3D 打印技术发展迅速，广泛应用于制造业、医疗保健、教育、消费等领域。

PLA（聚乳酸）和丙烯腈丁二烯苯乙烯 （ABS） 是最常见的热塑性材料。由于其成本低、加工方便、适用性广等优点，它一直主导着印刷材料市场。虽然它们是基础材料，但在化学性质、物理性质、加工技术等。这种差异会体现在材料的选择上，根据不同材料的特性来匹配加工的产品。的适用性PLA 和 ABS 耗材根据 PLA 测定它们不同的化学结构、物理性质和加工方法。

什么是 PLA？

聚乳酸是一种用于 3D 打印和制造的热塑性聚合物。通过发酵从玉米淀粉或蔗糖等可再生来源中提取。PLA 的分子结构柔韧、耐冲击和耐温。对于 3D 打印，它是适合原型创建、教育建模、日常用品和食品容器。它的可回收性和无毒性使其成为传统石油塑料的首选替代品

什么是 ABS 耗材？

ABS 长丝是一种广泛用于3D 打印,注塑、工程等领域。它表现出卓越的延展性和热稳定性，可在复杂的应力条件下保持结构完整性。在 3D 打印中，特定的打印条件是实现最佳 ABS 线材性能的必要条件。适用于制造需要强度和耐用性的汽车零部件。ABS 线材的经济可行性和实用性使其成为传统石油塑料的理想替代品，以满足各种工业需求。

PLA 和 ABS 3D 打印有什么区别？

强度（机械性能）

• PLA （聚乳酸）:低拉伸强度（低（约 20-30 MPa），高脆性，易冲击断裂。抗压强度适中（约 50-60 MPa），但薄壁结构容易变形。
• ABS:抗拉强度高（约40-50MPa），韧性好，能承受较大的冲击和振动。抗压强度明显优于 PLA（约 70-90 MPa），适用于承重结构。

零件质量

• PLA （Polylactic Acid）：表面更光滑，分层较少，不需要复杂的后处理。边缘可以毫不费力地卷曲，尤其是在低温打印期间，孔边缘容易开裂。
• ABS：表面基本上是光滑的，但当打印温度不足时，往往会发生“阶梯效应”。冷缩和变形的风险很高，因此需要将床层严格预热至 50-100 °C。

刚度

• PLA （Polylactic Acid）：硬度适中，需要较厚壁或加固支撑的薄壁 （<1mm） 易弯曲。
• ABS：硬度较高，接近 PS 和其他工程塑料的等效厚度。非常适合制造刚性外壳或支持无人机支架等框架.

耐化学性

• PLA （Polylactic Acid）：耐酸/碱性较弱，但对盐酸和油等强酸敏感，长期接触易降解。不耐丙酮等有机溶剂，易膨胀。
• ABS：增强的耐化学性，尤其是对弱酸、弱碱和油的抵抗力。丙烯腈成分具有耐化学腐蚀性，而苯乙烯链容易受到强氧化剂的侵蚀。

耐久性

• PLA （Polylactic Acid）：抗紫外线性低，在户外长时间使用后会导致黄变和变脆（需要添加紫外线稳定剂）。耐湿耐热性一般，在高温高湿条件下易变形。
• ABS：它比 PLA 更耐紫外线，但长时间暴露在阳光下后也会老化。优异的防潮和耐热性，非常适合在炎热和潮湿的条件下临时使用。

耐热性

• PLA （Polylactic Acid）：熔点低（约 180-220 摄氏度），玻璃化转变温度约 60 摄氏度，加热时易软化。避免暴露在高温下（例如烤箱、车辆发动机舱).
• ABS：熔点高（约230-260°C），玻璃化转变温度约90°C，短时耐热。适用于中高温环境（如家用电器配件、管道连接等）。

 

PLA 和 ABS 在加工技术上有什么区别？

印刷规格：

• PLA 建议的温度范围为 190-220 度（层高 0.1-0.3 毫米），无需预热或低温。保持中高速打印，以尽量减少层间粘附，然后进行一般通风。
• ABS 可被化学腐蚀和电镀，需要在 60-80 °C 下退火 2 小时以释放内压。

后处理技术:

• PLA 支持砂纸抛光、喷漆和电镀，紫外线稳定剂是防止老化所必需的。

• ABS 可以进行化学蚀刻和电镀工艺，需要在 60-80 °C 下退火 2 小时以缓解内应力。

ABS 和 PLA 的环保性如何？

原料来源：

• PLA 是一种可再生资源主要来源于植物淀粉，包括玉米和甘蔗。发酵产生乳酸单体，减少对化石燃料的依赖并减少碳排放。
• ABS 是一种由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯单体制成的石油衍生材料。它完全依赖不可再生资源，排放的碳远高于 PLA。

废物处理管理：

• 在工业堆肥环境（高温、潮湿、微生物活动）中，PLA 可以在 6-12 个月内分解成二氧化碳和水。
• ABS 可以在自然环境中长时间停留，可能会污染土壤和海洋。此外，焚烧会导致有毒气体的排放，包括氰化氢和苯乙烯氧化物，这些气体会导致空气污染，而垃圾填埋场会消耗土地资源。

回收技术：

• PLA 的回收不是很困难，因此必须与 PET 等塑料严格分开，导致回收后性能显着下降（强度损失约 30%）。
• ABS回收技术成熟并实现熔融再生（造粒），回收率为 70-90%。

