Abs ou pla são melhores para impressão 3d?
Table of Contents
- Principais características do ABS e PLA
- Precisão de impressão
- Análise de custos e fornecimento
- Facilidade de uso ao imprimir
- Resistência das peças impressas
- Qualidades estéticas desejadas
- Limites térmicos funcionais
- Fatores de segurança: eliminação de gases e descarte
- Recomendação de aplicações: ABS vs. PLA
- Contextualize o material às necessidades
- consulte Mais informação
A questão do ABS versus PLA gerou um debate acalorado nos círculos de impressão 3D durante anos, à medida que a modelagem por deposição fundida se tornou popular. Cada um desses dois termoplásticos comuns oferece vantagens em termos de resistência, aparência, propriedades térmicas, capacidade de impressão ou segurança. À medida que a adoção se expande em todos os setores, compreender as principais distinções torna-se fundamental para combinar características do filamento com os objetivos da aplicação. Ao avaliar as necessidades de precisão, ambientes de produção, emissões e demandas funcionais que vão desde protótipos até peças de uso final, os projetistas podem aproveitar os méritos complementares de ambos os materiais ou concentrar esforços onde um claramente se destaca sobre o outro. Este guia esclarece os detalhes por trás da seleção mais inteligente de plásticos.
Uma comparação rápida entre ABS e PLA na impressão 3D:
| Aspecto | abdômen | PLA |
|---|---|---|
| Força e durabilidade | Alta resistência ao impacto, boa resistência à tração, resistência química moderada | Menor resistência ao impacto, mas pode ser melhorada com compósitos |
| Capacidade de impressão e precisão | Bom em temperaturas mais baixas do bico, precisão ligeiramente melhor | Mais fácil de imprimir, mais tolerante e menos sujeito a deformações |
| Fácil de usar | Requer cama e gabinete aquecidos devido ao empenamento, emite fumaça | Imprime bem em várias superfícies, odor mínimo, menos problemas de deformação |
| Sustentabilidade | À base de petróleo, menos ecológico, não compostável | Biodegradável, feito de recursos renováveis como amido de milho |
| Custo | Médias de preço mais altas do que o PLA padrão | Geralmente mais baratos, os tipos especiais são mais caros |
| Propriedades térmicas | Melhor resistência ao calor até cerca de 105CC | Mais suave acima de 60C, não adequado para aplicações de alta temperaturas |
| Segurança | Libera gás estireno quando aquecido, requer ventilação | Menos emissões prejudiciais, mais seguro para uso interno |
| Formulários | Adequado para peças funcionais que necessitam de durabilidade e resistência ao calor | Melhor para protótipos, modelos não funcionais e aplicações de baixo estresse |
| Estética | Pode conseguir um acabamento suave com técnicas de suavização de vapor | Aceita tinta facilmente e pode ficar ótimo com pós-processamento mínimo |
Principais características do ABS e PLA
1. O que é ABS em impressão 3D?
Acrilonitrila butadieno estireno (ABS) representa o clássico Impressão FDM material, utilizado desde o início da tecnologia, há mais de 30 anos. Este plástico à base de petróleo oferece:
- Força e durabilidade: O ABS exibe alta resistência ao impacto, resistência à tração e flexibilidade, além de resistência moderada ao calor e aos produtos químicos. Sua resiliência se adapta a aplicações funcionais.
- Impressão de alto detalhe:A capacidade de imprimir em temperaturas de bico mais baixas permite melhor precisão e recursos complexos em comparação com outros materiais.
- Popularidade da indústria: O ABS encontra onipresença especialmente em aplicações automotivas, de eletrodomésticos e de design de produtos ao longo de décadas.
2. O que é PLA em impressão 3D?
Ácido polilático (PLA) fornece uma alternativa cada vez mais popular. Como plástico de base biológica derivado de matérias-primas orgânicas como amido de milho ou cana-de-açúcar, o PLA oferece:
- Facilidade de impressão: O PLA imprime suavemente em todas as temperaturas dos bicos, ao mesmo tempo que emite um odor mínimo e evita problemas extremos de deformação que assolam o ABS. Isto permite impressões mais simples.
- Segurança:O PLA produz significativamente menos vapores nocivos, eliminando a necessidade do ABS de gabinetes ventilados dedicados durante a impressão.
