Сравнение пластиков. Сравнение ABS и PLA

Итак вопрос первый и пожалуй самый популярный:

Что лучше PLA или ABS? Какой материал выбрать для 3D печати?

Для ответа на этот вопрос давайте подробнее рассмотрим химические и физические свойства обоих филаментов отдельно.

ABS или акрилонитрил-бутадиен-стирол

Благодаря своей прочности, эластичности, легкости в обработке и устойчивости к высоким температурам этот пластик используется преимущественно инженерами, а также для профессиональной печати. Поскольку ABS производится из нефтепродуктов, некоторым может не понравится запах горячего материала. Кроме того, ABS требует использования подогреваемой печатной платформы, а это значит, что некоторые принтеры просто не способны обеспечить сколько-нибудь надежный результат при работе с ABS.

ABS не поддается биоразложению, но прочнее PLA. Температура печати ABS ~220-260 °C, материал подвержен усадке и деформации, поэтому для печати требуется подогреваемая платформа.

  • Деформация изделия может происходить по двум причинам: недостаточный нагрев рабочей платформы или неправильная калибровка по оси z.
  • Температура платформы должна быть не ниже 80 °C и зависит от модели принтера.
  • ABS долговечнее, чем PLA
  • Волокно выпускается диаметром 1,75 мм и 2,85 мм

Преимущества пластика ABS

  • ABS (сокращенное обозначение от акрилонитрил-бутадиен-стирола) — это распространенный термопласт, который производится из нефтепродуктов. Например из ABS-пластика сделаны детали конструктора LEGO.
  • В сравнении с PLA-пластиком ABS больше склонен к выделению ультрадисперсных частиц (УДЧ). Рекомендуется хорошая вентиляция.
  • При экструзии появляется слабый запах жженого пластика.
  • В зависимости от технических характеристик и цвета материала температура экструзии варьируется от 220 до 260 градусов Цельсия.
  • Детали из ABS более гибкие и менее хрупкие, чем детали из PLA.
  • Как правило, изделия из ABS-пластика имеют более глянцевую поверхность, чем изделия из PLA.
  • ABS становится мягким при температуре около 100 °C (температура тепловой деформации), то есть обладает более высокой теплостойкостью, чем PLA.
  • ABS имеет более низкий коэффициент трения в сравнении с PLA и требует немного меньше усилий при экструдировании.
  • ABS может считаться «традиционным» типом волокна, поскольку его начали использовать для трехмерной печати еще до появления пластика PLA.

Рекомендуемый диапазон температур при печати из ABS-пластика составляет от 235 °C до 255 °C. Поскольку каждый настольный 3D-принтер имеет собственные уникальные характеристики, может потребоваться небольшая корректировка температурного режима для достижения наилучших результатов. Чтобы получить оптимальные результаты печати, необходимо учитывать такие параметры, как диаметр сопла вашего 3D-принтера, скорость печати и высота слоя.

При печати из ABS-волокна рекомендуется использовать подогреваемую платформу. ABS подвержен деформации, что затрудняет печать из данного материала без подогрева стола. Идеальная температура печатной платформы — от 80 °C до 110 °C. Следует учитывать, что при слишком сильном нагреве ABS-пластик начинает деформироваться, поэтому после печати нескольких первых слоев рекомендуется немного снизить температуру печатной платформы.

Одним из важнейших факторов для получения наилучших результатов печати является хорошая адгезия первого слоя. Существует ряд хитростей, помогающих улучшить прилипание первого слоя вашей модели из ABS к печатной платформе 3D-принтера.

  • Используйте полиимидную ленту (Kapton или ПЭТ). ABS-пластик обычно лучше прилипает к полиимидной пленке, чем к печатной платформе. При подготовке платформы ленту рекомендуется накладывать не внахлест, а с небольшими промежутками. Полосы, заходящие внахлест на соседний слой, могут вызывать сложности при дальнейшем процессе печати.
  • Покройте печатную платформу 3D лаком или просто лаком для волос. ABS-пластик особенно хорошо прилипает к лакам для волос сверхсильной фиксации.
  • Нанесите на платформу жидкий ABS. Растворите небольшую порцию ABS в 50 мл ацетона. При этом ацетон помутнеет. Чтобы улучшить прилипание к печатной платформе, покройте ее тонким слоем полученной мутной смеси ABS с ацетоном. Однако не следует делать раствор ABS слишком концентрированным, поскольку это вызовет слишком сильное прилипание печатных моделей и крайне затруднит их отделение.
  • ПЭТ-пленка или лента Kapton , как правило, не оставляют следов на печатной платформе.
  • 3D лак и раствор ABS в ацетоне оставляют следы на печатной платформе.

