Tecnologia di stampa 3Dsi è sviluppato rapidamente ed è ampiamente applicato nella produzione, nella sanità, nell'istruzione, nel consumo e in altri campi.

Il PLA (acido polilattico) e l'acrilonitrile-butadiene stirene (ABS) sono i materiali termoplastici più comuni. Ha dominato il mercato dei materiali di stampa grazie al suo basso costo, alla lavorazione conveniente e all'ampia applicabilità. Sebbene siano materiali di base, ci sono alcune differenze nelle proprietà chimiche, nelle proprietà fisiche,tecnologia di lavorazioneand so on. Questa differenza si rifletterà nella selezione dei materiali, in base alle caratteristiche dei diversi materiali per abbinare i prodotti lavorati. L'applicabilità diFilamento PLA e ABSè stato determinato in base al PLA le loro diverse strutture chimiche, proprietà fisiche e metodi di lavorazione.

Che cos'è il PLA?

L'acido polilattico è un polimero termoplastico utilizzato nella stampa e nella produzione 3D.da fonti rinnovabili come l'amido di mais o il saccarosio attraverso la fermentazione.La struttura molecolare del PLA è flessibile, resistente agli urti e tolleranza alla temperatura.Per la stampa 3D, èadatto per la creazione di prototipi, modellistica didattica, oggetti di uso quotidiano e contenitori per alimenti.La sua riciclabilità e atossicità lo rendono l'alternativa preferita ai tradizionali petroplastici

Cos'è il filamento ABS?

Il filamento ABS è un polimero termoplastico ampiamente utilizzato inStampa 3D,stampaggio ad iniezione, ingegneria e altri campi. Presenta un'eccezionale duttilità e stabilità termica, mantenendo l'integrità strutturale in condizioni di stress complesse. Nella stampa 3D, sono necessarie condizioni di stampa specifiche per ottenere prestazioni ottimali del filamento ABS. Adatto per la produzione di ricambi auto che richiedono resistenza e durata. La fattibilità economica e la praticabilità del filamento ABS lo rendono un sostituto ideale della petrolplastica tradizionale per soddisfare le varie esigenze industriali.

Qual è la differenza tra la stampa 3D in PLA e ABS?

Resistenza (proprietà meccaniche)

• PLA (acido polilattico):Bassa resistenza alla trazione (bassa (circa 20-30 MPa), elevata fragilità, frattura facile da urtare. Resistenza alla compressione moderata (circa 50-60 MPa), ma la struttura a parete sottile è soggetta a deformazioni.
• ABS:Elevata resistenza alla trazione (circa 40-50 MPa), buona tenacità, può resistere a grandi urti e vibrazioni. La resistenza alla compressione è significativamente migliore del PLA (circa 70-90 MPa) e adatta per strutture portanti.

Qualità delle parti

• PLA (acido polilattico):La superficie è più liscia, con una stratificazione meno prominente e non richiede un'intricata post-elaborazione. I bordi si arricciano senza sforzo, in particolare durante la stampa a bassa temperatura, con i bordi dei fori suscettibili di screpolature.
• ABS:La superficie è essenzialmente liscia, ma l'"effetto passo" tende a verificarsi quando la temperatura di stampa è insufficiente. Il rischio di ritiro e deformazione da freddo è elevato, quindi il letto deve essere preriscaldato rigorosamente a 50-100 °C.

Rigidità

• PLA (acido polilattico):Durezza moderata, facile flessione di pareti sottili (<1 mm) che richiedono pareti più spesse o supporto rinforzato.
• ABS:La durezza è maggiore, vicina allo spessore equivalente del PS e di altri tecnopolimeri. Ideale per la fabbricazione di alloggiamenti rigidi otelai di supportocome i supporti per droni.

Resistenza chimica

• PLA (acido polilattico):Lieve resistenza agli acidi/alcali, ma sensibile agli acidi forti come l'acido cloridrico e gli oli, facile da degradare in caso di esposizione a lungo termine. Intollerante ai solventi organici come l'acetone, facile da espandere.
• ABS:Maggiore resistenza chimica, in particolare ad acidi, basi e oli deboli. Gli ingredienti dell'acrilonitrile sono chimicamente resistenti alla corrosione, mentre la catena dello stirene è vulnerabile a un forte attacco ossidante.

