ในโลกของการพิมพ์ 3D การเลือกวัสดุกําหนดผลประกอบการและการใช้งานของผลิตภัณฑ์ปลายโดยตรงแผ่นพลาสติกร้อนสองชิ้นโดดเด่นเป็นตัวเลือกที่นิยมที่สุด: ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) และ PLA (Polylactic Acid) การเปรียบเทียบที่ครบถ้วนนี้พิจารณาลักษณะสําคัญ ข้อดี ข้อเสียและกรณีการใช้ที่ดีที่สุด เพื่อช่วยให้ผู้ผลิตเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสําหรับโครงการของพวกเขา.
การพิมพ์ 3 มิติ จําเป็นต้องใช้วัสดุเฉพาะเจาะจงเป็นก้อนสร้าง สายใยที่ใช้เป็น "สารประกอบ" ของการพิมพ์ 3 มิติ กําหนดคุณสมบัติสําคัญของรุ่น เช่น สี ความแข็งแรง และน้ําหนักวัสดุเหล่านี้มักจะมาในรูปของสายหรือเส้นใยที่ล่อเพื่อใช้ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ.
ตลาดนําเสนอหลากหลายชนิดของสายใยพิมพ์ 3 มิติ โดยมีตัวเลือกใหม่ ๆ ที่ปรากฏขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่วัสดุทั้งหมดไม่ได้พิสูจน์ว่ามีประโยชน์เท่ากันสําหรับการใช้งานในโลกจริงการวิเคราะห์นี้เน้น ABS และ PLA, สองเทอร์โมพลาสติกที่ใช้กันมากที่สุดในด้านการพิมพ์ 3 มิติ
ABS และ PLA ยังคงมีตําแหน่งหลักในการพิมพ์ 3 มิติ เนื่องจากการใช้งานง่าย, มีให้บริการทั่วไป, และมีความหลากหลายในหลาย ๆ การใช้งานหมวดต่อไปนี้จะให้การวิเคราะห์รายละเอียดของวัสดุแต่ละชิ้น.
ABS เป็นหนึ่งในสายใยพิมพ์ 3D ที่เก่าแก่ที่สุด ที่โด่งดังด้วยความแข็งแกร่งสูงและความยืดหยุ่นปานกลางและใบลัดลมความสะดวกสบายในการผลักดัน รวมไปถึงความทนความร้อนและความทนทานที่ดีเยี่ยม ทําให้ ABS เป็นที่นิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในหมู่วิศวกรและมืออาชีพ
PLA เป็นวัสดุที่สามารถบีโอเจรจาได้ ที่มาจากแหล่งเมล็ดพืชที่สามารถปรับปรุงได้ เช่น ข้าวโพด มีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมPLA เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสําหรับคนชื่นชอบและคนชื่นชอบการพิมพ์ 3D.
การเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุสําคัญจึงสําคัญในการเลือกเส้นใยที่เหมาะสม ตารางต่อไปนี้เปรียบเทียบคุณสมบัติสําคัญของ ABS และ PLA:
| อสังหาริมทรัพย์ | ABS | PLA |
|---|---|---|
| อุณหภูมิการเปลี่ยนกระจก | สูงกว่า (~ 105°C) | ต่ํากว่า (~ 60 °C) |
| Tensile Strength ความแข็งแรง | ล่าง | สูงกว่า |
| ความยืดหยุ่น | สูงกว่า | ล่าง |
| ความต้านทานความร้อน | ดีกว่า | คนจนกว่า |
| กลิ่น | กลิ่นพลาสติกแรง | กลิ่นหอมคล้ายข้าวโพด |
| ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม | ไม่สามารถแยกแยกทางชีวภาพได้ สามารถรีไซเคิลได้ | สามารถแยกแยกได้ทางชีวภาพ, สามารถปลูกผสมได้ |
| อุณหภูมิการพิมพ์ | 210-250°C | 160-220 °C |
| ความจําเป็นของเตียงที่ร้อน | จําเป็น (100-110 °C) | ไม่จําเป็น (50-60 °C) |
| แนวโน้มการบิดเบือน | การหดตัวสูงขึ้น มีแนวโน้มที่จะบิด | การหดตัวต่ํากว่า การบิดขัดน้อยที่สุด |