PLA или полилактид

Широкая цветовая гамма, возможность изготовления полупрозрачных деталей и гладкая поверхность привлекают пользователей, печатающих выставочные модели или небольшие изделия для использования в быту. Многим нравится растительное происхождение материала и его сладковатый запах, более приятный, чем у ABS. При надлежащем охлаждении PLA позволяет печатать с более высокой максимальной скоростью, меньшей высотой слоя и более острыми углами. Благодаря этим преимуществам в сочетании с низкой деформацией PLA-пластик чаще выбирают для домашних и школьных принтеров, а также любительской печати.

Биоразлагаемый пластик, производится из кукурузы. Температура печати ~ 180-230 °C, материал не подвержен деформации, что позволяет печатать большие детали без использования подогреваемой платформы.

  • PLA обладает более высокой текучестью, чем ABS — заряженное в принтер волокно подтекает при разогретом сопле.
  • Для любой модели принтера требуется зазор между соплом и платформой ~0,2 мм (примерно на толщину листа бумаги).
  • Учитывая низкую температуру плавления, не стоит оставлять изделие из PLA-пластика в автомобиле в жаркий летний день: оно может деформироваться!
  • PLA пластик выпускается диаметром 1,75 мм и 2,85 мм

Преимущества пластика PLA

  • PLA (сокращенное обозначение полимолочной кислоты) — это пластик, получаемый из крахмалистого растительного сырья, такого как кукуруза и сахарный тростник.
  • Он поддается биоразложению и не склонен к выделению ультрадисперсных частиц (УДЧ).
  • При экструдировании появляется едва заметный, но довольно приятный сладкий запах.
  • В зависимости от технических характеристик и цвета материала температура экструзии варьируется от 160 °C до 220 °C.
  • Изделия из PLA обладают большей жесткостью в сравнении с изделиями из ABS (ABS-пластик более гибкий).
  • В целом, изделия из PLA имеют слегка глянцевую поверхность.
  • PLA-пластик в меньшей степени подвержен деформации при печати и намного превосходит ABS по адгезии.
  • PLA становится мягким при температуре около 60 °C (температура тепловой деформации).
  • PLA требует немного больше усилий при экструдировании за счет более высокого коэффициента трения в сравнении с ABS.
  • PLA-пластик начал использоваться для трехмерной печати методом послойного наплавления (FDM) позднее и имеет многообещающие перспективы.

Рекомендуемая температура печати PLA-пластика ~ 180-230 °C. И опять же поскольку каждый настольный 3D-принтер имеет собственные уникальные характеристики, может потребоваться небольшая корректировка температурного режима для достижения наилучших результатов. Чтобы получить оптимальные результаты печати, необходимо учитывать такие параметры, как диаметр сопла вашего 3D-принтера, скорость печати и высота слоя.

PLA-пластик гораздо меньше подвержен деформации в сравнении с ABS. Поэтому его можно использовать как с подогреваемой платформой, так и без нее. Тем не менее, если в вашей модели 3D-принтера предусмотрен подогрев платформы, рекомендуется установить температуру платформы на 40-50 °C.

Для PLA также очень важна хорошая адгезия первого слоя. И в случае с PLA пластиком тоже есть свои хитрости, помогающие улучшить прилипание первого слоя вашей модели из PLA к печатной платформе 3D-принтера .