Durabilità

• PLA (acido polilattico):Bassa resistenza ai raggi UV, che può portare a ingiallimento e fragilità dopo un uso prolungato all'aperto (è necessaria l'aggiunta di stabilizzatori UV). Umidità media e resistenza al calore, facile da deformare in condizioni di alta temperatura e umidità.
• ABS:È più resistente ai raggi UV del PLA, ma invecchia anche dopo un'esposizione prolungata alla luce solare. Eccellente resistenza all'umidità e al calore, ideale per un uso temporaneo in condizioni calde e umide.

Resistenza al calore

• PLA (acido polilattico):Il punto di fusione è basso (circa 180-220 gradi Celsius) e la temperatura di transizione vetrosa è di circa 60 gradi Celsius, che si ammorbidisce facilmente quando viene riscaldata. Evitare l'esposizione a temperature elevate (es. forno,vani motore per veicoli).
• ABS:Elevato punto di fusione (circa 230-260 °C), temperatura di transizione vetrosa di circa 90 °C, resistenza al calore a breve termine. Adatto per ambienti a media-alta temperatura (come accessori per elettrodomestici, collegamenti di tubazioni, ecc.).

 

Quali sono le differenze nella tecnologia di lavorazione tra PLA e ABS?

Specifiche di stampa:

• Il PLA raccomanda un intervallo di temperatura di 190-220 gradi (strati alti 0,1-0,3 mm), senza necessità di preriscaldamento o basse temperature.Mantenere la stampa a velocità medio-alta per ridurre al minimo l'adesione tra gli strati, seguita dalla ventilazione generale.
• L'ABS può essere corroso chimicamente ed elettrolitico e deve essere ricotto a 60-80 °C per 2 ore per scaricare la pressione interna.

Tecnica di post-elaborazione:

• Il PLA supporta la lucidatura, la verniciatura e la placcatura della carta vetrata e gli stabilizzatori UV sono necessari per prevenire l'invecchiamento.

• L'ABS può essere sottoposto a processi di incisione chimica e galvanica, che richiedono una ricottura a 60-80 °C per 2 ore per alleviare lo stress interno.

Quanto sono ecologici l'ABS e il PLA?

Fonte delle materie prime:

• PLA è unrisorsa rinnovabilederivato principalmente dall'amido vegetale, tra cui mais e canna da zucchero.La fermentazione produce monomeri di acido lattico che riducono la dipendenza dai combustibili fossili e riducono le emissioni di carbonio.
• L'ABS è un materiale derivato dal petrolio a base di monomeri di acrilonitrile, butadiene e stirene.Si basa interamente su risorse non rinnovabili ed emette molto più carbonio del PLA.

Gestione smaltimento rifiuti:

• Negli ambienti di compostaggio industriale (alta temperatura, umidità, attività microbica), il PLA può essere scomposto in anidride carbonica e acqua entro 6-12 mesi.
• L'ABS può rimanere a lungo nell'ambiente naturale, contaminando potenzialmente il suolo e gli oceani.Inoltre, l'incenerimento contribuisce all'emissione di gas tossici, tra cui l'acido cianidrico e l'ossido di stirene, che contribuiscono all'inquinamento atmosferico, mentre le discariche consumano le risorse del suolo.

Tecniche di riciclaggio:

• Il recupero del PLA non è molto difficile e deve quindi essere rigorosamente separato dalle plastiche come il PET, con conseguente diminuzione significativa delle prestazioni dopo il recupero (circa il 30% di perdita di resistenza).
• ABSTecnologia di riciclaggiomaturato e ha raggiunto la rigenerazione del fuso (granulazione) con un tasso di recupero del 70-90%.

Quale ha un tempo di utilizzo più lungo, filamento PLA o ABS?

La durata di utilizzo di PLA e ABS dipende da specifici scenari applicativi e condizioni ambientali:

Caratteristiche: durata di utilizzo: PLA:

• Condizioni a breve termine e lievi:Il PLA può mantenere la stabilità per anni in condizioni normali e asciutte, come imballaggi alimentari e tappezzeria.

