Jaké filamenty pro 3D tiskárny byste měli používat? Jednoduše vysvětlujeme rozdíly a oblasti použití ABS a PLA Filamentu.
Pokud jde o stolní 3D tisk, dva nejběžnější typy vláken jsou PLA a ABS. Oba jsou termoplasty, což znamená, že se při zahřátí stanou tvárnými. Tímto způsobem je můžete jakkoliv tvarovat pokud jsou horké, nechte je vychladnout, abyste tyto tvary navždy zachovali.
PLA vs. ABS: Lego kostičky jsou vyrobeny z ABS
Přesto, navzdory tomu, že jsou tyto filamenty podobné, mají také mnoho rozdílů.
PLA a ABS ve světě
Polylaktická kyselina (PLA) je biologicky odbouratelný termoplastický materiál, vyrobený z obnovitelných zdrojů, jako je kukuřičný škrob nebo cukrová třtina. Mimo 3D tisk se typicky používá v lékařských implantátech, balení potravin a jednorázový nádobí. Hlavní výhodou PLA je, že je snadné tisknout.
Akrylonitril-butadien-styren (ABS) je termoplastická hmota na bázi oleje, který se běžně vyskytuje v potrubních systémech (DWV), v automobilovém obložení, ochranných oděvech či plachtách a hračkách (jako je Lego!).
Objekty vytištěné s ABS se mohou pyšnit mírně vyšší pevností, pružností a trvanlivostí než ty, které jsou vyrobeny z PLA, za cenu o něco složitějšího procesu tisku (až toxické výpary!).
Kdy tedy mám používat PLA a kdy mám používat ABS? Tento článek má za cíl odpovědět přesně na tuto otázku a mezitím poskytnout spravedlivé množství informací o pozadí obou materiálů.
Při zvažování, zda chcete použít určité vlákno, příslušné informace spadají do jedné ze dvou kategorií: Na jedné straně pravděpodobně budete chtít vědět, jak snadné je tisknout? A na druhou stranu, jak vypadá finální produkt?
Vzhledem k těmto dvěma otázkám poskytuje následující článek podrobné srovnání mezi PLA a ABS, zejména podáváním informací týkající se tisku, informace o výrobku a nakonec některé doporučené aplikace.
Je obecně snazší tisknout s PLA než s ABS, takže vlákno PLA je přirozenou volbou pro začátečníky. To se roztaví při nižší teplotě, nemá sklon k deformaci a vůně jako bonbón! To však není konec příběhu. Pokračujte v čtení, abyste zjistili, jak snadné je tisknout s oběma materiály ...
PLA VS ABS: TEPELNÉ VLASTNOSTI (PARAMETRY TISKU)
Plast se při tom ohřívá, že? No jo, ale ne hned. Ve skutečnosti je tento proces trochu komplikovanější, ale může se "tavit" až do těchto tří fází:
Studené teplo: Plast začíná v tvrdém, "skleněném" stavu, kde je nejužitečnější jako materiál. Zůstává tak dlouho, až se zahřeje na teplotu skelného přechodu.
Teplé až horké: plast je nyní ve viskózním, gumovitém stavu, což je druh "člověk bez země" s ohledem na užitečnost, protože tato látka není pro nic vhodná nebo-li užitečná. Zůstává tak dlouho, dokud nebude ohřátá na teplotu tání.
Teplota tavení : plast je nyní kapalina - ideální pro tisk!
Proč je to všechno tak důležité? Vzhledem k tomu, že body mezi stupni - teplotami skelného přechodu a teploty tání přímo ovlivňují tiskovou vrstvu a teplotu tisku. V zásadě, aby se nezměnil proces tisku, musí být tisková podložka udržována pod teplotou skelného přechodu. A samozřejmě, aby bylo zajištěno, že vlákno je kapalina, musí být tištěno nad jeho teplotu tavení.
Podívejte na následující tabulku. Představuje nejen teplotu skelného přechodu a teploty tání obou materiálů, ale také doporučenou tiskovou vrstvu a teplotu tisku.
Teplota PLA ABS
Tiskněte teplotu lůžka 20-60 ° C (volitelně) 80-110 ° C(povinné)
Teplota skelného přechodu 57 ° C 104 ° C
Teplota tání 150-160 ° C Není
Teplota tisku 180-230 ° C 210-255 ° C
* Jako čistě amorfní látka ABS nemá žádnou skutečnou teplotu tání (ale vždy je dobře tekutá před doporučenou teplotou tisku).
