально и точные физически элементы; в-третьих, свойства материала должны соответствовать печатаемому объекту по прочности, долговечности, гладкости и прочее. Нередко тот или иной материал настолько хорошо проходит один из тестов, что имеет смысл побороться с ним на других этапах. Таков, например, не слишком известный материал для печати – поликарбонат. В некоторых случаях оказываются важными прочность и термостойкость, и тогда приходится прилагать дополнительные усилия для достижения точности и хорошего совмещения элементов.

Первый тест, формирование из пластика высококачественных нитей в том виде, в котором они потом будут использоваться, – очень точный и тщательно отслеживаемый процесс. В ходе него решается множество хитрых инженерных задач, в результате чего из кучки гранул получаются требуемого размера и одинаковой плотности круглые прутки, без пузырей внутри. Здесь проявляется небольшое различие между ABS и PLA. Большинство термопластиков этот тест проходят, и вопрос только во времени и затратах, которые требуются для того, чтобы получить такую нить, которая будет должным образом вести себя на следующем этапе, во время 3D-печати.

Различие материалов на этом этапе помогает понять, почему отдается предпочтение тому или иному пластику.

Применение и ABS, и PLA дает наилучшие результаты, если во избежание проникновения влаги из воздуха при хранении и перед использованием материалы изолированы от атмосферы. Это не значит, что пластик разрушается, если неделю лежит на полке в магазине, однако длительное хранение во влажной среде может нежелательно сказаться как на процессе печати, так и на конечной продукции. ABS и PLA лучшего всего хранить в вакуумной или плотно закрытой упаковке для избегания повышенной влажности материалов.

ABS-пластик. Влажный ABS при печати может начать пузыриться и брызгаться, что скажется на внешнем виде, точности и прочности получаемого объекта, а также создаст возникает риск засорения сопла расслаивающимся пластиком. ABS легко просушивается теплым (желательно сухим) воздухом, например, в обычной сушилке для продуктов.

PLA-пластик. PLA реагирует на влагу несколько иначе. Помимо пузырей и забивания сопла, поскольку PLA при высоких температурах вступает в химическую реакцию с водой и подвергается деполимеризации, может наблюдаться обесцвечивание и ухудшение качества печатаемых деталей. Хотя PLA тоже легко просушить в обычной сушилке, следует отметить, что при этом у пластика может измениться степень кристаллизации, в результате чего изменится температура и другие характеристики экструдирования. Для многих 3D-принтеров это составляет серьезную проблему.

ABS. При печати ABS нередко чувствуется сильный запах горячего пластика. Одни на него жалуются, другие не замечают или не считают слишком неприятным. Чтобы уменьшить запах, в небольших помещениях следует обеспечить надлежащую вентиляцию, а также убедиться, что ABS обладает достаточной чистотой, свободен от примесей и нагревается до требуемой температуры в правильном экструдере.

PLA. Биопластик PLA — полилактид, или другими словами, полимер молочной кислоты. Производится путем синтеза на основе растительного сырья, содержащего крахмал (или сахар), например кукурузы, сахарного тросника, зерновых культур. При нагревании издает запах сладковатого кулинарного масла. Это, конечно, не запах бабушкиных пирожков, но многие считают его гораздо приятнее запаха нагретого пластика.

И с помощью ABS, и с помощью PLA можно создавать точные пространственные элементы. Есть, тем не менее, определенные нюансы, которые следует иметь в виду в отношении двух рассматриваемых видов пластика.

ABS. При использовании ABS единственной существенной проблемой является заворачивание пластика при контакте с поверхностью печати. Эту проблему легко устранить, если подогревать саму поверхность печати, которая при этом должна быть гладкой, плоской и чистой. Кроме того, некоторые прибегают к дополнительным хитростям, например, наносят на поверхность смесь ABS и ацетона или сбрызгивают ее лаком для волос.