ABS แสดงถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนกระจกที่สูงขึ้น โดยรักษาความสมบูรณ์แบบของโครงสร้างในอุณหภูมิที่สูงขึ้น คุณลักษณะนี้ทําให้ ABS เป็นสิ่งที่ควรเลือกสําหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูงPLA เริ่มปรับรูปในอุณหภูมิต่ํากว่า, จํากัดความคุ้มค่าในอุณหภูมิสูง
PLA แสดงความแข็งแรงในการดึงมากกว่า ABS ส่งผลให้มีองค์ประกอบที่แข็งแรงและแข็งแรงมากขึ้น แต่ความแข็งแรงนี้ยังทําให้ PLA เบื่อมากขึ้นเมื่อเทียบกับ ABSทําให้เกิดการบิดเบือนภายใต้ความเครียดโดยไม่แตก, ทําให้มันเหมาะสมสําหรับส่วนประกอบที่เครียดหรือยืดหยุ่น
ABS ต้องการอุณหภูมิการพิมพ์ที่สูงกว่า (210-250 ° C) เมื่อเทียบกับ PLA (160-220 ° C)ขณะที่ PLA สามารถพิมพ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพบนเตียงที่ทําความร้อนถึง 50-60 °C. ABS แสดงการหดตัวในการเย็นที่สําคัญที่อาจทําให้การบิดหรือการแยกชั้นถ้าถูกจัดการไม่ถูกต้อง ในขณะที่ PLA แสดงแนวโน้มการหดตัวและการบิดอย่างน้อย
นอกจากนี้, ABS ส่งออกกลิ่นที่เห็นได้ชัดระหว่างการพิมพ์, มักต้องการอากาศที่เหมาะสม. PLA ส่งออกกลิ่นอ่อนหวานคล้ายกับข้าวโพดโดยไม่มีการปล่อยสารพิษ.
PLA ให้ความสามารถในการละลายชีวภาพและการปลูกพืชเป็นคุณสมบัติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมการละลายทางชีวภาพของ PLA อย่างสมบูรณ์แบบ ต้องมีเงื่อนไขเฉพาะเจาะจง และอาจไม่เกิดขึ้นในคอมพอสต์แบบปกติหรือที่เก็บขยะ. ABS แม้ว่ามันจะไม่สามารถแยกแยกทางชีวภาพได้ แต่สามารถนําไปนําไปนําไปนําไปนําไปนําไปนําไปนําไปใช้ใหม่ได้ แม้ว่ากระบวนการนําไปนําไปใช้ใหม่ยังคงซับซ้อนและยังไม่ได้นําไปใช้อย่างกว้างขวาง
การผลิต PLA ใช้พลังงานน้อยกว่าและสร้างการปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่าเมื่อเทียบกับ ABS ทําให้มันเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนกว่าโดยรวม
การเลือกระหว่าง ABS และ PLA ขึ้นอยู่กับความต้องการของโครงการเฉพาะเจาะจง แนวทางต่อไปนี้จะช่วยในการตัดสินใจที่รู้:
ค่าวัสดุแตกต่างกันตามยี่ห้อ คุณภาพและผู้จําหน่าย โดยทั่วไป PLA มีราคาสูงกว่า ABS เพราะมีแหล่งที่สามารถปรับปรุงได้ เมื่อเทียบกับแหล่งที่มาจากน้ํามันของ ABSราคาตลาดปัจจุบันอยู่ที่ 14-60 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมสําหรับ ABS และ 19-75 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมสําหรับ PLA.
การเลือกระหว่าง ABS และ PLA ต้องการการพิจารณาอย่างละเอียดถึงคุณสมบัติของวัสดุแต่ละชนิดที่เกี่ยวข้องกับความต้องการของโครงการขณะที่ PLA ให้ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและคุณสมบัติด้านความสวยงาม เหมาะสําหรับสิ่งประดับและต้นแบบการทดสอบปริมาณเล็ก ๆ ของวัสดุทั้งสองส่วนมักจะพิสูจน์ว่ามีค่า ก่อนที่จะประกอบโครงการขนาดใหญ่
