การพิมพ์ 3 มิติด้วย ABS และ PLA: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

การพิมพ์ 3 มิติสามารถนำไปใช้กับสาขาต่างๆ ได้หลายวิธี เมื่อพูดถึงโพลีเมอร์การพิมพ์ 3 มิติ ABS และ PLA เป็นวัสดุสองชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด ซึ่งมักจะก่อให้เกิดการถกเถียงกันว่าควรเลือกวัสดุชนิดใด

สำหรับผู้เริ่มต้นหรือผู้ที่ชื่นชอบการใช้การพิมพ์ FDM 3D การพิจารณาว่าวัสดุใดเหมาะสมกว่าอาจเป็นเรื่องท้าทาย เพื่อตอบคำถามนี้ เราจำเป็นต้องเปรียบเทียบและทำความเข้าใจคุณลักษณะและความแตกต่างระหว่าง ABS และ PLA อย่างรอบคอบ เพื่อช่วยคุณในการเลือกวัสดุที่ตรงกับความต้องการของคุณมากที่สุด

ABS และ PLA คืออะไร?

PLA หรือกรดโพลีแลกติก โดดเด่นด้วยความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยผลิตจากแหล่งพืชหมุนเวียน เช่น ข้าวโพดหรืออ้อย ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและใช้งานง่าย เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น PLA มักถูกเลือกเนื่องจากความหลากหลายในการพิมพ์ที่ซับซ้อน และมักใช้ในการสร้างต้นแบบและโมเดลสถาปัตยกรรม

ในทางกลับกัน ABS หรือ Acrylonitrile Butadiene Styrene มีความทนทานและทนต่อแรงกระแทก ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ใช้งานและต้นแบบที่ต้องการความแข็งแกร่ง การพิมพ์ 3 มิติเป็นส่วนสำคัญในการพิมพ์ XNUMX มิติมาตั้งแต่ยุคแรกๆ และมักใช้ในงานอุตสาหกรรม

ABS กับ PLA: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ABS และ PLA แตกต่างกันหลายประการ ตารางด้านล่างเปรียบเทียบคุณลักษณะวัสดุของเส้นใย ABS และ PLA

อสังหาริมทรัพย์	เอบีเอส	ปลา
ชื่อสารเคมี	อะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีน	กรดโพลิแลกติก
อุณหภูมิในการพิมพ์	210 240-℃	180 200-℃
จุดหลอมเหลว	173 ℃	200 ℃
กลิ่นการพิมพ์	กลิ่นฉุนรุนแรง	กลิ่นแคนดี้
อุณหภูมิแผ่นทำความร้อน	สูงกว่า 80 ℃	ใช้ที่อุณหภูมิ 60 ℃
ค่าการยืดออก	6%	50%
ความหนาแน่น	1.3 g / cm³	1.4 g / cm³
ความต้านแรงดึง	37 MPa	60 MPa
ผลกระทบต่อหัวพิมพ์	มีแนวโน้มที่จะอุดตัน hotend น้อยลง	มีแนวโน้มที่จะอุดตัน hotend
ลักษณะของวัสดุ	ความเหนียวดี	มีความแข็งแรงสูงวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ย่อยสลายได้	ไม่	มี (ใบกำกับภาษีเต็มรูปแบบ)
แรงกระแทก (ไอโซดมีรอยบาก, J/m)	200 - 215	96.1
เปราะ	ไม่	มี (ใบกำกับภาษีเต็มรูปแบบ)
UV ทน	มี (ใบกำกับภาษีเต็มรูปแบบ)	ไม่
การหดตัว	มีแนวโน้มที่จะหดตัว	ต่ำสุด

ABS นั้นค่อนข้างพิมพ์ได้ง่าย แต่มีแนวโน้มที่จะบิดเบี้ยวและหลุดออกเนื่องจากการหดตัวเมื่อถูกระบายความร้อน เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงแต่ต้องมีการระบายอากาศที่ดี PLA พิมพ์ได้ง่ายโดยมีการหดตัวน้อยที่สุด ทำให้เหมาะสำหรับวัตถุขนาดใหญ่และการพิมพ์นอกสถานที่ อย่างไรก็ตามมันไม่เหมาะกับอุณหภูมิสูงและเปราะ เลือก ABS เพื่อความทนทานและทนความร้อน ในขณะที่ PLA สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและใช้งานง่าย

ABS กับ PLA: ประสิทธิภาพความร้อน

ประสิทธิภาพความร้อนส่งผลโดยตรงต่อพฤติกรรมและประสิทธิภาพของวัสดุภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่ต่างกัน ตารางด้านล่างเปรียบเทียบตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพความร้อนของ ABS และ PLA