• Invecchiamento:L'esposizione prolungata alla luce solare o ai raggi UV può causare rapidamente l'ingiallimento e la fragilità della pelle (l'applicazione all'aperto può accorciarsi a pochi mesi). Quando la temperatura è inferiore a 0 gradi Celsius, la tenacità diminuisce in modo significativo ed è più probabile che si verifichino fratture.

• Biodegradabilità:Il suolo impiega da 1 a 5 anni per degradarsi naturalmente (più rapidamente in condizioni di compostaggio industriale) e quindi non è adatto per un uso esterno a lungo termine.

Caratteristiche della durata di utilizzo del filamento ABS:

• Ambiente industriale o a medio e lungo termine:Resistente alle alte temperature (-20 ° C -80 ° C), buona resistenza alla corrosione chimica, può essere utilizzato all'interno o in ambienti industriali miti per più di 5 anni. L'aggiunta di assorbitori UV può rallentare l'ingiallimento, ma l'esposizione prolungata all'esterno può comunque portare all'invecchiamento.

• Resistenza agli urti:La flessibilità e la resistenza all'abrasione sono superiori al PLA e sono adatte per l'uso ad alta frequenza o per scenari di carico dinamico (ad es.parti di automobili, impugnature degli utensili).

L'ABS è spesso più durevole negli ambienti industriali e domestici tradizionali perché è più resistente alla temperatura e agli urti.Il PLA soddisfa le esigenze di ambienti interni più ecologici e puri e di temperature più fresche.Entrambi richiedono un'esposizione a lungo termine agli stabilizzanti, ma l'ABS è comunque migliore del PLA.

Qual è il materiale da scegliere come materiale?

Successivamente, combinerò i due da diversi livelli di requisiti:

Priorità della domanda	Materiali consigliati	Motivi
Costi di elaborazione	PLA (acido polilattico)	Bassi prezzi delle materie prime e basso consumo di energia per la produzione.
Resistenza agli urti e durata	ABS	Ha un'elevata tenacità e resistenza meccanica.
Conformità ambientale	PLA (acido polilattico)	biodegradabile e soddisfa i requisiti di sviluppo sostenibile verde.
Resistenza al calore	ABS	Buona resistenza alla temperatura (>100 ° C).

Il PLA è economico (da circa $ 20 a $ 30 al chilogrammo), bassa temperatura di lavorazione, standard di esposizione alimentare FDA, nessun odore pungente ed è adatto per la produzione di stoviglie usa e getta, cateteri medici e altro ancora.

Il filamento ABS possiedeEccellente resistenza agli urti e all'usura.A causa della sua composizione chimica, mostra un alto grado di tenacità, riducendo al minimo la possibilità di fessurazioni.Adatto per pezzi di precisione e intricati, ma anche per rendere durevole,convenienteComponenti.

Non esiste un materiale migliore in assoluto, ma solo soluzioni su misura per le esigenze.Si raccomanda che una decisione sia presa secondo la seguente procedura:

• Specifica l'oggetto (forza, temperatura, ambiente) del componente.
• Valutare le spese e i requisiti operativi
• Test su campioni di piccoli lotti (test di resistenza alla trazione e alla temperatura).
• Raggiungere un equilibrio tra sviluppo rispettoso dell'ambiente e sostenibile.

Qual è l'ambito di adattamento per i filamenti PLA e ABS?

Applicazione del PLA del Popolo

1. Contenitori e imballaggi per alimenti:

A causa del lorobiodegradabilità e non tossicità, possono essere trasformati in una varietà di contenitori per alimenti come scatole per pasti, tazze, vassoi, ecc. Questi contenitori non solo proteggono efficacemente gli alimenti, ma si degradano anche naturalmente dopo il trattamento, riducendo l'inquinamento ambientale.

2. Stoviglie ecologiche e prodotti usa e getta:

coltelli, forchette, cucchiai, bacchette, ciotole, piatti, ecc. Questi prodotti si degradano rapidamente dopo l'uso e non causano inquinamento ambientale a lungo termine.

