3D-Druck-Technologiehat sich rasant entwickelt und ist in der Fertigung, im Gesundheitswesen, in der Bildung, im Konsum und in anderen Bereichen weit verbreitet.

PLA (Polymilchsäure) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) sind die gebräuchlichsten thermoplastischen Kunststoffe. Es hat den Markt für Druckmaterialien aufgrund seiner niedrigen Kosten, seiner bequemen Verarbeitung und seiner breiten Anwendbarkeit dominiert. Obwohl es sich um Grundstoffe handelt, gibt es einige Unterschiede in den chemischen Eigenschaften, den physikalischen Eigenschaften,Aufbereitungstechniketc. Dieser Unterschied spiegelt sich in der Auswahl der Materialien wider, je nach den Eigenschaften der verschiedenen Materialien, die zu den verarbeiteten Produkten passen. Die Anwendbarkeit vonPLA- und ABS-Filamentwurden nach PLA ihre unterschiedlichen chemischen Strukturen, physikalischen Eigenschaften und Verarbeitungsverfahren bestimmt.

Was ist PLA?

Polymilchsäure ist ein thermoplastisches Polymer, das im 3D-Druck und in der Herstellung verwendet wird.aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Saccharose durch Fermentation.Die Molekularstruktur von PLA ist flexibel, schlagfest und temperaturtolerant.Für den 3D-Druck ist esGeeignet für die Erstellung von Prototypen, pädagogischer Modellbau, Alltagsgegenstände und Lebensmittelbehälter.Seine Recyclingfähigkeit und Ungiftigkeit machen es zur bevorzugten Alternative zu herkömmlichen Petrokunststoffen

Was ist ABS-Filament?

ABS-Filament ist ein thermoplastisches Polymer, das weit verbreitet ist in3D-Druck,Spritzgießen, Ingenieurwesen und anderen Bereichen. Es weist eine außergewöhnliche Duktilität und thermische Stabilität auf und behält die strukturelle Integrität unter komplexen Belastungsbedingungen bei. Beim 3D-Druck sind bestimmte Druckbedingungen für eine optimale Leistung von ABS-Filamenten erforderlich. Geeignet für die Herstellung von Autoteilen, die Festigkeit und Haltbarkeit erfordern. Die wirtschaftliche Machbarkeit und Praktikabilität von ABS-Filament machen es zu einem idealen Ersatz für herkömmliche Petrokunststoffe, um verschiedene industrielle Anforderungen zu erfüllen.

Was ist der Unterschied zwischen PLA und ABS 3D-Druck?

Festigkeit (mechanische Eigenschaften)

• PLA (Polymilchsäure):Geringe Zugfestigkeit (gering (ca. 20-30 MPa), hohe Sprödigkeit, leichter Schlagbruch. Die Druckfestigkeit ist mäßig (ca. 50-60 MPa), aber die dünnwandige Struktur ist anfällig für Verformungen.
• ABS:Hohe Zugfestigkeit (ca. 40-50 MPa), gute Zähigkeit, kann großen Stößen und Vibrationen standhalten. Die Druckfestigkeit ist deutlich besser als bei PLA (ca. 70-90 MPa) und für tragende Strukturen geeignet.

Qualität der Teile

• PLA (Polymilchsäure):Die Oberfläche ist glatter, weist weniger ausgeprägte Schichtungen auf und erfordert keine aufwendige Nachbearbeitung. Die Kanten kräuseln sich mühelos, insbesondere beim Druck bei niedrigen Temperaturen, wobei die Lochkanten anfällig für Risse sind.
• ABS:Die Oberfläche ist im Wesentlichen glatt, aber der "Stufeneffekt" tritt tendenziell auf, wenn die Drucktemperatur nicht ausreicht. Das Risiko von Kälteschrumpfung und -verformung ist hoch, daher muss das Bett rigoros auf 50-100 °C vorgeheizt werden.

Steifigkeit

• PLA (Polymilchsäure):Mäßige Härte, leichtes Biegen dünner Wände (<1 mm), die dickere Wände oder verstärkte Stützen erfordern.
• ABS:Die Härte ist höher und liegt nahe der äquivalenten Dicke von PS und anderen technischen Kunststoffen. Ideal für die Herstellung von starren Gehäusen oderStützrahmen wie Drohnenhalterungen.

Chemische Beständigkeit

• PLA (Polymilchsäure):Milde Säure-/Laugenbeständigkeit, aber empfindlich gegenüber starken Säuren wie Salzsäure und Ölen, leicht abbaubar bei langfristiger Exposition. Unverträglich gegenüber organischen Lösungsmitteln wie Aceton, leicht auszudehnen.
• ABS:Verbesserte chemische Beständigkeit, insbesondere gegenüber schwachen Säuren, Laugen und Ölen. Acrylnitril-Inhaltsstoffe sind chemisch korrosionsbeständig, während die Styrolkette anfällig für einen starken Oxidationsmittelangriff ist.