У требующих высокой точности деталей с острыми краями, такими как шестеренки, часто наблюдается небольшое скругление углов. Ситуацию можно исправить, если установить у сопла небольшой вентилятор, который будет нагнетать холодный воздух. При этом, однако, возникает риск чрезмерного охлаждения пластика, в результате чего ухудшится сцепление между слоями и деталь получится непрочной.

PLA. По сравнению с ABS, слои PLA скручиваются гораздо меньше. Это дает возможность печати без подогрева стола и использовать в качестве нее любимый многими синий скотч 3М. Полный отказ от подогретой подложки все же может привести к небольшому скручиванию крупных слоев – хотя и не всегда.

При нагревании PLA подвергается более значительным фазовым изменениям и становится более текучим. При активном охлаждении при печати можно добиться более заостренных элементов и углов – без риска получить хрупкий объект. Повышенная текучесть обеспечивает также лучшее сцепление между слоями, и результат получается более прочным.

Нагрев стола нужен для обеспечения фазового состояния контакта пластика со столом — он должен быть в состоянии упроугой деформируемости — для ABS это диапазон 105-230 градусов. При температуре ниже он кристализуется и отслоится, а выше — перейдет в состояние вязкой текучести и тоже отслоится. Но обычно стол нагревают всего до 70 градусов. Подогрев стола обеспечивает задачу поддержания всего объема изделия при температуре упругой деформируемости с минимальным гредиентом по слоям. Но если изделие достаточно большое — более 5 см, обеспечить это условие в полной мере можно только в закрытой камере печати, что практически никогда не соблюдается в RepRap.

Основные свойства ABS и PLA

Помимо того, что объекты должны быть точно изготовлены, они должны выполнять необходимые функции.

ABS. ABS может принимать много разных полимерных форм, ему можно придать множество самых разных свойств. В целом, это прочный и несколько более податливый по сравнению с PLA пластик. Натуральный ABS имеет до окраски бежеватый (молочный) оттенок. Пластичность ABS позволяет легко создавать элементы различных соединений и крепежа. Он легко шлифуется и обрабатывается. Важно отметить, что ABS растворяется в ацетоне, что позволяет склеивать детали и добиваться очень гладкой поверхности. По сравнению с PLA, ABS гораздо легче подвергается вторичному использованию.

Прочность, пластичность и термостойкость делают из него материал, которому часто отдается предпочтение в инженерных и механических приложениях.

PLA. Этот пластик создается из самых разнообразных продуктов сельского хозяйства – кукурузы, картофеля, сахарной свеклы и т.п. – и считается более экологичным, чем ABS, в основе которого лежит нефть. Изначально он применялся для изготовления продуктовых упаковок и легко утилизируется в промышленных компостных установках. В компостной куче на вашем заднем дворе он разлагаться не будет. В своем естественном виде он прозрачен и поддается окраске, в результате чего можно добиться также разной степени прозрачности. PLA такой же прочный, но более жесткий, чем ABS, поэтому его сложнее использовать для соединений различных элементов. Распечатанные объекты, как правило, более гладкие и блестящие. PLA немного труднее шлифовать и обрабатывать, чем ABS. Более низкая температура плавления делает PLA непригодным для ряда ситуаций – например, за день в нагретом салоне автомобиля детали из него могут деформироваться и «потечь».

В заключение

Суммируя и упрощая тысячи факторов, в силу которых один пластик следует предпочесть другому, подведем краткий итог.

ABS часто предпочитают применять в инженерных и профессиональных приложениях по причине его прочности, пластичности, легкости в обработке и высокой термостойкости. Нагретый ABS, как и любой пластик на основе нефтепродуктов, обладает неприятным для многих запахом. Необходимость наличия подогретой подложки делает его почти неприменимым для удовлетворительного качества печати на некоторых принтерах.

PLA. Широкая гамма доступных цветов, степеней прозрачности, а также получающаяся глянцевая поверхность делает этот пластик привлекательным для изготовления арт-объектов и хозяйственной утвари. Многие имеют в виду растительное происхождение этого пластика и предпочитают его полусладкий запах запаху ABS. При правильном режиме охлаждения максимальная скорость печати PLA выше, слои тоньше, углы острее. Если добавить к этому прочность получаемых деталей, то становится понятна популярность PLA среди любителей и в школах.