  • Синяя маскировочная лента (3D скотч ). Модели из PLA-пластика особенно хорошо прилипают к синей маскировочной ленте. При подготовке платформы ленту рекомендуется накладывать не внахлест, а с небольшими промежутками.
  • Полосы, заходящие внахлест на соседний слой, могут вызывать сложности при дальнейшем процессе печати. Мы провели испытания широкого ассортимента маскировочных лент и выяснили, что наилучшие результаты получаются при использовании синей маскировочной ленты 3M или Eurocel.
  • Покройте печатную платформу 3D лаком или просто лаком для волос. Как и ABS, PLA-пластик особенно хорошо прилипает к лакам для волос сверхсильной фиксации.
  • Синяя маскировочная лента (3D скотч ), как правило, не оставляет следов на печатной платформе. А 3D лаком следы на платформе оставляет.

Какой 3D пластик выбрать для печати: PLA или ABS?

Это пожалуй основные параметры и особенности, по которым мы можем подобрать пластик для 3D ручки. Давайте резюмируем всё выше сказанное:

Определимся, что мы хотим создавать с помощью 3D ручки. Создавать объемные и многослойные модели в принципе можно и PLA и ABS пластиком.

  • Хотим оздавать модели имеющие острые, менее 90 градусов углы — тогда наш выбор PLA пластик. С ABS будет работать сложнее.
  • Если же необходимо нарисовать свободно стоящие объекты, спирали, вертикали — тут наш выбор за ABS. И также если стоит задача создать модель с гибкими деталями, то стоит присмотреться к ABS.

Как хранить пластик для 3D печати?

Поскольку качество материала может изменяться под воздействием света, температуры и влажности, рекомендуется хранить волокно в плотно закрытой таре с влагопоглотителем — например, чашкой риса или лучше с пакетами силикагеля. При таком хранении качество материала остается стабильным в течение как минимум одного года.

Пистолетный выстрел послужил сигналом создать бизнес.

Дабы развеять мифы о том, что катушки с пластиком для 3d-принтеров растут на деревьях можно только покупать и перепродавать, а так же о том, что достаточно купить «все-в-одном» экструдер и начать свой бизнес, я отправился на разведку к московским производителям ABS и PLA (и HIPS). Действительно, я попал в профессиональный цех с промышленным оборудованием, с измерительными и управляющими приборами высокой точности, высокими стандартами к чистоте (ибо процесс производства очень ответственный) и общительными основателями (готовыми делиться знаниями с любознательной и думающей аудиторией), у которых куча технокреативных идей и планов по захвату мира рынка. (+5 к уровню национальной гордости)

Как рассказал мне со-основатель компании: «Сначала мы увидели распечатанный нож для фруктов, и очищенный им от кожуры апельсин, затем шоком было видео с пистолетом Коди Уилсона и понеслось...»
В то время когда я написал на Хабре первые 2 статьи про 3d-принтеры (весна 2013), эти ребята уже начали создавать бизнес по производству пластика. Интересно, что и мне и им пришла в голову аналогичная идея, как можно дополнить поговорку, мол, человек может бесконечно смотреть на огонь, воду, как работает другой человек и на то, как печатает 3d-принтер.


Полилакти́д (ПЛА, PLA) - биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник. Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов.



Под катом - основные этапы превращения сырья в катушки с PLA для 3d-принтеров

Панорама цеха

Справа налево


Жила была кукурузка, потом ее перерабатывают в такие вот шарики и кладут в такие коробки


Из тонны сырья получается около 900 кг пластика


Так как это натурпродукт, он побаивается света и влаги, поэтому его оберегают вот таким мешком и куском силикагеля


А это «пылесос», которым зачерпывают 100 кг «кукурузных шариков» и отправляют в контейнер


Здесь сырье сушится, при этом запах стоит как в кондитерской

Добавляем «щепотку» красителя (тоже полностью натуральный, австрийское качество)


Здесь сырье разогревается и превращается в вязкую массу.
Под давление вала пропускаем сквозь нагревательные элементы.

Диаметр выходного отверстия «топки» около 3 мм, пластик приобретает нужный диаметр (1,75 мм) за счет того, что его тут же тянут, причем тяга очень точно настраивается

Ванна для охлаждения. Для ABS и PLA разные температуры


Диаметр остывшего пластика измеряется лазерным прибором. Установлена допустимая погрешность диаметра нити ±0,03 мм


Дистанционный мониторинг диаметра пластика

Cкорость протяжки нити через лазер 55 метров в минуту


Управление тягой. Именно тяга создает нужный диаметр. При помощи этого узла можно очень точно подбирать тягу моторов и тем самым регулировать диаметр пластика.