Haltbarkeit

• PLA (Polymilchsäure):Geringe UV-Beständigkeit, die bei längerem Gebrauch im Freien zu Vergilbung und Sprödigkeit führen kann (Zugabe von UV-Stabilisatoren erforderlich). Durchschnittliche Feuchtigkeits- und Hitzebeständigkeit, leicht zu verformen unter hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen.
• ABS:Es ist UV-beständiger als PLA, altert aber auch nach längerer Sonneneinstrahlung. Ausgezeichnete Feuchtigkeits- und Hitzebeständigkeit, ideal für den vorübergehenden Einsatz unter heißen und feuchten Bedingungen.

Wärmebeständigkeit

• PLA (Polymilchsäure):Der Schmelzpunkt ist niedrig (ca. 180-220 Grad Celsius) und die Glasübergangstemperatur liegt bei etwa 60 Grad Celsius, die beim Erhitzen leicht weich wird. Vermeiden Sie die Exposition gegenüber hohen Temperaturen (z. B. Ofen,Motorräume von Fahrzeugen).
• ABS:Hoher Schmelzpunkt (ca. 230-260 °C), Glasübergangstemperatur von ca. 90 °C, kurzzeitige Wärmebeständigkeit. Geeignet für Umgebungen mit mittleren bis hohen Temperaturen (z. B. Zubehör für Haushaltsgeräte, Rohrleitungsanschlüsse usw.).

 

Was sind die Unterschiede in der Verarbeitungstechnologie zwischen PLA und ABS?

Druck-Spezifikationen:

• PLA empfiehlt einen Temperaturbereich von 190-220 Grad (Schichten 0,1-0,3 mm hoch), ohne dass ein Vorwärmen oder niedrige Temperaturen erforderlich sind.Halten Sie den Druck bei mittlerer bis hoher Geschwindigkeit aufrecht, um die Adhäsion zwischen den Schichten zu minimieren, gefolgt von einer allgemeinen Belüftung.
• ABS kann chemisch korrodiert und galvanisiert werden und muss 2 Stunden lang bei 60-80 °C geglüht werden, um den Innendruck zu entlasten.

Nachbearbeitungstechnik:

• PLA unterstützt das Polieren, Lackieren und Plattieren von Schleifpapier, und UV-Stabilisatoren sind notwendig, um Alterung zu verhindern.

• ABS kann chemischen Ätz- und Galvanikprozessen unterzogen werden, wobei ein Glühen bei 60-80 °C für 2 Stunden erforderlich ist, um innere Spannungen abzubauen.

Wie umweltfreundlich sind ABS und PLA?

Herkunft der Rohstoffe:

• PLA ist einnachwachsender Rohstoffwird hauptsächlich aus pflanzlicher Stärke gewonnen, einschließlich Mais und Zuckerrohr.Bei der Fermentation entstehen Milchsäuremonomere, die die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern und die Kohlenstoffemissionen reduzieren.
• ABS ist ein aus Öl gewonnenes Material, das aus Acrylnitril-, Butadien- und Styrolmonomeren hergestellt wird.Es stützt sich vollständig auf nicht erneuerbare Ressourcen und stößt weitaus mehr Kohlenstoff aus als PLA.

Entsorgungsmanagement:

• In industriellen Kompostierungsumgebungen (hohe Temperaturen, Luftfeuchtigkeit, mikrobielle Aktivität) kann PLA innerhalb von 6-12 Monaten in Kohlendioxid und Wasser abgebaut werden.
• ABS kann lange Zeit in der natürlichen Umwelt verbleiben und möglicherweise Böden und Ozeane kontaminieren.Darüber hinaus trägt die Verbrennung zur Emission giftiger Gase bei, darunter Blausäure und Styroloxid, die zur Luftverschmutzung beitragen, während Deponien Landressourcen verbrauchen.

Recycling-Techniken:

• Die PLA-Rückgewinnung ist nicht sehr schwierig und muss daher streng von Kunststoffen wie PET getrennt werden, was zu einer deutlichen Abnahme der Leistung nach der Rückgewinnung führt (ca. 30 % Festigkeitsverlust).
• ABSRecycling-Technologiegereift und erreichte eine Schmelzeregeneration (Granulation) mit einer Rückgewinnungsrate von 70-90%.

Welches hat eine längere Nutzungsdauer, PLA oder ABS Filament?

Die Einsatzdauer von PLA und ABS hängt von den spezifischen Anwendungsszenarien und Umgebungsbedingungen ab:

Merkmale Nutzungsdauer PLA:

• Kurzfristige und milde Erkrankungen:PLA kann unter normalen und trockenen Bedingungen, wie z. B. Lebensmittelverpackungen und Polstern, jahrelang stabil bleiben.