ประสิทธิภาพความร้อน	เอบีเอส	ปลา
ดัชนีการไหลของของเหลว (MFI)	9.7ซม./10นาที	10.3 ซม./10 นาที
อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของแก้ว	℃ 105	60 65-℃
อุณหภูมิสูงสุด	110 125-℃	70 80-℃
อุณหภูมิหลอมละลาย	210 240-℃	160 190-℃
อุณหภูมิในการพิมพ์	230 250-℃	190 220-℃
อุณหภูมิเตียงที่แนะนำ	80-120 ℃ (ต้องใช้เตียงอุ่น)	50-70 ℃ (ไม่จำเป็นต้องใช้เตียงอุ่น)

ABS มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) และจุดหลอมเหลวสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ PLA ช่วยให้ ABS สามารถรักษารูปร่างและความแข็งแกร่งไว้ที่อุณหภูมิที่สูงขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความเสถียรทางความร้อน ในทางกลับกัน PLA มี Tg ต่ำกว่า และมีแนวโน้มที่จะอ่อนตัวลงและเสียรูปได้ง่ายกว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

ABS กับ PLA: หลังกระบวนการ

วัสดุทั้งสองนี้มีความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนในเรื่องความเรียบของชิ้นส่วนที่พิมพ์ ส่วนประกอบของ PLA มีแนวโน้มที่จะมีความมันเงามากกว่า ในขณะที่ ABS จะปรากฏด้านมากกว่า

อย่างไรก็ตาม การพิมพ์ 3D ABS หลังการประมวลผลมักจะง่ายกว่า PLA สาเหตุหลักมาจาก ABS มีความทนทานสูงกว่าและสามารถปรับให้เข้ากับการควบคุมทางกลได้

นอกจากนี้ หากคุณต้องการให้พื้นผิวเรียบและมันวาวบน ABS คุณสามารถใช้อะซิโตนไอปรับให้เรียบได้ อะซิโตนซึ่งเป็นของเหลวไม่มีสีเป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับ ABS โดยละลายอนุภาคเล็กๆ บนพื้นผิวอย่างรวดเร็วเพื่อทำให้ชิ้นส่วนเรียบเนียนเหมือนแก้ว อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถใช้กับ PLA ได้

แม้ว่าวิธีนี้ใช้ไม่ได้กับ PLA แต่โชคดีที่ยังมีทางเลือกอื่นสำหรับวัสดุ PLA นอกจากนี้เรายังมีวิธีหลังการประมวลผลที่คล้ายกันอีกด้วย โดยใช้ THF (Tetrahydrofuran) ด้วยตนเอง ขัดแม้ว่าผลกระทบอาจไม่สำคัญเท่ากับการรักษาอะซิโตนสำหรับ ABS แต่ก็ยังสามารถปรับปรุงความเรียบของพื้นผิวของชิ้นส่วน PLA ได้ในระดับหนึ่ง

ABS กับ PLA: printability

ทั้ง ABS และ PLA ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการพิมพ์ 3 มิติด้วย FDM (fused Deposition Modeling) อย่างไรก็ตาม มีลักษณะการพิมพ์ที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการพิมพ์และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ABS ต้องใช้อุณหภูมิการพิมพ์ที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับ PLA โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 220°C ถึง 260°C อุณหภูมิที่สูงขึ้นนี้ทำให้ชั้นการยึดเกาะดีและลดน้อยลง แปรปรวน และการหดตัว อย่างไรก็ตาม ยังเพิ่มความเสี่ยงของปัญหาเกี่ยวกับความร้อน เช่น การอุดตันของหัวฉีดและการเสื่อมสภาพของวัสดุ ในทางกลับกัน PLA มีช่วงอุณหภูมิการพิมพ์ต่ำกว่า 180°C ถึง 220°C ทำให้พิมพ์ได้ง่ายขึ้นและไม่มีปัญหาเรื่องความร้อนน้อยลง

สำหรับวัสดุทั้งสอง ปัญหาการยึดเกาะที่ไม่ดีระหว่างชั้นแรกและฐานพิมพ์ที่ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวเป็นเรื่องปกติ วิธีแก้ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดคือการคลุมฐานพิมพ์ด้วยเทป กาว หรือสเปรย์ สำหรับเทป เราแนะนำให้ใช้เทป Kapton แต่มาสกิ้งเทปก็ใช้ได้ดีเช่นกัน

ABS กับ PLA: ต้นทุน

ราคาของเส้นใยทั้งสองประเภทใกล้เคียงกันโดยประมาณ อย่างไรก็ตาม เส้นใยชนิดพิเศษ เช่น PLA ที่ผสมกับไม้หรือวัสดุอื่นๆ มักจะมีราคาแพงกว่า

