Technologie d’impression 3Ds’est développé rapidement et est largement appliqué dans l’industrie manufacturière, les soins de santé, l’éducation, la consommation et d’autres domaines.

Le PLA (acide polylactique) et l’acrylonitrile butadiène styrène (ABS) sont les matériaux thermoplastiques les plus courants. Il a dominé le marché des matériaux d’impression en raison de son faible coût, de son traitement pratique et de sa large applicabilité. Bien qu’il s’agisse de matériaux de base, il existe quelques différences dans les propriétés chimiques, les propriétés physiques,Technique de traitementetc. Cette différence se reflétera dans la sélection des matériaux, en fonction des caractéristiques des différents matériaux pour correspondre aux produits transformés. L’applicabilité deFilament PLA et ABSa été déterminé en fonction des différentes structures chimiques, propriétés physiques et méthodes de traitement du PLA.

Qu’est-ce que le PLA ?

L’acide polylactique est un polymère thermoplastique utilisé dans l’impression et la fabrication 3D.à partir de sources renouvelables telles que l’amidon de maïs ou le saccharose par fermentation.La structure moléculaire du PLA est flexible, résistante aux chocs et tolérée à la température.Pour l’impression 3D, c’estConvient pour la création de prototypes, le modélisme éducatif, les articles du quotidien et les contenants alimentaires.Sa recyclabilité et sa non-toxicité en font l’alternative privilégiée aux pétroplastiques traditionnels

Qu’est-ce que le filament ABS ?

Le filament ABS est un polymère thermoplastique largement utilisé dansImpression 3D,Moulage par injection, l’ingénierie et d’autres domaines. Il présente une ductilité et une stabilité thermique exceptionnelles, maintenant l’intégrité structurelle dans des conditions de contraintes complexes. Dans l’impression 3D, des conditions d’impression spécifiques sont nécessaires pour des performances optimales du filament ABS. Convient à la fabrication de pièces automobiles qui nécessitent résistance et durabilité. La faisabilité économique et la praticabilité du filament ABS en font un substitut idéal aux pétroplastiques traditionnels pour répondre à divers besoins industriels.

Quelle est la différence entre l’impression 3D PLA et ABS ?

Résistance (propriétés mécaniques)

• PLA (acide polylactique):Faible résistance à la traction (faible (environ 20-30 MPa), grande fragilité, rupture facile à impacter. Résistance à la compression modérée (environ 50-60 MPa), mais la structure à paroi mince est sujette à la déformation.
• ABS:Haute résistance à la traction (environ 40-50 MPa), bonne ténacité, peut résister à des chocs et des vibrations importants. La résistance à la compression est nettement supérieure à celle du PLA (environ 70-90 MPa) et convient aux structures porteuses.

Qualité des pièces

• PLA (acide polylactique) :La surface est plus lisse, avec des couches moins proéminentes et ne nécessite aucun post-traitement complexe. Les bords s’enroulent sans effort, en particulier lors de l’impression à basse température, les bords des trous étant susceptibles de se fissurer.
• ABS:La surface est essentiellement lisse, mais l’effet « pas » a tendance à se produire lorsque la température d’impression est insuffisante. Le risque de retrait et de déformation à froid est élevé, de sorte que le lit doit être préchauffé rigoureusement à 50-100 °C.

Raideur

• PLA (acide polylactique) :Dureté modérée, pliage facile des parois minces (<1mm) nécessitant des parois plus épaisses ou un support renforcé.
• ABS:La dureté est plus élevée, proche de l’épaisseur équivalente du PS et d’autres plastiques techniques. Idéal pour la fabrication de boîtiers rigides oucadres de supporttels que les supports de drone.

Résistance chimique

• PLA (acide polylactique) :Résistance légère aux acides / alcalis, mais sensible aux acides forts tels que l’acide chlorhydrique et les huiles, facile à dégrader lors d’une exposition à long terme. Intolérance aux solvants organiques tels que l’acétone, facile à expanser.
• ABS:Résistance chimique améliorée, en particulier aux acides, bases et huiles faibles. Les ingrédients de l’acrylonitrile sont chimiquement résistants à la corrosion, tandis que la chaîne du styrène est vulnérable aux fortes attaques oxydantes.