• Alterung:Längere Einwirkung von Sonnenlicht oder UV-Strahlen kann dazu führen, dass die Haut schnell gelb und spröde wird (die Anwendung im Freien kann sich auf einige Monate verkürzen). Wenn die Temperatur unter 0 Grad Celsius liegt, nimmt die Zähigkeit deutlich ab und es ist wahrscheinlicher, dass es zu Brüchen kommt.

• Biologische Abbaubarkeit:Der Boden braucht 1-5 Jahre, um sich auf natürliche Weise zu zersetzen (schneller unter industriellen Kompostierungsbedingungen) und ist daher nicht für den langfristigen Einsatz im Freien geeignet.

Eigenschaften der Nutzungsdauer von ABS-Filamenten:

• Mittel- bis langfristig oder industrielles Umfeld:Hochtemperaturbeständig (-20 °C, -80 °C), gute chemische Korrosionsbeständigkeit, kann mehr als 5 Jahre in Innenräumen oder in milden Industrieumgebungen eingesetzt werden. Die Zugabe von UV-Absorbern kann die Vergilbung verlangsamen, aber eine längere Exposition im Freien kann immer noch zur Alterung führen.

• Schlagzähigkeit:Flexibilität und Abriebfestigkeit sind PLA überlegen und eignen sich für den hochfrequenten Einsatz oder dynamische Belastungsszenarien (z.Autoteile, Werkzeuggriffe).

ABS ist in traditionellen industriellen und häuslichen Umgebungen oft haltbarer, da es eine höhere Temperaturbeständigkeit und Schlagfestigkeit aufweist.PLA erfüllt die Anforderungen eines grüneren, reineren Raumklimas und kühlerer Temperaturen.Beide erfordern eine langfristige Exposition gegenüber Stabilisatoren, aber ABS ist immer noch besser als PLA.

Welches Material ist die optimale Lösung?

Als Nächstes werde ich die beiden aus verschiedenen Anforderungsstufen kombinieren:

Priorität der Nachfrage	Empfohlene Materialien	Begründungen
Bearbeitungskosten	PLA (Polymilchsäure)	Niedrige Rohstoffpreise und geringer Energieverbrauch für die Produktion.
Schlagfestigkeit und Haltbarkeit	ABS	Es hat eine hohe Zähigkeit und mechanische Festigkeit.
Einhaltung von Umweltvorschriften	PLA (Polymilchsäure)	biologisch abbaubar und erfüllen die Anforderungen an eine grüne nachhaltige Entwicklung.
Wärmebeständigkeit	ABS	Gute Temperaturbeständigkeit (>100 ° C).

PLA ist kostengünstig (ca. 20 bis 30 US-Dollar pro Kilogramm), niedrige Verarbeitungstemperatur, FDA-Standards für die Lebensmittelexposition, keine stechenden Gerüche und eignet sich für die Herstellung von Einweggeschirr, medizinischen Kathetern und mehr.

ABS-Filament besitztAusgezeichnete Stoß- und Verschleißfestigkeit.Aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung weist es ein hohes Maß an Zähigkeit auf, wodurch die Möglichkeit von Rissen minimiert wird.Geeignet für präzise und komplizierte Werkstücke, aber auch langlebig,kosteneffizientKomponenten.

Es gibt kein absolut bestes Material, nur Lösungen, die auf die Bedürfnisse zugeschnitten sind.Es wird empfohlen, eine Entscheidung nach folgendem Verfahren zu treffen:

• Gibt das Objekt (Kraft, Temperatur, Umgebung) der Komponente an.
• Bewerten Sie Ausgaben und betriebliche Anforderungen
• Kleinserien-Stichprobenprüfung (Zug- und Temperaturbeständigkeitsprüfung).
• Erreichen eines Gleichgewichts zwischen umweltfreundlicher und nachhaltiger Entwicklung.

Was ist der Umfang der Anpassung für PLA- und ABS-Filamente?

Anwendung der Volksbefreiungsarmee

1. Lebensmittelbehälter und Verpackung:

Aufgrund ihrerBiologische Abbaubarkeit und Ungiftigkeitkönnen sie zu einer Vielzahl von Lebensmittelbehältern wie Essensboxen, Tassen, Tabletts usw. verarbeitet werden. Diese Behälter schützen nicht nur Lebensmittel effektiv, sondern zersetzen sich nach der Behandlung auch auf natürliche Weise, wodurch die Umweltbelastung reduziert wird.

2. Umweltfreundliches Geschirr und Einwegprodukte:

Messer, Gabeln, Löffel, Essstäbchen, Schüsseln, Geschirr usw. Diese Produkte zersetzen sich nach dem Gebrauch schnell und verursachen keine langfristige Umweltbelastung.