โดยทั่วไป ราคาเริ่มต้นสำหรับไส้หลอด PLA และ ABS 1 กิโลกรัมจะอยู่ที่ประมาณ 18 เหรียญสหรัฐ แต่ราคาเฉลี่ยสำหรับหลอดไส้พื้นฐานจะอยู่ที่ประมาณ 20 เหรียญสหรัฐ แน่นอนว่าราคาอาจแตกต่างกันไปหากคุณกำลังมองหาเส้นใยที่มีคุณภาพสูงกว่าหรือคุณสมบัติพิเศษ เช่น ตัวเลือกหลายสีหรือระดับมืออาชีพ

ABS กับ PLA: ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ

PLA สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เนื่องจากทำจากวัสดุจากพืช อย่างไรก็ตาม เงื่อนไขสำหรับการย่อยสลายทางชีวภาพเหล่านี้มีอยู่เฉพาะในโรงงานทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรมเท่านั้น ซึ่งต้องใช้อุณหภูมิสูงและการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมของจุลินทรีย์ที่เฉพาะเจาะจง ในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติ PLA อาจใช้เวลานานถึง 80 ปีในการย่อยสลายอย่างสมบูรณ์

ในทางกลับกัน ABS นั้นไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้และอาจใช้เวลาหลายร้อยปีในการย่อยสลายให้หมด อย่างไรก็ตามสามารถรีไซเคิลได้

เมื่อเวลาผ่านไป ทั้ง PLA และ ABS สามารถย่อยสลายได้เมื่อสัมผัสกับแสงแดดหรือสภาพแวดล้อมที่ชื้น

ABS กับ PLA: คุณสมบัติทางกล

PLA มีความเปราะและมีความแข็งผิวสูงกว่า มีแนวโน้มที่จะแตกหักง่ายกว่าเมื่องอ วัตถุที่ทำจากวัสดุนี้สามารถตัด ขัด ทาสี และติดกาวได้ อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับ ABS ตรงที่ไม่สามารถรักษาด้วยอะซิโตนได้เพื่อปรับปรุงความเรียบของพื้นผิวของวัตถุที่พิมพ์

ชิ้นส่วน ABS มีความทนทานกว่าชิ้นส่วน PLA และมีแนวโน้มที่จะโค้งงอมากกว่าแตกหักภายใต้แรงกดดัน ABS ยังมีความเหนียวที่ดีกว่า ทำให้การประมวลผลภายหลังง่ายขึ้น

ABS กับ PLA: การใช้งาน

โดยทั่วไปแล้ว ABS จะใช้ในงานที่ต้องการความทนทาน ความเหนียว และความเสถียรทางความร้อน เหมาะสำหรับการสร้างต้นแบบ ชิ้นส่วนที่ใช้งานได้จริง และผลิตภัณฑ์ปลายทางในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ การบินและอวกาศ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค ABS ยังเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับทำของเล่นและผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ต้องการพื้นผิวเรียบและมันวาว

PLA กำลังได้รับความนิยมในการใช้งานที่ให้ความสำคัญกับความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน นิยมใช้ในการทำ ต้นแบบแบบจำลองแนวคิดและของเล่นเพื่อการศึกษา PLA ยังเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการพื้นผิวด้านหรือในกรณีที่รูปลักษณ์ภายนอกมีความสำคัญน้อยกว่า

ABS กับ PLA: ความเร็วในการพิมพ์

โดยทั่วไปความเร็วในการพิมพ์ของวัสดุทั้งสองจะใกล้เคียงกัน โดยทั่วไปแล้ว PLA จะพิมพ์ที่ความเร็ว 60 มม./วินาที ในขณะที่ ABS มักจะพิมพ์ภายในช่วง 40-60 มม./วินาที และการบรรลุความเร็วที่สูงกว่านี้อาจเป็นเรื่องท้าทาย

ABS กับ PLA: ความแม่นยำของชิ้นส่วน

การพิมพ์ 3 มิติด้วย ABS นั้นซับซ้อนกว่า PLA เนื่องจาก ABS ต้องใช้อุณหภูมิที่สูงกว่าในการหลอมละลาย จึงมีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันมากขึ้นระหว่างการทำความเย็นชิ้นส่วน การหดตัวจากความร้อนนี้สามารถนำไปสู่การเสียรูปของชิ้นส่วนได้ โดยปัญหาการบิดงอเป็นหนึ่งในปัญหาที่พบบ่อยที่สุด

เมื่อเปรียบเทียบกับ ABS แล้ว PLA เป็นวัสดุที่พิมพ์ 3D ได้ง่ายกว่ามาก และสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดคงที่ได้

