在本文中,我们将仔细研究这两种耗材类型,深入探讨FFF打印工艺以及PLA与ABS各自的材料特性,以帮助您在选择D打印耗材时做出明智的决定。
热塑性塑料ABS和PLA都属于热塑性塑料的范畴,它们是一种聚合物,其特征是能够将状态从熔融塑料改变为固体塑料,并在重新加热到特定熔点时再次变回状态。这与热固性塑料相反,热固性塑料一旦冷却并凝固就不能再熔化。出于多种原因,热塑性塑料常用于D打印。首先,原材料成本相对较低。其次,热塑性塑料可以轻松加工成不同的原料类型。例如,要由热塑性塑料形成颗粒或长丝,必须简单地将材料熔化并使用特定的工具进行加工以获得所需的形状。一旦冷却成原料形状,材料就会被包装并分发给客户,客户可以将材料送入D打印机,打印机将其重新熔化并挤出成所需的最终形状。然而,能够变回熔融状态确实有一个明显的缺点:热塑性塑料在变热时往往会熔化,这意味着增材制造的热塑性塑料的工作环境应远低于塑料的熔点。这是使用热塑性塑料的主要限制。
PLA与ABSABS长丝已在工业中使用数十年,早在年就已获得专利。它通常采用注塑成型,应用于从花园家具和玩具(最著名的乐高积木)到航空航天和汽车零部件的各种产品中。事实上,ABS塑料在20世纪70年代经历了繁荣,这主要是由于当时持续的石油危机。这场危机推高了美国的汽油成本,为了降低油耗,汽车制造商更换了旧的重铬钢保险杠和其他重金属辅助部件,换成了电镀ABS版本,重量明显减轻。车辆重量的减轻为客户带来了即时的燃油经济性收益,而汽车行业至今仍未放弃对ABS塑料的热爱。
历史上,ABS因其良好的抗冲击性、强度和注塑成型的可制造性而一直是工业部门的首选材料。尽管D打印时翘曲的风险增加,但该材料仍然具有这些机械性能,使其成为许多功能应用的热门选择。
PLA长丝也是一种成熟的聚合物产品,由WallaceCarothers在20年代开发,他也创造了尼龙。虽然与ABS、PET和PVC等其他热塑性塑料相比,PLA在工业应用中长期被忽视,但近年来它出现了复兴,这在很大程度上要归功于D打印的普及。
虽然ABS和PLA在机械和热性能方面具有可比性,但这两种聚合物之间的主要区别之一在于它们的制造方式和成分。ABS源自矿物油(来自化石);PLA源自玉米和其他淀粉植物。PLA越来越受欢迎的部分原因在于它是由可再生生物基资源制成的,这使其成为比不可再生ABS更环保的材料。因此,越来越多的行业正在探索PLA的使用,例如食品包装行业。
强度和韧性虽然PLA和ABS在机械性能方面确实有许多相似之处,但也存在一些明显的差异,使每种材料更适合某些用途和应用。为了更深入地了解这些差异,我们在下表中排列了示例PLA长丝和ABS长丝的性能以进行比较。当然,根据原料品牌、质量控制和其他因素,材料特性会有所不同,但此表全面概述了比较通用PLA和ABS长丝时的预期结果。强度是使材料样本变形所需的力的大小:它告诉我们材料可以承受多大的负载。在此表中,我们特别