- Sustentabilidade: O PLA compostável apela do ponto de vista da sustentabilidade ambiental, uma vez que os resíduos são facilmente biodegradáveis ao longo de meses, em vez de séculos.
Precisão de impressão
Uma das principais frustrações enfrentadas pelos novos entusiastas da impressão 3D envolve testes iniciais de impressão que deram errado. Cantos deformados, bolhas de filamento e dimensões muito fora dos valores esperados representam queixas comuns. Quando pequenos detalhes determinam ou prejudicam sua aplicação, a exatidão e a precisão podem orientar os debates materiais desde o início do projeto.
1. Calibração adequada da impressora
Embora seja capaz de obter uma resolução impressionante, dadas as configurações ideais abaixo 100 mícrons (0,1 mm), a precisão no mundo real depende de uma preparação cuidadosa da impressora. Desde o nivelamento da placa de construção e ajustes da folga do bico até a consistência do filamento e calibrações da taxa de fluxo, o hardware de discagem serve como o principal ponto de verificação de precisão antes comparar limites materiais.
2. Requisitos de resolução
A complexidade da peça também desempenha um papel limitante independente das resistências termoplásticas. Por exemplo, O ABS pode permitir que canais intrincados de 40 mícrons fluam no limite inferior de 60 mícrons do PLA, mas, para começar, essa resolução hipotética ultrapassa muitas capacidades de bicos de impressora. Defina dimensões e tolerâncias obrigatórias usando o hardware disponível como base antes de avaliar as opções.
3. Propriedades dos materiais
Os dados do fornecedor sugerem que o ABS possui uma ligeira vantagem de precisão, capaz de imprimir peças e montagens de uso final com uma tolerância dimensional de 0,5 mm. As impressões PLA tendem a tolerâncias de 200 mícrons em sistemas comerciais devido ao aumento da viscosidade e ao encolhimento relacionado ao resfriamento. Isso favorece o ABS para componentes bem ajustados, como juntas de encaixe. Dito isto, diversas técnicas de pós-processamento podem aumentar a precisão quando os requisitos exigem.
Análise de custos e fornecimento
As despesas com filamentos aumentam em longos fluxos de trabalho de prototipagem e produção. Embora não seja um obstáculo financeiro por si só, a compreensão dos preços e das fontes pode agilizar o planejamento em escalas maiores.
1. Comparação de custos de filamentos
Os filamentos PLA padrão são vendidos por cerca de US$ 20 por carretel de 1 kg de fontes industriais. Misturas especiais e compósitos com maior enchimento ou aditivos para maior resistência e flexibilidade chegam perto de US$ 30 por kg.
A média dos filamentos ABS é um pouco mais alta, de US$ 22-35 por kg dependendo da pureza e dos processos de fabricação. Mais consumidos como materiais de produção, a compra em massa reduz os preços do ABS abaixo dos compósitos PLA premium em grandes quantidades.
2. Opções de fornecimento e disponibilidade
Graças à ampla adoção na fabricação aditiva e nas iniciativas de bioplástico, a maioria dos fornecedores on-line fornece diversas variedades de materiais PLA sob demanda, com remessa global econômica de todos os principais produtores de filamentos. Embora menos lojas físicas armazenem localmente PLAs especializados, o amplo acesso ao comércio eletrônico mantém as misturas escolhidas rapidamente à sua porta.
O acesso ao ABS exige uma selecção cuidadosa de fornecedores, uma vez que menos fabricantes atendem às séries de produção, dada a posição dominante do PLA no mercado. Os prazos de entrega para misturas especiais de ABS geralmente levam de 1 a 3 semanas para serem produzidas sob encomenda. Verifique os fabricantes quanto aos filamentos ABS disponíveis antes de adquirir o material de nicho.
Facilidade de uso ao imprimir
Pergunte a qualquer veterano em impressão 3D para contar a experiência mais frustrante do usuário. É provável que eles descrevam impressões falhadas com camadas deformadas e descascadas entre fragmentos de ABS espalhados. A sensibilidade temperamental atormenta o ABS, exigindo controles ambientais controlados. Aprenda processos que impulsionam o sucesso da primeira impressão.