Durabilité

• PLA (acide polylactique) :Faible résistance aux UV, qui peut entraîner un jaunissement et une fragilité après une utilisation prolongée à l’extérieur (l’ajout d’un stabilisateur UV est nécessaire). Résistance moyenne à l’humidité et à la chaleur, facile à déformer dans des conditions de température et d’humidité élevées.
• ABS:Il est plus résistant aux UV que le PLA, mais il vieillit également après une exposition prolongée au soleil. Excellente résistance à l’humidité et à la chaleur, idéale pour une utilisation temporaire dans des conditions chaudes et humides.

Résistance à la chaleur

• PLA (acide polylactique) :Le point de fusion est bas (environ 180-220 degrés Celsius) et la température de transition vitreuse est d’environ 60 degrés Celsius, qui se ramollit facilement lorsqu’elle est chauffée. Évitez l’exposition à des températures élevées (par ex.Compartiments moteur des véhicules).
• ABS:Point de fusion élevé (environ 230-260 °C), température de transition vitreuse d’environ 90 °C, résistance à la chaleur à court terme. Convient aux environnements à température moyenne-élevée (tels que les accessoires d’appareils électroménagers, les raccordements de canalisations, etc.).

 

Quelles sont les différences de technologie de traitement entre le PLA et l’ABS ?

Spécifications d’impression :

• Le PLA recommande une plage de température de 190 à 220 degrés (couches de 0,1 à 0,3 mm de haut), sans besoin de préchauffage ou de basses températures.Maintenez l’impression à vitesse moyenne à élevée pour minimiser l’adhérence entre les couches, suivie d’une ventilation générale.
• L’ABS peut être corrodé chimiquement et galvanisé et doit être recuit à 60-80 °C pendant 2 heures pour soulager la pression interne.

Technique de post-traitement:

• Le PLA prend en charge le polissage, la peinture et le placage du papier de verre, et des stabilisants UV sont nécessaires pour prévenir le vieillissement.

• L’ABS peut subir des processus de gravure chimique et de galvanoplastie, nécessitant un recuit à 60-80 °C pendant 2 heures pour soulager les contraintes internes.

Dans quelle mesure l’ABS et le PLA sont-ils respectueux de l’environnement ?

Source des matières premières :

• Le PLA est unRessource renouvelabledérivé principalement de l’amidon végétal, y compris le maïs et la canne à sucre.La fermentation produit des monomères d’acide lactique qui réduisent la dépendance aux combustibles fossiles et les émissions de carbone.
• L’ABS est un matériau dérivé du pétrole fabriqué à partir de monomères d’acrylonitrile, de butadiène et de styrène.Il repose entièrement sur des ressources non renouvelables et émet beaucoup plus de carbone que le PLA.

Gestion de l’élimination des déchets :

• Dans les environnements de compostage industriel (température élevée, humidité, activité microbienne), le PLA peut être décomposé en dioxyde de carbone et en eau en 6 à 12 mois.
• L’ABS peut persister longtemps dans l’environnement naturel, contaminant potentiellement les sols et les océans.En outre, l’incinération contribue à l’émission de gaz toxiques, notamment le cyanure d’hydrogène et l’oxyde de styrène, qui contribuent à la pollution de l’air, tandis que les décharges consomment des ressources terrestres.

Techniques de recyclage :

• La récupération du PLA n’est pas très difficile et doit donc être strictement séparé des plastiques tels que le PET, ce qui entraîne une diminution significative des performances après récupération (environ 30 % de perte de résistance).
• ABSTechnologie de recyclagea mûri et a obtenu une régénération à l’état fondu (granulation) avec un taux de récupération de 70 à 90 %.

Lequel a une durée d’utilisation plus longue, le filament PLA ou ABS ?

La durée d’utilisation du PLA et de l’ABS dépend de scénarios d’application spécifiques et des conditions environnementales :

Caractéristiques durée d’utilisation PLA :

• Affections à court terme et bénignes :Le PLA peut maintenir sa stabilité pendant des années dans des conditions normales et sèches, telles que l’emballage alimentaire et le rembourrage.

