مقایسه فیلامنت PLA و ABS: کدام یک برای چاپ سه بعدی مناسب تر است؟

مقایسه فیلامنت PLA و ABS: کدام یک برای چاپ سه بعدی مناسب تر است؟

فیلامنت PLA و ABS، دو مورد از رایج ترین مواد اولیه چاپ سه بعدی FDM است. هر دوی این مواد ترموپلاستیک هستند یعنی با حرارت به حالتی نرم در می آیند و سپس با سرد کردن به حالت سخت و جامد بر می گردند. در فرآیند FDM، هر دو ذوب شده و سپس از طریق یک نازل بیرون آمده تا لایه هایی را ساخته و قطعه نهایی را بسازند.

این مقاله مفایسه فیلامنت و تفاوت های اصلی میان این دو ماده اصلی مورد استفاده را مورد بحث و بررسی قرار می دهد.

فیلامنت ABS و PLA چه هستند؟

ABS (آکریلونیتریل بوتادین استایرن) یک ترموپلاستیک رایج شناخته شده در صنعت قالب گیری تزریقی است. این ماده برای کاربردهایی چون LEGO، عایق الکتریکی و قطعات سپر خودرو مورد استفاده قرار می گیرد.

PLA (اسید پلی لاکتیک) یک ترمو پلاستیک زیستی تجدید پذیر (تحت شرایط صحیح) است که از منابع تجدید پذیر همچون نشاسته گیاهی یا نیشکر تهیه می شود. این ماده یکی از رایج ترین پلاستیک های زیستی است که برای بسیاری از کاربردها همچون فنجان های پلاستیکی تا ایمپلنت های پزشکی استفاده می شود.

دقت قطعه

به طور کلی حد تغییرات و دقت قطعات چاپ شده FDM به مقدار زیادی وابسته به کالیبره بودن چاپگر و پیچیدگی مدل است. با این وجود، فیلامنت ABS و PLA را می توان جهت ساخت قطعاتی با ابعاد دقیق استفاده کرد که با جزئیاتی تا ۰.۸ میلیمتر و ویژگی هایی تا حداقل ۱.۲ میلیمتر را به چاپ می پردازد. برای اتصال یا چفت کردن قطعات، حد تغییراتی معادل ۰.۵ میلیمتر پیشنهاد می شود و استفاده از ضخامت دیوار حداقل ۱-۲ میلیمتر استحکام کافی را در عناصر دیوار اطمینان می بخشد.

فیلامنت PLA، به خاطر دمای چاپ پایین تر، زمانی که به خوبی خنک شود احتمال انحراف و اعوجاج کمتری دارد و می تواند گوشه ها و مشخصات را بهتر از فیلامنت ABS پرینت ۳ بعدی کند.

استحکام

فیلامنت ABS و PLA با استحکام کششی مشابه هر دو برای بسیاری از کاربردهای نمونه سازی مناسب اند. فیلامنت ABS معمولاً به خاطر مفتول پذیری بهتر خود بر فیلامنت PLA رجحان دارد. فیلامنت ABS چاپ شده سه بعدی، با استحکام موجی بیشتر و کشامد بهتر پیش از شکستن می تواند برای کاربردهای نهایی استفاده شود در حالی که فیلامنت PLA برای نمونه سازی سریع هنگامی که شکل ضروری تر از کارکرد است پر طرفدار می ماند.

پرداخت سطح و پردازش پس از چاپ

ذات چاپ با پرینتر ۳ بعدی FDM به این معنی است که برای هر دوی فیلامنت ABS و PLA، لایه های چاپ پس از چاپ قابل رویت خواهد بود. فیلامنت ABS معمولاً به صورت مات چاپ می شود در حالی که فیلامنت PLA نیمه شفاف است و معمولاً پرداختی شیشه ای تر دارد.

استون معمولاً در پردازش پس از چاپ ۳ بعدی برای صاف کردن فیلامنت ABS استفاده می شود که پرداختی شیشه ای نیز به قطعات می دهد. فیلامنت ABS معمولاً پس از چاپ تراشکاری می شود و به راحتی می تواند جلا داده شود. فیلامنت PLA نیز می تواند جلا داده شده و تراشکاری شود، اما مراقبت بیشتری نیاز دارد.

اگر زیبایی قطعه ضروری باشد، چاپ با استفاده از SLA یا پلی جت پیشنهاد می شود.

یک پرینت سه بعدی ABS با دقت ۱۰۰ میکرون با پردازش استون (چپ)، یک پرینت سه بعدی با دقت ۱۰۰ میکرون ABS (وسط) و یک پرینت سه بعدی با دقت ۲۰۰ میکرون ABS (راست)

مقاومت در برابر گرما

برای کاربردهای دمای بالا، فیلامنت ABS مناسب تر از فیلامنت PLA است. PLA می تواند به سرعت یکپارچگی ساختاری خود را از دست بدهد و ممکن است شروع به سستی و بد شکل شدن کند، مخصوصاً اگر تحت فشار باشد و به ۶۰ درجه سانتیگراد نزدیک شود.

قابلیت تجزیه در طبیعت

فیلامنت PLA در شرایط جوی معمولی پایدار است و طی ۵۰ روز در کود سازهای صنعتی و ۴۸ ماه در آب تجزیه زیستی می شود. فیلامنت ABS قابلیت تجزیه پذیری زیستی ندارد، با این وجود قابل بازیافت است. فیلامنت PLA معمولا برای تولید آیتم های مربوط به غذا استفاده می شود، اما تأیید این که انجام این کار ایمن است باید از سوی سازنده فیلامنت پیشنهاد شود.

نمونه های صنایع غذایی فیلامنت PLA

جمع بندی

• فیلامنت ABS و PLA رایج ترین مواد اولیه چاپ سه بعدی رومیزی FDM هستند و در حالت عادی از نظر قیمت مشابه یکدیگرند. فیلامنت ABS ویژگی های مکانیکی بهتری دارد اما پرینت سه بعدی آن در مقایسه با فیلامنت PLA سخت تر است.

• فیلامنت ABS برای کاربردهایی که استحکام، مفتول پذیری، قابلیت تراش و پایداری گرمایی مورد نیاز باشد مناسب است. فیلامنت ABS بیشتر در معرض اعوجاج است.

• فیلامنت PLA برای چاپ های سه بعدی که زیبایی در آن ها مهم است ایده آل است. به خاطر دمای چاپ پایین تر چاپ با آن آسان تر است و بنابراین برای قطعاتی با جزئیات خوب مناسب تر است.