Сравнение PLA или ABS пластиков для 3D-печати

Чтобы на такой вопрос грамотно ответить, разберемся какими свойствами обладают оба эти филамента.

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол)

Этот пластик исключительно прочен, выдерживает достаточно высокие температуры и легко обрабатывается, поэтому его применяют в инженерных целях и для работы в профессиональных условиях. При работе пластик требует нагрева, и некоторым людям не по душе испускаемый при этом запах. К тому же нагрев печатной платформы может обеспечить далеко не каждый принтер, а, значит, и печать с ABS-пластиком будет невозможна.

Температура, при которой возможна печать материалом ABS, находится в пределах 220-260°C, материал биологически не разлагается, но имеет способность деформироваться и усаживаться, поэтому требуется подогревать платформу при печати. Если печатаемое изделие деформируется, это может произойти из-за неверной калибровки осей или слабого прогрева рабочей площадки, которая должна иметь температуру не менее 80°C. Между соплом и площадкой в любом принтере необходим зазор, приблизительно равный толщине бумажного листа. Диаметр выпускаемого волокна из пластика ABS может составлять 1,75 или 2,85 мм.

Основные особенности термопласта ABS, производимого из нефтепродуктов:

  • при работе пластик выделяет ультрадисперсные частицы, что требует обеспечения качественного вентилирования;
  • экструзия сопровождается запахом горелой пластмассы;
  • температура экструзии зависит от свойств конкретного пластика и может колебаться от 220 до 260°C;
  • изделия, изготовленные из ABS, не настолько хрупкие, и сгибаются легче, к тому же у них более глянцевая поверхностью, чем у деталей из PLA;
  • ABS деформируется под действием температуры около 100°C, обладая повышенной теплостойкостью в сравнении с материалом PLA;
  • у ABS пониженный коэффициент трения, поэтому он экструдируется с меньшим усилием, чем пластик PLA;
  • ABS первым был использован для 3Д-печати, так что его считают традиционным.
Читать еще:  Что такое профессиональный пользователь компьютером. Уровни владения компьютером для резюме. Компьютерные программы для резюме в банк, для бухгалтера: названия, список

Советы по печати с применением материала ABS

Печать с использованием ABS производится при температуре 235-255°C. Поскольку у любой модификации 3D принтера есть собственные температурные характеристики, требуется корректировка режима температуры, чтобы добиться желаемых итогов. Чтобы обеспечить наилучшую печать, надо обращать внимание на показатели диаметра сопла конкретного печатающего устройства, скорости выполнения работы и толщины наносимого материала.

Работать c волокном ABS можно только если используется платформа, предварительно подогретая. Материал ABS имеет свойство тепловой деформации, так что печатать без подогрева стола будет трудно. Печатную платформу необходимо подогреть до температуры 80 – 110°C. Необходимо также иметь в виду, что если пластик ABS будет нагрет слишком сильно, то он может начать деформироваться, следовательно, когда будут готовы первые слои изделия, желательно снизить степень нагрева платформы.

Для того, чтобы обеспечить качественные результаты при печати, необходимо добиться качественной адгезии начального слоя пластика. Чтобы пластик ABS качественно прилипал к платформе вашего принтера, можно воспользоваться несколькими практичными способами. Можно, например, воспользоваться полиамидной лентой марок Kapton или ПЭТ. Дело в том, что пластик имеет способность прилипать к полиамиду лучше, чем к самой платформе. Эту ленту не обязательно располагать внахлест, можно оставлять небольшие промежутки. Это позволит избежать затруднений при выполнении печати. На поверхности платформы полиамид обычно не оставляет никаких следов.