• Vieillissement:Une exposition prolongée au soleil ou aux rayons UV peut rapidement faire jaunir et rendre la peau cassante (l’application à l’extérieur peut prendre quelques mois). Lorsque la température est inférieure à 0 degré Celsius, la ténacité diminue considérablement et les fractures sont plus susceptibles de se produire.

• Biodégradabilité:Le sol met 1 à 5 ans à se dégrader naturellement (plus rapidement dans des conditions de compostage industriel) et n’est donc pas adapté à une utilisation à long terme en extérieur.

Caractéristiques de la durée d’utilisation du filament ABS :

• Moyen-long terme ou environnement industriel :Résistant aux hautes températures (-20 ° C -80 ° C), bonne résistance à la corrosion chimique, peut être utilisé à l’intérieur ou dans des environnements industriels doux pendant plus de 5 ans. L’ajout d’absorbeurs d’UV peut ralentir le jaunissement, mais une exposition prolongée à l’extérieur peut toujours entraîner le vieillissement.

• Résistance aux chocs :La flexibilité et la résistance à l’abrasion sont supérieures à celles du PLA et conviennent à une utilisation à haute fréquence ou à des scénarios de charge dynamique (par ex.pièces automobilespoignées d’outils).

L’ABS est souvent plus durable dans les environnements industriels et domestiques traditionnels car il est plus résistant à la température et aux chocs.Le PLA répond aux exigences d’environnements intérieurs plus verts et plus purs et de températures plus fraîches.Les deux nécessitent une exposition à long terme aux stabilisants, mais l’ABS est toujours meilleur que le PLA.

Quel matériau est la solution optimale à choisir ?

Ensuite, je vais combiner les deux à partir de différents niveaux d’exigences :

Priorité de la demande	Matériaux recommandés	Raisons
Coûts de traitement	PLA (acide polylactique)	Faibles prix des matières premières et faible consommation d’énergie pour la production.
Résistance aux chocs et durabilité	ABS	Il a une ténacité et une résistance mécanique élevées.
Conformité environnementale	PLA (acide polylactique)	Biodégradables et conformes aux exigences vertes du développement durable.
Résistance à la chaleur	ABS	Bonne résistance à la température (>100°C).

Le PLA est peu coûteux (environ 20 à 30 dollars le kilogramme), à basse température de traitement, conforme aux normes d’exposition alimentaire de la FDA, sans odeurs piquantes et convient à la fabrication de vaisselle jetable, de cathéters médicaux et plus encore.

Le filament ABS possèdeExcellente résistance aux chocs et à l’usure.En raison de sa composition chimique, il présente un haut degré de ténacité, minimisant ainsi la possibilité de fissuration.Convient pour la précision et la complexité des pièces, mais aussi pour rendre durable,rentableComposants.

Il n’y a pas de meilleur matériau absolu, seulement des solutions qui s’adaptent aux besoins.Il est recommandé qu’une décision soit prise conformément à la procédure suivante :

• Spécifie l’objet (force, température, environnement) du composant.
• Évaluer les dépenses et les exigences opérationnelles
• Test d’échantillon en petits lots (essai de résistance à la traction et à la température).
• Atteindre un équilibre entre le respect de l’environnement et le développement durable.

Quel est le champ d’adaptation des filaments PLA et ABS ?

Application de l’APL populaire

1. Récipients et emballages alimentaires :

En raison de leurBiodégradabilité et non-toxicité, ils peuvent être transformés en une variété de récipients alimentaires tels que des boîtes-repas, des tasses, des plateaux, etc. Ces récipients protègent non seulement efficacement les aliments, mais se dégradent également naturellement après le traitement, réduisant ainsi la pollution de l’environnement.

2. Vaisselle et produits jetables respectueux de l’environnement :

couteaux, fourchettes, cuillères, baguettes, bols, plats, etc. Ces produits se dégradent rapidement après utilisation et ne causent pas de pollution de l’environnement à long terme.