3.Medizinisch resorbierbare Implantate:

PLA wird aufgrund seiner guten Biokompatibilität und Abbaubarkeit in einer Vielzahl von medizinischen Implantaten eingesetzt. Diese Implantate können sich allmählich abbauen und in den Körper aufgenommen werden, wodurch eine sekundäre Operation überflüssig wird und die Schmerzen des Patienten stark reduziert werden.

Anwendung von ABS-Filament

1. Mechanische Komponenten und Werkzeuge in der industriellen Fertigung:

ABS zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Schlagfestigkeit, chemische Korrosionsbeständigkeit usw. aus und kann in Zahnrädern, Lagern, Griffen usw. verwendet werden. Diese Komponenten und Werkzeuge können hohen Belastungen und Verschleiß standhalten, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Geräte zu gewährleisten.

2. Autoteile:

ABS kann verwendet werden, um Schlüsselkomponenten herzustellen, wie z. B.Armaturenbretter und Stoßstangen für Autos. Diese Komponenten sehen nicht nur schön aus, sondern haben auch eine gute Schlag- und Hitzebeständigkeit sowie eine stabile Leistung in allen Arten von rauen Umgebungen.

3. Gehäuse für Unterhaltungselektronik:

ABS wird auch häufig verwendet inUnterhaltungselektronik. Kann zu einer Vielzahl von elektronischen Produkten verarbeitet werden, die nicht nur langlebig sind, sondern auch eine gute Haptik und visuelle Effekte haben, um die Anforderungen der Verbraucher an das Aussehen und die Leistung elektronischer Produkte zu erfüllen.

Zusammenfassung

Im 3D-Druck sind PLA und ABS zwei wichtige thermoplastische Filamentmaterialien, die sich in den Materialeigenschaften, der Nachhaltigkeit und den physikalischen Eigenschaften unterscheiden. PLA ist spezialisiert auf Rapid Prototyping, kostengünstige Modellierung und Einwegartikel wie Lebensmittelbehälter, insbesondere in der Kleinserienfertigung, um wirtschaftliche Vorteile zu erzielen. Im Gegenteil, ABS spielt aufgrund seiner überlegenen mechanischen Eigenschaften und ausgereiften Recyclingprozesse nach wie vor eine wichtige Rolle in der Industrie.

Die endgültige Wahl sollte von den spezifischen Anforderungen abhängen: PLA zeichnet sich dadurch aus, dass es auf schnelle Iteration, Umweltfreundlichkeit und Kosteneffizienz abzielt; ABS eignet sich besser für komplexe Strukturen, Temperaturbeständigkeit oder Zuverlässigkeit in Industriequalität.

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Häufig gestellte Fragen

1.Welches Filament eignet sich am besten für den 3D-Druck?

Gewöhnliche Modelle und wirtschaftliche Materialien sollten von PLA ausgewählt werden, während ABS mit seiner hohen Festigkeit und komplexen Struktur besser geeignet ist.Kurz gesagt, es gibt nicht die eine beste Option; Leistung, Kosten und Umweltfreundlichkeit müssen mit der praktischen Anwendung in Einklang gebracht werden.

2.Was sind die häufigsten Anwendungen für PLA und ABS?

PLA ist eine ideale Wahl für Prototypen, Modelle und dekorative Teile.Aufgrund ihrer Umweltschutzeigenschaften stellt sie auch Lebensmittelverpackungsbeutel, Frischhaltefolie, Geschirr und andere Dinge des täglichen Bedarfs her.Zu den gängigen Gegenständen in der Medizin gehören chirurgische Einweginstrumente und Nähte.ABS wird für mechanische Komponenten, funktionale Prototypen und hochtemperatur- und verschleißfeste Automobilkomponenten verwendet, die für eine hohe Festigkeit erforderlich sind.

3.Wie wirkt sich das Verziehen während des Drucks auf die beiden Materialien aus?

PLA hat eine niedrige Schrumpfungs- und Schmelztemperatur, eine geringe Volumenänderung und eine leichte Verzugsneigung beim Abkühlen.ABS hingegen hat eine höhere Schrumpfungs- und Schmelztemperatur und unterliegt während des Abkühlens erheblichen Schrumpfungsschwankungen, wodurch es anfällig für Verformungen oder Verformungen ist.

4.Wie vergleichen sich PLA und ABS in Bezug auf die Oberflächengüte?

PLA-Materialien weisen eine geringe Mobilität, eine sichere Zwischenschichtverklebung und eine glatte Oberfläche nach dem Druck auf, ideal für Modelle mit hoher Glätte.ABS-Materialien haben eine hohe Beweglichkeit, sind aber anfällig für thermische Belastungen, die Blasen, Schlieren oder leichte Tritteffekte verursachen.

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Thermoplast