«Веретено» - управляет скоростью наматывания на катушку. Нет на КАТУШКУ.


Вот это - КАТУШКА.

Без пластика


Важно отметить равномерность заполнения катушки

После того как большая катушка заполнится, ее снимают и перематывают нить на маленькие (привычные для всех) катушки.
Обычные катушки попадают в заботливые руки девушки, которая комплектует коробку


Пакетик, защищающий от пыли, силикагель , защищающий от влаги, плотная коробка, защищающая от прямых солнечных лучей и наклейки. На наклейках указаны рекомендуемая температура плавления (для ABS и PLA они разные), диаметр нити, вес и материал.


Отсюда они отправятся по всей Москве и странам СНГ

Чистота



На что я обратил внимание - в цеху очень чисто, приняты все меры, чтобы было как можно меньше пыли: заклеены скотчем окна, часто делается уборка, используется жидкость-антистатик, особо важные места укрываются полиэтиленом.

растворимый пластик


высокопрочный полистирол (HIPS), который по своим характеристикам очень напоминает обычный ABS (под который Rep 2X «оптимизирован»). HIPS растворяется в лимонене, веществе на цитрусовой основе. Сложные объекты можно печатать стандартным ABS или PLA, а HIPS использовать в качестве материала для поддержек. Конечный продукт погружается в ванну с лимоненом, где HIPS растворяется за несколько часов. Кроме того, HIPS имеет близкую рабочую температуру, хорошо клеится к ABS и платформе. Расход лимонена нужен маленький, так как большая часть поддержки обычно удаляется руками. Лимоненная ванна – слегка более сложная процедура, чем если бы это была обычная вода, но у нее есть свой плюс: после купания деталь пахнет лимоном.


Пара советов как выбрать хороший пластик.
PLA очень чувствителен к режиму хранения (в темноте, сухости и без пыли). Прутик должен быть чистый без вкраплений, ровный, без отслоений, на поверхности - лёгкий блеск.


Наличие инородных тел проверяется в месте разрыва. Если поднатужиться и разорвать кусочек пластика (а рвется там где «тонко»), то место разрыва должно быть однородным - это признак хорошего качества.

Долговечность/биоразалагаемость



(картинка для инвесторов-экологов)

А вот данные похожие на правду

Примеры из PLA

Приветствую, друзья. Вот подошла и моя очередь с головой окунуться в мир 3d-печати. В один прекрасный момент я поняла, что тоже хочу чувствовать легкую дрожь в руках при настройках печати, засыпать под жужжание 3d-принтера, а проснувшись обнаружить на платформе уже напечатанную модель. Одним словом, и я заболела страстью к FDM-печати.

Конечно, я столкнулась с одной из главных проблем всех начинающих печатников: какой пластик выбрать?! Ведь принтер уже готов к печати, эскиз желанной модели найден, запас валерьянки ждет своего звездного часа (ходят слухи, что 3d-печать дело нервное), а я в замешательстве… какой же пластик использовать?


Поэтому давайте вместе разбираться в плюсах и минусах материалов для 3d-печати.

Начнем со знакомства с пластиками ABS и PLA .

ABS является одним из самых популярных расходных материалов. Это (акрилонитрилбутадиенстирол) - ударопрочная техническая термопластическая смола, получаемая из нефтепродуктов. Более гибкий, чем PLA, ABS хорошо поддается обработке, может принимать различные полимерные формы. Пластичность позволяет легко создавать элементы различных соединений и крепежа. Легко шлифуется и обрабатывается. Важно отметить, что ABS растворяется в ацетоне, что позволяет склеивать детали и добиваться очень гладкой поверхности.

PLA является самым экологичным пластиком. PLA (полилактид) - биоразлагаемый и биосовместимый 3d-пластик, получаемый из сырья растительного происхождения. Неприхотливый в эксплуатации материал,отлично подходящий для печати крупногабаритных изделий, а также деталей, для которых важно точно передать геометрические размеры. В отличии от ABS он не требует специальных условий, нет необходимости в подогреваемом столе или термостабилизационной камере. PLA пластик не имеет неприятного запаха, что позволяет использовать его в условиях дома или офиса.