ABS กับ PLA: ความแข็งแกร่ง

ABS มีความต้านทานแรงดัดงอสูงกว่าและมีการยืดตัวมากขึ้นเมื่อขาด ซึ่งหมายความว่าแม้จะต้องเผชิญกับการเสียรูปหรือความเครียดในระดับหนึ่ง ABS ก็สามารถรักษาความสมบูรณ์และเสถียรภาพของโครงสร้างได้

ในทางตรงกันข้าม PLA ซึ่งมีการยืดตัวค่อนข้างน้อยและมีความไวต่อความเครียดทางกายภาพ จึงไม่เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการรับน้ำหนักทางกายภาพอย่างต่อเนื่องหรือสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

อย่างไรก็ตาม หากคุณกำลังมองหาวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่เหมาะสำหรับการสร้างชิ้นส่วนแบบกำหนดเองที่ไม่จำเป็นต้องทนต่อความเครียดทางกายภาพมากเกินไปหรือสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น รังสี UV และอุณหภูมิสูง) PLA ก็เป็นตัวเลือกที่ดี

เมื่อใดจึงควรใช้ ABS และ PLA

ขึ้นอยู่กับสองแง่มุมของสถานการณ์เฉพาะของคุณ ประการแรก ทักษะการพิมพ์และความสามารถในการจัดการกับความยากในการพิมพ์ และประการที่สอง คุณต้องการผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายประเภทใด

ทักษะการพิมพ์ของคุณ?

โดยทั่วไปการพิมพ์ด้วย PLA จะง่ายกว่าเมื่อเทียบกับ ABS หากคุณเป็นมือใหม่หรือมีทักษะในการพิมพ์ไม่มากนัก และต้องการให้ผลิตภัณฑ์ของคุณมีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม คุณสามารถเลือก PLA ได้ PLA มีความยากในการพิมพ์ต่ำกว่าและสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ

อย่างไรก็ตาม หากคุณยังคงต้องการเลือก ABS สำหรับการพิมพ์ จำเป็นต้องมีการตั้งค่าพารามิเตอร์ที่แม่นยำและทักษะการพิมพ์แบบละเอียด อุณหภูมิการพิมพ์สำหรับ ABS โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 220-250 ℃ ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิการพิมพ์ของ PLA (180-220 ℃)

คุณกำลังพิมพ์อะไร?

PLA อ่อนตัวได้ง่ายที่อุณหภูมิสูง ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องทนต่ออุณหภูมิสูง

PLA เป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ จึงเป็นตัวเลือกที่ต้องการหากคุณกังวลอย่างมากเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ABS ทนความร้อนได้ดีกว่าและเหมาะสำหรับทำชิ้นส่วนทนความร้อน

หากคุณต้องการให้ผลิตภัณฑ์ของคุณมีความแข็งแรงและความเหนียวสูงขึ้น และสามารถทนต่อความยากในการพิมพ์ที่สูงขึ้น คุณสามารถเลือก ABS ได้

สรุป

ABS และ PLA เป็นวัสดุสองชนิดที่แตกต่างกันซึ่งมีคุณสมบัติและลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานการพิมพ์ 3D ที่แตกต่างกัน ท้ายที่สุดแล้ว ทางเลือกระหว่าง ABS และ PLA ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดและข้อจำกัดเฉพาะของโครงการการพิมพ์ 3D

BOYI เป็นระบบที่ครอบคลุมของคุณ บริการพิมพ์ 3 มิติ ผู้เชี่ยวชาญ ตอบโจทย์ทุกความต้องการของคุณในที่เดียว เรานำเสนอบริการการพิมพ์ SLA, SLM และ SLS ที่แข่งขันได้

ด้วยทีมผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการฝึกอบรมและมีประสบการณ์ เราพร้อมที่จะให้การสนับสนุนด้านเทคนิค คำแนะนำการออกแบบ และการวิเคราะห์กรณีศึกษาอย่างครอบคลุมแก่คุณได้ตลอดเวลา ในการเลือกระหว่างวัสดุ PLA และ ABS ทีมงานของเราจะให้คำแนะนำและวิธีแก้ปัญหาอย่างมืออาชีพแก่คุณ

ไม่ว่าคุณจะเลือกวัสดุการพิมพ์แบบใด Boyi จะให้ใบเสนอราคาที่รวดเร็วและคุ้มค่าแก่คุณ เพื่อให้มั่นใจว่าคุณจะได้รับชิ้นส่วนที่ต้องการในเวลาที่สั้นที่สุดที่เป็นไปได้ ขณะเดียวกันก็รักษาคุณภาพการบริการสูงสุดไว้ ติดต่อเราตอนนี้และเริ่มโครงการของคุณด้วยกัน!

คำถามที่พบบ่อย

---

Tagged: คู่มือวัสดุ