PLA 和 ABS 耗材哪个使用时间更长？

PLA 和 ABS 的使用时长取决于具体的应用场景和环境条件：

特性 使用时间 PLA：

• 短期和轻度情况：PLA 可以在正常和干燥条件下保持多年稳定性，例如食品包装和室内装潢。

• 老化：长时间暴露在阳光或紫外线下会很快导致皮肤变黄和变脆（户外使用可缩短至几个月）。当温度低于 0 摄氏度时，韧性显着降低，更容易发生断裂。

• 生物降解性：土壤需要 1-5 年才能自然降解（在工业堆肥条件下降解得更快），因此不适合长期户外使用。

ABS耗材使用时间特点：

• 中长期或工业环境：耐高温（-20°C-80°C），耐化学腐蚀性能好，可在室内或轻度工业环境中使用5年以上。添加紫外线吸收剂可以减缓黄变，但长时间暴露在户外仍然会导致衰老。

• 抗冲击性：柔韧性和耐磨性优于 PLA，适用于高频使用或动态负载场景（例如汽车零件、工具手柄）。

ABS 在传统的工业和家庭环境中通常更耐用，因为它具有更强的耐温性和抗冲击性。PLA 满足更环保、更纯净的室内环境和更凉爽的温度的需求。两者都需要长期接触稳定剂，但 ABS 仍然优于 PLA。

选择哪种材料是最佳解决方案？

接下来，我将从不同级别的需求中组合这两者：

需求优先级	推荐材料	原因
加工成本	PLA（聚乳酸）	原材料价格低，生产能耗低。
抗冲击性和耐用性	ABS	它具有很高的韧性和机械强度。
环境合规性	PLA（聚乳酸）	可生物降解，满足绿色可持续发展要求。
耐热性	ABS	耐温性好（>100°C）。

PLA 价格低廉（每公斤约 20 至 30 美元），加工温度低，符合 FDA 食品暴露标准，无刺激性气味，适用于制造一次性餐具、医用导管等。

ABS 耗材具备优异的抗冲击性和耐磨性。由于其化学成分，它表现出高度的韧性，最大限度地减少了开裂的可能性。适用于精密及复杂工件，也使耐用，成本效益高组件。

没有绝对最好的材料，只有满足需求的解决方案。建议按照以下程序做出决定：

• 指定零部件的对象 （力、温度、环境）。
• 评估费用和运营要求
• 小批量样品测试（拉伸和耐温测试）。
• 在环境友好和可持续发展之间取得平衡。

PLA 和 ABS 耗材的适配范围是什么？

人民解放军的适用

1.食品容器和包装：

由于他们的可生物降解且无毒，它们可以制成各种食品容器，如餐盒、杯子、托盘等。这些容器不仅有效保护食品，而且经过处理后会自然降解，减少环境污染。

2.环保餐具和一次性产品：

刀、叉、勺、筷、碗、盘子等。这些产品在使用后会迅速降解，不会造成长期的环境污染。

3.医用可吸收植入物：

PLA 由于其良好的生物相容性和可降解性而被用于各种医疗植入物。这些植入物可以逐渐降解并被吸收到体内，无需二次手术，大大减轻了患者的痛苦。

ABS耗材的应用

1.工业制造中的机械部件和工具：

ABS具有强度高、耐冲击、耐化学腐蚀等特点，可用于齿轮、轴承、手柄等。这些组件和工具可以承受重负荷和磨损，以确保设备正常运行。

2.汽车零部件：

ABS 可用于制造关键部件，例如汽车仪表板和保险杠.这些部件不仅外形美观，而且具有良好的抗冲击性和耐热性，在各种恶劣环境中性能稳定。

3.消费电子外壳：

ABS 还广泛用于消费电子产品.可制成各种电子产品，不仅耐用，而且具有良好的触感和视觉效果，满足消费者对电子产品外观和性能的要求。

总结

在 3D 打印中，PLA 和 ABS 是两种关键的热塑性长丝材料，它们在材料特性、可持续性和物理特性方面存在差异。PLA 专门从事快速原型制作、低成本建模和食品容器等一次性物品，尤其是在小规模制造方面，以提供经济利益。相反，ABS 由于其卓越的机械性能和成熟的回收工艺，继续在工业中发挥着至关重要的作用。

最终选择应取决于具体要求：如果 PLA 以快速迭代、环保和成本效益为目标，PLA 就会脱颖而出;ABS 更适合复杂的结构、耐温性或工业级可靠性。

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常见问题

1.哪种耗材最适合 3D 打印？

PLA应选择普通型号和经济的材料，而强度高、结构复杂的ABS更适合。简而言之，没有单一的最佳选择;性能、成本和环保性必须与实际应用相协调。

2.PLA 和 ABS 的常见应用有哪些？

PLA 是原型、模型和装饰件的理想选择。由于其环保特性，还生产食品包装袋、保鲜膜、餐具等日用品。医疗行业的常见物品包括一次性手术器械和缝合线。ABS 用于机械部件、功能原型以及需要高强度的耐高温和耐磨汽车部件。

3.打印过程中翘曲对两种材料有什么影响？

PLA 收缩率和熔化温度低，体积变化小，冷却时有轻微的翘曲倾向。另一方面，ABS 具有较高的收缩率和熔化温度，并且在冷却过程中会发生显着的收缩变化，使其容易翘曲或变形。

4.PLA 和 ABS 在表面光洁度方面如何比较？

PLA 材料具有低流动性、安全的层间粘合和光滑的印后表面，非常适合高光滑度模型。ABS 材料具有高流动性，但容易受到热应力的影响，导致气泡、条纹或轻微的阶跃效应。

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