Ниже приведена сравнительная таблица ABS и PLA:

Подводя итоги, можно сказать, что оба пластика имеют свою индивидуальную характеристику. И, конечно, выбор материала будет в первую очередь зависеть от того, в какой именно области вы планируете использовать полученную модель. Если долговечность и ударопрочность модели не являются главным критерием, то вы можете смело выбирать PLA. В других случаях я рекомендую выбирать пластик ABS.

) акрилонитрилбутадиенстирол.

Ударопрочная, термопластичная, техническая, смола.

Производится из нефти. Из 2х килограмм нефти производится 1 кг. смолы. Некоторые производные этого пластика разрушаются под воздействием ультрафиолета.

Очень большое применение нашёл в промышленности. Множество изделий окружающих вас изготовлены из . Эксплуатировать изделия можно от -40 до + 90 гр.

После начала развития 3D печати и выхода принтеров в бюджетных вариантах его стали применять и там. А вот когда 3д принтеры уменьшили до размеров детской игрушки он перекочевал и туда.

Отличные свойства пластика широко используются в 3д печати и 3д ручках. Он замечательно спекается между слоями. У него хорошая адгезия к различным материалам, но не такая хорошая как у пластика PLA, а это значит что для печати стол принтера должен быть разогрет до 110 гр смазывать клеем карандашом (или так называемой кашей - расстворенный в ацетоне абс пластик) или использовать синий скотч тоже придется.

Он очень боится движения воздуха поэтому если у вас принтер с открытым корпусом, prusa подобного типа вы столкнетесь с деформацией детали и деламинацией (расслоение). Принтер желательно закрывать или избегать сквозняков. Степень усадки высокая поэтому приготовьтесь к тому что детали будут в некоторых случаях до 3х % меньше по размерам чем на stl файле. В слайсерах эти параметры можно поправить сразу при нарезке.

При рисовании 3д ручкой на шаблоне, данным пластиком, вы столкнетесь с тем- что ваша поделка будет отрываться от поверхности и её придется придерживать рукой или фиксировать грузом. А вот при рисовании объёмных поделок он подойдет просто замечательно, благодаря его быстрому застыванию и склеиванию.

Запах ярко выраженного плавящегося пластика который сложно с чем то перепутать.

Постоянные акции и скидки! При покупке набора обязательно кладем в подарок пластик другого типа на пробу!

Вывод наш такой:

Филамент очень удобный и экономичный.

Детали напечатанные им имеют отличные механические свойства.

А для рисования ручками больше подойдет для создания объемных поделок.

Филамент отлично подойдет для печати любых изделий не имеющих нагрузок. А 3д ручкой для создания картинок по шаблону.

Оба пластика без проблем можно спаивать друг с другом. Допустим нанести слой на бумагу прутком ПЛА, для фиксации поделки, а на нем уже сделать любое изделие прутком АБС.

Выбор за вами.

Небольшое видео на тему разницы в прилипании пластиков к разным поверхностям.

В вы найдёте пруток на любой вкус.


Сопутствующие Товары

Описание набора филамента ABS для 3d ручки.Описание:Оптимальный набор филамента, с фасовкой по 5 метров, для 3д ручки чтобы опробовать пластик ABS. Подходит для 3д ручек первого и последующих поколений Myriwell, Dewang и других производителей. В набор мы подобрали 17 различных цветов АБС пластика.Вас также может заинтересовать набор ABS пластика с длиной мотков в 10 метров..

265р. 295р.

Купить

Описание набора PLA 1.75 мм 16 цветовПластик PLA считается самым неприхотливым для 3D ручек и 3D принтеров. Отличный набор филамента (прутка) 1.75 мм. из 16 цветов позволит вам воплотить любые фантазии...

610р. 678р.

Купить

Набор ABS пластика для 3d ручки.Описание.Отличный набор пластика для 3D ручки по выгодной цене. В набор мы постарались включить самые необходимые цвета пластика. Все 17 цветов тщательно подбирались и тестировались на нескольких 3d ручках от разных производителей.Также вас может заинтересовать набор ABS пластика по 10 метров 17 цветов..