3.Impianti medici riassorbibili:

Il PLA viene utilizzato in una varietà di impianti medici grazie alla sua buona biocompatibilità e degradabilità. Questi impianti possono degradarsi gradualmente ed essere assorbiti dal corpo, eliminando la necessità di un intervento chirurgico secondario e riducendo notevolmente il dolore del paziente.

Applicazione del filamento ABS

1. Componenti meccanici e strumenti nella produzione industriale:

L'ABS è caratterizzato da elevata resistenza, resistenza agli urti, resistenza alla corrosione chimica, ecc. E può essere utilizzato in ingranaggi, cuscinetti, maniglie, ecc. Questi componenti e strumenti possono resistere a carichi pesanti e all'usura per garantire il corretto funzionamento delle apparecchiature.

2. Ricambi auto:

L'ABS può essere utilizzato per realizzare componenti chiave comecruscotti e paraurti auto. Questi componenti non sono solo belli nell'aspetto, ma hanno anche una buona resistenza agli urti e al calore e prestazioni stabili in tutti i tipi di ambienti difficili.

3. Guscio di elettronica di consumo:

L'ABS è anche ampiamente utilizzato inElettronica. Può essere trasformato in una varietà di prodotti elettronici, non solo durevoli, ma ha anche un buon tocco ed effetti visivi, per soddisfare le esigenze dei consumatori per l'aspetto e le prestazioni dei prodotti elettronici.

Sommario

Nella stampa 3D, PLA e ABS sono due materiali chiave per filamenti termoplastici con differenze nelle proprietà dei materiali, nella sostenibilità e nelle proprietà fisiche. PLA è specializzata nella prototipazione rapida, nella modellazione a basso costo e negli articoli monouso come i contenitori per alimenti, soprattutto nella produzione su piccola scala per fornire vantaggi economici. Al contrario, l'ABS continua a svolgere un ruolo vitale nell'industria grazie alle sue proprietà meccaniche superiori e ai processi di riciclaggio maturi.

La scelta finale dovrebbe dipendere da requisiti specifici: il PLA si distingue se punta a un'iterazione rapida, eco-compatibilità ed economicità; L'ABS è migliore per strutture complesse, resistenza alla temperatura o affidabilità di livello industriale.

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Domande frequenti

1.Qual è il filamento migliore per la stampa 3D?

I modelli ordinari e i materiali economici dovrebbero essere selezionati dal PLA, mentre l'ABS, con la sua elevata resistenza e struttura complessa, è più adatto.In breve, non esiste un'unica opzione migliore; Le prestazioni, i costi e l'eco-compatibilità devono essere conciliati con le applicazioni pratiche.

2. Quali sono le applicazioni comuni per PLA e ABS?

Il PLA è la scelta ideale per prototipi, modelli e parti decorative.Grazie alle sue caratteristiche di protezione ambientale, produce anche sacchetti per l'imballaggio alimentare, pellicola trasparente, stoviglie e altre necessità quotidiane.Gli articoli comuni nella professione medica includono strumenti chirurgici monouso e suture.L'ABS viene utilizzato per componenti meccanici, prototipi funzionali e componenti automobilistici resistenti alle alte temperature e all'usura necessari per un'elevata resistenza.

3. In che modo la deformazione influisce sui due materiali durante la stampa?

Il PLA ha una bassa temperatura di restringimento e fusione, poche variazioni di volume e una leggera tendenza alla deformazione durante il raffreddamento.L'ABS, d'altra parte, ha una temperatura di ritiro e fusione più elevata e subirà variazioni significative di ritiro durante il raffreddamento, rendendolo soggetto a deformazioni o deformazioni.

4. Come si confrontano PLA e ABS in termini di finitura superficiale?

I materiali PLA presentano una bassa mobilità, un legame sicuro tra gli strati e una superficie post-stampa liscia, ideale per modelli ad alta levigatezza.I materiali ABS hanno un'elevata mobilità ma sono soggetti a stress termico, causando bolle, striature o lievi effetti di calpestio.

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