Výše uvedená tabulka nám ukázala, proč je PLA snadnější tisknout než ABS. Díky svým nízkým teplotám skelného přechodu a tavení vyžaduje tisk s vláknem PLA obvykle méně tepla. Ve skutečnosti není vyhřívaná tisková podložka nutná! (Ačkoli to určitě pomáhá.)
PLA VS ABS: tryska
Jeden problém tisku PLA představuje oproti ABS to, že někdy může zanést nebo ucpat trysku tiskárny. K tomu dochází, protože PLA expanduje a stává se lepkavým, když se roztaví. Dosažení dobrého průtoku je jednoduchou záležitostí jemného doladění nastavení tisku, a to buď podle instrukcí výrobce vlákna k odtoku, nebo při hraní. (Koneckonců, bavíme se, že?)
ABS, na druhé straně, má tendenci téct velmi hezky z trysky, pravděpodobně díky své mnohem vyšší teplotě tisku.
PLA VS ABS: TISKOVÝ PODKLAD
Opět výhoda PLA. Není zvlášť citlivé na teplotu, nevyžaduje ani topnou podložku ani kryt. (I když to opět pomůže.)
ABS je citlivější na změny teploty než PLA, což vede k prasknutí a deformaci, pokud se ochladí příliš rychle. To je důvod, proč je vyhřívaná tisková podložka nezbytná při tisku z ABS. Dále doporučujeme použít zakrytování tiskárny.
Oba materiály představují menší problémy s přilnavostí první vrstvy. Jinými slovy, někdy se drží tiskové podložky. Tři nejběžnější řešení zahrnují pokrytí tiskové podložky páskou, lepidlem nebo lakem na vlasy. Pro pásku doporučujeme použít kaptonovou pásku (polyimidovou fólii se silikonovým lepidlem), ale maskovací páska funguje poměrně dobře.
PLA VS ABS: kouř
Vůbec nejoblíbenějším zápachem (v kontextu tisku) je PLA, vydává při zahřátí malý nebo vůbec žádný zápach, a někteří dokonce tvrdí, že cítili ovocnou nebo sladkou vůni.
ABS zapáchá. Výpary jsou intenzivní, v některých případech vyvolávají bolesti hlavy! Kdykoli je to možné, tiskněte v otevřeném (ale izolovaném) prostoru s řádným větráním.
PLA VS ABS: SKLADOVÁNÍ
Oba materiály jsou hygroskopické, což znamená, že přitahují a absorbují vlhkost ze vzduchu. Toto je negativní atribut, protože s rostoucí úrovní hydratace se proces tisku zhoršuje a kvalita tisku klesá. V trysce může dojít k bublinám, křehnutí a dokonce ucpání, zatímco v konečném výrobku se mohou objevit změny barvy a špatné detaily.
Skladování je snadné! Jednoduše ukládejte cívky v uzavřených kontejnerech, když je nepoužíváte a umístěte na chladných, suchých místech. Jako zvláště důležité opatření výrobci vláken doporučují co nejdříve spotřebovat cívky. Někdy stačí skladovat v boxu se sáčky proti vlhkosti.
PLA VS ABS: SUMARIZAČNÍ TABULKA
PLA vs. ABS: Relevantní informace o produktu
"Vždycky jsem věřil, dám-li se do práce, výsledky přijdou." - Michael Jordan
PLA vlákno může být lepší pro tisk, ale je to lepší materiál pro tisk? S odkazem na skořepinu objektu je rychlá odpověď NE, protože ABS je nejen silnější, ale i pružnější a odolnější.
PLA vs. ABS: MECHANICKÉ VLASTNOSTI
ABS - náš nový zázrak - drží svou houževnatost díky polybutadienu, syntetickému kaučuku s vysokou odolností proti opotřebení. Abyste získali představu o tom, jak je tento kaučuk tvrdý, 70% všech polybutadienů jde do výroby pneumatik. U vlákna ABS se tato houževnatost odráží v jeho vynikající pevnosti a vysoké odolnosti proti nárazu. (Nezapomeňte, že je používán v ochranných pokrývkách hlavy a automobilovém obložení!) A ačkoliv nejslabší materiály neobsahují PLA, má tendenci k deformaci, pak se ohýbá, než se konečně rozbije.