3.Implants résorbables médicaux :

Le PLA est utilisé dans une variété d’implants médicaux en raison de sa bonne biocompatibilité et de sa dégradabilité. Ces implants peuvent se dégrader progressivement et être absorbés par le corps, éliminant ainsi le besoin d’une intervention chirurgicale secondaire et réduisant considérablement la douleur du patient.

Application du filament ABS

1. Composants mécaniques et outils dans la fabrication industrielle :

L’ABS se caractérise par une résistance élevée, une résistance aux chocs, une résistance à la corrosion chimique, etc., et peut être utilisé dans les engrenages, les roulements, les poignées, etc. Ces composants et outils peuvent résister à de lourdes charges et à l’usure pour assurer le bon fonctionnement de l’équipement.

2. Pièces automobiles :

L’ABS peut être utilisé pour fabriquer des composants clés tels queTableaux de bord et pare-chocs de voiture. Ces composants sont non seulement beaux en apparence, mais ont également une bonne résistance aux chocs et à la chaleur et des performances stables dans toutes sortes d’environnements difficiles.

3. Coque de l’électronique grand public :

L’ABS est également largement utilisé dansÉlectronique grand public. Peut être transformé en une variété de produits électroniques, non seulement durables, mais a également un bon toucher et des effets visuels, pour répondre aux exigences des consommateurs pour l’apparence et les performances des produits électroniques.

Résumé

Dans l’impression 3D, le PLA et l’ABS sont deux matériaux de filament thermoplastique clés avec des différences dans les propriétés des matériaux, la durabilité et les propriétés physiques. PLA est spécialisé dans le prototypage rapide, la modélisation à faible coût et les articles à usage unique tels que les contenants alimentaires, en particulier dans la fabrication à petite échelle pour offrir des avantages économiques. Au contraire, l’ABS continue de jouer un rôle essentiel dans l’industrie en raison de ses propriétés mécaniques supérieures et de ses processus de recyclage matures.

Le choix final doit dépendre d’exigences spécifiques : le PLA se distingue par sa rapidité d’itération, son respect de l’environnement et sa rentabilité ; L’ABS est meilleur pour les structures complexes, la résistance à la température ou la fiabilité de niveau industriel.

Démenti

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Foire aux questions

1. Quel filament est le meilleur pour l’impression 3D ?

Les modèles ordinaires et les matériaux économiques doivent être sélectionnés par PLA, tandis que l’ABS, avec sa résistance élevée et sa structure complexe, est mieux adapté.En bref, il n’y a pas de meilleure option ; La performance, le coût et le respect de l’environnement doivent être conciliés avec des applications pratiques.

2.Quelles sont les applications courantes du PLA et de l’ABS ?

Le PLA est un choix idéal pour les prototypes, les modèles et les pièces décoratives.En raison de ses caractéristiques de protection de l’environnement, elle produit également des sacs d’emballage alimentaire, du film alimentaire, de la vaisselle et d’autres nécessités quotidiennes.Les articles courants dans la profession médicale comprennent les instruments chirurgicaux jetables et les sutures.L’ABS est utilisé pour les composants mécaniques, les prototypes fonctionnels et les composants automobiles résistants aux hautes températures et à l’usure requis pour une résistance élevée.

3.Comment le gauchissement affecte-t-il les deux matériaux pendant l’impression ?

Le PLA a une faible température de retrait et de fusion, peu de changement de volume et une légère tendance à la déformation lors du refroidissement.L’ABS, quant à lui, a un retrait et une température de fusion plus élevés, et subira d’importantes variations de retrait pendant le refroidissement, ce qui le rend sujet au gauchissement ou à la déformation.

4.Comment le PLA et l’ABS se comparent-ils en termes de finition de surface ?

Les matériaux PLA présentent une faible mobilité, un collage intercalaire sécurisé et une surface de post-impression lisse, idéale pour les modèles à haute douceur.Les matériaux ABS ont une grande mobilité mais sont sujets aux contraintes thermiques, provoquant des bulles, des traînées ou de légers effets de pas.

Ressource

Impression 3D

Filament d’impression 3D

Thermoplastique