510р. 550р.

Купить

Хотелось бы рассказать о пластике для 3d ручек SBS Glass. Это отличный филамент с уникальными физическими свойствами. Он не впитывает влагу, практически, совсем. Он остается прозрачным после застывания. А так- как он плавится при температурах от 190 до 220 гр. С то, он может использоваться в 3д ручках 1го поколения, которые работают с пластиком АБС. Отлично держится на различных поверхностях..

подробнее

Написать отзыв

Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Плохо Хорошо

Captcha

Продолжить

Популярные Статьи

Итак столкнулся я с проблемой- dw-g2 на дисплее начала писать err и отказывалась нагреваться, то что дисплей хоть что-то показывал меня порадовало значит всё таки микросхема работает. Начал выяснять что за проблема то. Первое что заметил это пропадание ошибки при упирании сопла во что-то твердое (стол) меня осенило - контакты))). Разобрав ручку я увидел 3 потенциально слабых места конт..


PLA-пластик (полилактид, ПЛА) - является биоразлагаемым, биосовместимым, термопластичным алифатическим полиэфиром, структурная единица которого - молочная кислота.

ПЛА-пластик производят из кукурузы или сахарного тростника.

Сырьем для получения служат также картофельный и кукурузный крахмал, соевый белок, крупа из клубней маниока, целлюлоза.

На сегодняшний день полилактид активно используется в качестве расходного материала для печати на 3D-принтерах.

Безопасность PLA-пластика




Натуральное природное сырье в составе PLA-пластика позволяет без угрозы для здоровья человека применять его для различных целей.

При изготовлении ПЛА-пластика значительно сокращаются выбросы углекислого газа в атмосферу по сравнению с изготовлением «нефтяных» полимеров. На треть уменьшается использование ископаемых ресурсов, применение растворяющих веществ не требуется вообще.

Как правило, PLA-пластик поставляется в виде тонкой нити, которая намотана на катушку.

Технические характеристики PLA-пластика

Температура плавления 173-178°C
Температура размягчения 50°C
Твердость (по Роквеллу) R70-R90
Относительное удлинение при разрыве 3,8%
Прочность на изгиб 55,3 МПа
Прочность на разрыв 57,8 МПа
Модуль упругости при растяжении 3,3 ГПа
Модуль упругости при изгибе 2,3 ГПа
Температура стеклования 60-65°C
Плотность 1,23-1,25 г/см³
Минимальная толщина стенок 1 мм
Точность печати ± 0,1%
Размер мельчайших деталей 0,3 мм
Усадка при изготовлении изделий нет
Влагопоглощение 0,5-50%

Преимущества PLA-пластика при 3D-печати



  • нетоксичен;
  • широкая цветовая палитра;
  • при печати нет необходимости в нагретой платформе;
  • размеры стабильны;
  • идеален для движущихся частей и механических моделей;
  • отличное скольжение деталей;
  • экономия энергозатрат из-за низкой температуры размягчения нити;
  • нет необходимости применять каптон для смазывания поверхности для наращивания прототипа;
  • гладкость поверхности напечатанного изделия;
  • получение более детальных и полностью готовых к применению объектов.



PLA-пластик идеален для 3D-печати объектов с тщательной детализацией
Работа PLA-пластиком на 3D-принтере ведется посредством технологии моделирования методом послойного наплавления (FDM-Fused Deposition Modeling) . Нить расплавляется, после чего доставляется по специальной насадке на поверхность для работы и осаживается. В результате построения модели расплавленным пластиком создается полностью готовый к применению объект. Изделия из PLA-пластика подвергают шлифованию и сверлению, красят акрилом. Однако стоит помнить, что предмет из ПЛА нужно обрабатывать с осторожностью из-за его хрупкости. Еще одним минусом PLA-пластика является его недолговечность: материал служит от нескольких месяцев до нескольких лет.

PLA-пластик является идеальным материалом для 3D-печати прототипов и изделий, которые не предполагается эксплуатировать длительное время. Это могут быть декоративные объекты, изделия для презентаций и предметы, требующие тщательной детализации.