1. Obtendo a adesão correta à cama
A flexibilidade indulgente do PLA permite uma forte adesão do leito em superfícies como fita, folhas PEI ou cola em temperaturas do bico entre 185 - 220°C°C. O ABS precisa de mesas de impressão aquecidas até 110°C, arriscando desperdício de energia e riscos de incêndio sem controles automatizados..
2. Prevenindo problemas de empenamento
A deformação do ABS também ocorre frequentemente como maior calor do bico (230C+)) encontra o ar ambiente frio, enquanto as temperaturas de impressão mais baixas do PLA resistem a essa distorção. As opções de prevenção de empenamento para melhorar a adesão do ABS incluem compartimentos de câmara ou fluxo de ar controlado ao redor da área de impressão.
Para combater o empenamento nas impressões ABS, várias marcas de impressoras 3D FDM de alta qualidade, como Tecnologia QIDI, integraram recursos avançados como o "Aquecimento ativo de câmara para temperatura controlada". Este sistema regula meticulosamente a temperatura dentro da câmara de impressão, mantendo um ambiente consistente que atenua significativamente os problemas de empenamento.
3. Considerando o fator de fumaça
Enquanto isso, o aquecimento do plástico ABS a temperaturas de liquefação libera vapores significativamente mais pungentes do que o leve odor do PLA durante a impressão. A exigência de gabinetes de ventilação dedicados ou complementos de filtragem, equipamentos de segurança off-line, despesas operacionais e dificuldades de limpeza impedem o uso casual de ABS em operações 3D de desktop sem essa infraestrutura instalada.
Resistência das peças impressas
os objetos acabados devem suportar tensões razoáveis esperadas nos ambientes de aplicação - mas os materiais diferem nas propriedades mecânicas funcionais?
1. Desempenho de impacto e tração
Os testes de choque e tensão padrão da indústria determinam O ABS oferece resistência ao impacto de 2 a 3x em relação às impressões PLA, suportando até 15-20kJ/m² antes de fraturar. Isso evita estilhaços sob quedas e colisões moderadas. Os compósitos de PLA reforçados fecham as lacunas de durabilidade em faixas próximas ao ABS, mas nas médias de PLA padrão 4-6kJ/m² limites de impacto por comparação antes do snap.
2. Qualidades térmicas sob carga
Ambientes de dispositivos fechados também revelam que o ABS retém maior resistência do que o PLA entre -20C e 80C.C. À medida que as temperaturas operacionais flutuam, o ABS apenas fica mais rígido, enquanto o PLA amolece e deforma gradualmente acima de 60°C+. Fatore as condições climáticas operacionais nas projeções de desempenho dos materiais..
Qualidades estéticas desejadas
Deixando de lado a função, o mau acabamento superficial ou a transparência indesejada podem prejudicar as aplicações estéticas de Impressão 3D na arte, arquitetura e design industrial onde a aparência é fundamental. Como os pilares empilham construções embelezadoras?
1. Suavização de estratos: minimizando camadas visíveis
Na forma bruta e inalterada, O ABS oferece camadas de impressão visíveis ligeiramente mais suaves diretamente do bocal graças às taxas de resfriamento mais rápidas que evitam linhas de camada pronunciadas que afetam as superfícies verticais do PLA. No entanto, várias técnicas de suavização de vapor permitem que ambos os materiais alcancem uma estética brilhante moldada por injeção quando necessário na pós-produção.
2. Preparação para Paint: Habilitando opções criativas
Em plásticos brutos, O PLA aceita pintura e pós-processamento criativo, como suavização de vapores de acetona, melhor que o ABS, que tende a rejeitar a adesão da tinta spray sem uma preparação rigorosa do lixamento primeiro. Nenhum dominador surge aqui. Qualquer um dos materiais satisfaz as necessidades criativas com fluxos de trabalho adequados.
Limites térmicos funcionais
Seja na prototipagem de gabinetes personalizados de pequenos lotes ou em grandes montagens de linhas de produção, a compreensão dos comportamentos térmicos determina aplicações adequadas para ambos os termoplásticos em ambientes aquecidos do mundo real.
1. Definindo Resistência ao Calor
Assumindo condições atmosféricas ambientais médias como pano de fundo operacional, o PLA tem uma transição vítrea média de cerca de 60 C antes de se deformar. Este teto térmico limita aplicações como recipientes de líquidos quentes ou pequenas peças de motores que enfrentam temperaturas moderadas sob o capô..