Jediná věc, se kterou se PLA může chlubit, pokud jde o mechaniku, je vyšší povrchová tvrdost. Jinak vykazuje pouze slušnou sílu, ale je křehký, raději praskne než se ohne.
PLA vs. ABS: Tento 3D vytištěný klíček je vyroben z ABS - je dostatečně silný, aby otevřel pouta (obrázek: ABSPlastic.eu)
PLA VS ABS: trvanlivost a rozložitelnost
ABS je obecně odolnější než PLA kvůli vysoké odolnosti vůči teplu. Díky poměrně vysoké teplotě skelného přechodu potřebuje ABS mnohem více tepla než v případě PLA. To je to, co je vhodnější pro objekty, které zůstávají na slunci. Protože nikdo nechce vidět zahradní gnóme.
Pokud jde o ostatní prvky, ABS nevykonává nic lepšího než PLA. Při vystavení účinkům UV záření a vlhkosti se oba materiály časem rozkládají.
Jedna pěkná vlastnost PLA, jak je uvedeno v kostce, je to, že je biologicky odbouratelný. Neočekávejte, že by se ve vaší zahradní komůrce zhoršilo PLA (potřebuje nějaké teplo), ale klidně jej přidejte do kompostu shromážděného vaším městem. ABS na druhé straně je pouze recyklovatelný.
PLA vs. ABS: následné zpracování
Pokud jste ochotni dát do toho trochu extra úsilí, aby se váš tisk z ničeho, přetvořil do docela něčeho krásného, oba materiály ABS a PLA jsou docela tolerantní, ačkoli ABS opět vyjde na vrcholu. Zatímco oba materiály mohou být řezány, broušeny, natřeny (s akrylovou barvou) a lepeny, doporučuje se použít nátěr před lakováním PLA a jeho lepení nemusí vždy fungovat. Navíc pouze ABS může být ošetřena acetonem (tj. Odstraňovačem laku na nehty), aby získal ten hladký a lesklý povrch, protože pouze ABS je rozpustný v acetonu.
Na druhou stranu, PLA je o něco více tolerantnější pro složité konstrukční prvky, a to i přes to, že oba materiály jsou schopny zvládnout výšku vrstev 100 mikronů.
PLA VS ABS: Variace filamentu
Oba materiály přichází v široké škále barev - je dokonce průsvitný, speciální "exotické" typy vláken také existují jako směsi ABS nebo PLA s jinými materiály. Mezi nejoblíbenější odrůdy patří dřevo, kov a svítící ( fosfor ) v temnotě.
PLA vs. ABS: vlákno "Bamboofill" od společnosti ColorFabb obsahuje 80% PLA a 20% recyklovaných bambusových vláken . Mimochodem, pokud hledáte o něco pružnější a odolnější vlákno než PLA nebo ABS, podívejte se na PETG.
PLA VS ABS: CENA Filamentu
Pro oba materiály mají více nebo méně stejné ceny, s exotickými vlákny jsou trochu dražší, což byste mohli očekávat.
PLA VS ABS : UTŘÍDĚNÍ
A koneckonců, proč by měl být život těžší, než to musí být? S ohledem na tuto myšlenku doporučujeme použít PLA vlákno pro cokoli, co nemá specifické požadavky na mechanické vlastnosti, trvanlivost nebo odbouratelnost. Nezapomeňte vyhnout se použití vlákna PLA pro položky, které mohou být opakovaně ohnuté, zkroucené nebo padající, jako jsou telefonní pouzdra, hračky s vysokým opotřebením nebo rukojeti nástrojů. Měli byste se také vyhnout jeho použití s položkami, které potřebují odolat vyšším teplotám, jako když je chcete umístit na přímé sluneční světlo, do auta nebo do myčky. U všech ostatních aplikacích tohoto vlákna, zajišťuje dobrou celkovou volbu vlákna. Běžné výtisky zahrnují modely, hračky s nízkou opotřebitelností, prototypové části a pouzdra.
ABS vlákno je vhodnější pro položky, které jsou často používány, pády na zem nebo ohřívané ( myčka ). Může být použito pro mechanické části, zvláště pokud jsou vystaveny působení napětí nebo musí být vzájemně blokovány s jinými součástmi. Příklady výtisků, které využívají kvality tohoto vlákna, zahrnují pouzdra na telefon, hračky s vysokou opotřebitelností, rukojeti nástrojů, součástky pro automobilové obložení a elektrické kryty.