Можно также покрыть платформу, например, лаком для волос, лучше всего – сверхсильной фиксации. К такому лаку ABS способен прилипнуть особенно качественно. Еще один способ – нанесение жидкого пластика ABS на поверхность платформы. Можно растворить пластик в ацетоне, получив мутную смесь, которую и надо нанести тонким слоем на поверхность. Не стоит растворять особенно много пластика, так как излишне концентрированный состав приведет к усилению приклеивания печатаемых моделей, и отделить их будет крайне сложно. Стоит также помнить, что и лак, и растворенный в ацетоне пластик способны оставить свои следы на платформе

PLA (полилактид)

Пользователи, готовящие модели на выставки или предметы бытового употребления, часто применяют PLA пластик из-за его обширной гаммы цветов и возможности делать детали полупрозрачными. Многих также привлекает тот факт, что материал имеет растительное происхождение и обладает достаточно приятным запахом. Если обеспечить качественное охлаждение, с помощью этого пластика можно печатать быстрее, чем из ABS, получать меньшую толщину наносимого слоя и обеспечивать острые углы. Все эти достоинства, дополняемые слабой деформируемостью PLA, сделали его особенно популярным для принтеров при любительской печати.

Пластик делается из кукурузы и является биоразлагаемым. Печать возможна при 180 — 230°C, причем деформации он не подвергается, так что даже крупные детали можно производить без подогрева платформы. Текучесть этого материала выше, чем ABS, так что при прогретом сопле волокно, заправленное в устройство, начинает подтекать. Требуется обеспечить минимальную величину зазора от сопла до площадки, приблизительно равную толщине бумаги (0,2 мм).

Необходимо быть осторожным с продукцией из PLA в очень жаркую погоду, не оставлять ее на прямом солнце или в закрытой автомашине во избежание деформирования. Диаметр выпускаемого пластика составляет 1,75 или 2,85 мм.

Особенности пластика PLA

  • PLA или полимолочную кислоту, получают из богатого крахмалом кукурузного сырья или из сахарного тростника;
  • пластик способен к биоразложению, не выделяет ультрадисперсные частицы;
  • в процессе экструдирования пластика возникает сладковатый запах, еле заметный, который многие люди считают приятным;
  • температура экструзии пластика может находиться в пределах 160 — 220°C, что зависит от параметров материала;
  • если сравнить с продукцией из ABS, пластиковые детали из PLA являются более жесткими;
  • детали из PLA имеют глянцевую поверхность;
  • PLA менее деформируется при печати и существенно качественнее ABS с точки зрения адгезии;
  • температура размягчения пластика составляет около 60 градусов;
  • коэффициент трения пластика PLA выше, чем BS, поэтому процесс его экструдирования связан с большими усилиями;
  • PLA появился в технологии 3D-печати относительно недавно, с ним связываются интересные перспективы.

Советы по печати с PLA

Оптимальная температура для печати из PLA находится в пределах 180 – 230°C. Поскольку любой принтер может иметь свои индивидуальные эксплуатационные данные, обеспечение заданных результатов печати потребует выполнить отладку температурного режима. При этом чтобы результаты процесса печати действительно были оптимальными, требуется подобрать диаметр используемого сопла, скорость работы принтера и высоту образуемого слоя.

Если сравнить с материалом ABS, PLA способен намного меньше деформироваться. Благодаря этому свойству его можно применять и с подогревом платформы, и без него. Но если в вашем принтере платформа может подогреваться, лучше будет настроить его на нагрев до 40-50°C.

Проблема обеспечения хорошей адгезии начального слоя значима и для этого материала. Здесь также существует несколько приемов, позволяющих обеспечить хорошее прилипание начального слоя создаваемой модели к платформе. Например, можно использовать синюю маскировочную ленту, которую еще называют 3D-скотчем. К ней модели из данного пластика отлично приклеиваются. При этом на платформу лучше не укладывать ленту с нахлестом, а оставлять между лентами небольшой промежуток. Ленты с нахлестом могут сказаться на процессе и доставить определенные неприятности. Из различных типов таких лент наилучший эффект обеспечивает лента 3M или Eurocel.