Enquanto isso, ABS oferece uma temperatura de transição vítrea de 105 C em médiae, expandindo a viabilidade de sistemas de água quente, equipamentos de processamento de alimentos e determinados ambientes automotivos antes de atingir seu limite de resistência ao calor.
2. Esclarecendo aplicações ideais
Com esses pontos de vidro em mente como cortes funcionais, O PLA funciona de forma confiável abaixo de 60 C em climas operacionais, como aparelhos domésticos de uso diário,, instrumentos de fabricação de cerveja ou representações conceituais que não enfrentam temperaturas extremas no uso final. O ABS resiste de forma confiável a ambientes de 80-100 C+, desde componentes em veículos até utensílios domésticos que necessitam de amortecedores térmicos como produtos ou peças..
Fatores de segurança: eliminação de gases e descarte
De oficinas de bairro a instalações industriais, a segurança continua a ser uma questão prioritária em torno da adoção mais ampla da impressão 3D à medida que as emissões e o tratamento de resíduos estão sob maior regulamentação pública nas décadas recentes.
1. COVs e preocupações com partículas
O filamento ABS aquecido produz emissões de gás estireno e partículas ultrafinas (UFP) tóxicas em certos limites, associadas à irritação e à redução da função pulmonar, particularmente. A investigação limitada sobre as emissões de ABS dificulta a confiança aqui, mas o PLA emite significativamente menos COV com base nos dados de emissões disponíveis até agora. Sempre use gabinetes e respire com cuidado.
2. Reciclagem e Biodegradação
As propriedades bioplásticas que permitem Filamentos PLA decompor-se naturalmente através da compostagem industrial oferece uma vantagem distinta de sustentabilidade sobre o acúmulo de resíduos de ABS, dado a maioria dos recicladores não consegue processar plásticos impressos em 3D. O apoio aos reclamantes cresce lentamente, mas a alienação dos direitos do ELP continua a ser muito mais ecológica por enquanto.
Recomendação de aplicações: ABS vs. PLA
Embora as especificações técnicas e os dados de teste informem as capacidades, o sucesso no mundo real exige a correspondência de comportamentos de materiais com aplicações adequadas, maximizando seu potencial.
1. Escolhendo PLA em vez de ABS quando...
Dê preferência ao PLA para protótipos visuais suaves, gabaritos de ferramentas personalizáveis, conceitos rápidos e modelos de apresentação que não enfrentam demandas térmicas. Qualquer projeto que se beneficie de propriedades mais resistentes, porém biodegradáveis, também apresenta fortes casos de uso funcional aqui.
2. Optando por ABS em vez de PLA para...
Escolha ABS ao projetar componentes funcionais robustos e gabinetes personalizados necessitando de maior durabilidade, resistência ao calor e precisão. A maioria dos equipamentos e produtos de usuário final que enfrentam tensões notáveis e estresse climático praticamente exigem que as propriedades do ABS tenham um desempenho confiável a longo prazo.
3. Considerando uma abordagem híbrida
Para aplicações ultraexigentes, uma abordagem híbrida aproveita vantagens complementares. Modelos leves de PLA orientam fatores de forma refinados em execução robusta de ABS. A sinalização PLA criativa adorna estruturas robustas de ABS otimizadas posteriormente. Combine pontos fortes estrategicamente.
Contextualize o material às necessidades
Não existe nenhum material universalmente "melhor" entre os filamentos ABS e PLA populares. A precisão das peças, as necessidades de resistência, as condições operacionais, as emissões, os planos de descarte e as metas de aplicação juntos informam a seleção do material ideal caso a caso. As preocupações com a sustentabilidade priorizam cada vez mais os bioplásticos renováveis, como o PLA, para fabricação de curto prazo, menos dependente da funcionalidade. Para os engenheiros, o ABS mantém uma resiliência valiosa ao longo de décadas de desempenho industrial comprovado. No entanto, atingir o equilíbrio certo entre esses termoplásticos eleva ambos através do aproveitamento contextual de forças complementares. Especifique seus objetivos, avalie as compensações e simplifique as decisões combinando os usos pretendidos com as propriedades ideais que cada um desses materiais clássicos oferece.