Возможно также использовать обычный лак, предназначенный для волос, лучше всего тот, который обеспечивает сверхсильную фиксацию. Покрыв им платформу, вы обеспечите хорошее прилипание к ней пластика. Но помните, что скотч не оставит на платформе никаких следов, зато после лака следы вполне могут остаться.

Что лучше: PLA или ABS?

Поскольку пластик ABC может плавиться при большей температуре, принтер потребуется разогреть сильнее. Адгезия материала хуже, так что платформа подогревается, чтобы пластик лучше приставал. PLA способен остывать скорее, и приклеивается он лучше, так что печатать можно с повышенной скоростью. Если печатаемое изделие должно работать в нагретой среде (это может быть, к примеру, колесо посудомоечной машины, устанавливаемое на ее лотке, или корпус охлаждающего принтер вентилятора), то предпочтительнее будет воспользоваться материалом ABS, чтобы сделать тепловую деформацию детали маловероятной.

Напечатанные изделия должны подвергаться окончательной обработке, при которой удаляются дефекты поверхности, неровности. Поскольку материал ABS растворим в ацетоне, достаточно изделие из него протереть ацетоном. На PLA не влияет ацетон, но детали получаются гладкие. Если же потребуется растворить PLA, можно воспользоваться дихлорметаном.

Стоит помнить, что есть принтеры, способные работать с единственным видом пластика – этот факт однозначно определит ваш выбор. Основные технические характеристики обоих видов пластика приведены в таблице:

Какой пластик подойдет для 3D ручки: PLA или ABS?

Разбираясь в использовании материалов для 3D-печати, стоит упомянуть и о подборе пластика для работы 3D-ручкой. При выборе будем опираться на уже рассмотренные особенности известных пластиков и их физические свойства.

Одним из важнейших показателей при подборе пластика для 3D-ручки можно считать запах. Известно, что PLA совсем не пахнет либо имеет запах кукурузы, из которой он изготовлен. Издаваемый же пластиком ABS запах перегретой пластмассы может вызывать неприятные ощущения и создает дискомфорт при работе.

Еще одно отличие – это жесткость предметов, изготовленных из этих материалов. PLA – материал более жесткий и хрупкий, при попытке согнуть его он способен сломаться. Пластик ABS имеет высокую твердость, но и способен сгибаться. Он также выдерживает удары, не раскалываясь. Эту черту необходимо учитывать, выбирая подходящий пластик.

Пластики ABS и PLA формируются при разной температуре, но это, скорее, вопрос способности ручки перестраиваться на другую температуру. Есть старые модели, которые рассчитаны лишь на пластик одного типа, обычно это бывает ABS. Имеет смысл также учитывать адгезионные особенности пластиков, их способность прилипать к различным поверхностям. PLA отличается высокой липкостью, и рисовать им можно практически на любом материале – керамике, стекле или на металле. Пластик ABS имеет слабую адгезию, поэтому работать с ним можно только на бумаге или с применением специального коврика, предназначенного для работы с 3D ручками.

Эти особенности пластиков и определяют подбор необходимой марки для работы с 3D ручкой. В принципе, объемные модели возможно создавать, используя любой пластик, но стоит учесть еще несколько пожеланий. Если модели, которые вы создаете, имеют острые углы, величиной менее 90 градусов, это можно получить только с пластиком PLA. А вот объекты, которые свободно стоят, имеют спиральные и вертикальные поверхности, лучше будет создавать из пластика ABS. Из него также лучше будет делать детали, которые должны иметь гибкость.

В каких условиях лучше хранить материалы для 3D-печати

На эти материалы достаточно сильно могут повлиять условия хранения – воздействие тепла, света и влаги. Для хранения пластика лучше всего использовать хорошо закрывающуюся тару, в которой должен присутствовать влагопоглотитель – силикагель, либо чашка риса. В этих условиях материал сохранит свои эксплуатационные свойства не меньше одного года.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector