مقایسه ی کاربردی متریال های پرینت سه بعدی PLA و ABS
مقایسه ی کاربردی متریال های پرینت سه بعدی PLA و ABS
تفاوت PLA و ABS
پلاستیک PLA و ABS دو تا از متداول ترین مواد پرینت سه بعدی هستند که با تکنولوژی پرینت سه بعدی FDM پرینت می شوند هستند. هر دوی آنها ترموپلاستیک هستند یعنی وقتی تا دمای معینی گرم شوند به یک حالت شکل پذیر و نرم می رسند و وقتی خنک شوند حالت جامد به خود می گیرند. در پروسه ی FDM هردو ابتدا ذوب می شوند، بعد توسط یک نازل به روی سطح تزریق می شوند تا لایه هایی را بسازند که قطعه ی نهایی را تشکیل می دهند. در این نوشته تفاوت PLA و ABS بررسی می کنیم.
جدول زیر ویژگی های فیزیکی اصلی این دو ماده را با هم مقایسه می کند.
| ویژگی | ABS | PLA |
| مقاومت کششی | 27 مگاپاسکال | 37 مگاپاسکال |
| تحمل کشش | 3.5-50% | 6% |
| Flexural Modulus | 2.1-7.6 گیگاپاسکال | 4 گیگاپاسکال |
| چگالی | 1.0-1.4 گرم بر سانتیمتر مکعب | 1.3 گرم بر سانتیمتر مکعب |
| دمای ذوب | نامشخص(آمورفوس) | 173 درجه سلسیوس |
| زیست تخریب پذیر | نیست | در شرایط مناسب هست |
| دمای انتقال شیشه | 105 درجه سلسیوس | 60 درجه سلسیوس |
| قیمت فیلامنت(یک کیلوگرم با قطر 1.75mm) | 21.99 دلار | 22.99 دلار |
| محصولات معمول | لگو،وسایل خانگی الکترونیکی | لیوان، کیسه های پلاستیکی،کارد و چنگال |
متریال های ABS وPLA چه متریال هایی هستند؟
- متریال ABS یک ترموپلاستیک شناخته شده در بازار تزریق پلاستیک است. این متریال برای محصولاتی مثل لگو، وسایل خانگی الکترونیکی و سپرهای خودروها استفاده می شود.
- متریال PLA یک ترموپلاستیک زیست تخریب پذیر است که از منابع تجدیدپذیر مانند نشاسته ی ذرت و نیشکر بدست می آید. این ماده از پراستفاده ترین بیوپلاستیک ها است که برای محصولات متنوعی از لیوان های پلاستیکی گرفته تا ایمپلنت های پزشکی استفاده می شود.
کیفیت و دقت پرینت:
درکل دقت قطعه های پرینت شده توسط تکنولوژی FDM به میزان زیادی تحت تاثیر خودِ پرینتر سه بعدی و پیچیدگی مدل است. اما در تئوری ABS و PLA قابلیت پرینت سه بعدی جزئیات تا 0.8 میلی متر دارند. برای قطعاتی که قرار است به هم وصل شوند یا در هم گیر کنند حداقل اندازه ی 0.5 میلیمتر و ضخامت حداقلی 1 تا 2 میلی متر توصیه می شود تا مقاومت و چسبندگی کافی بین عناصر ایجاد شود.
به خاطر دمای پرینت پایین تر PLA، احتمال خمش و تغییر شکل آن هنگام خنک شدن کمتر است که باعث می شود پرینت آن راحت تر باشد. برای پرینت گوشه های تیز PLA بهتر عمل می کند.
مقاومت
- با توجه به مقاومت کششی نزدیک به هم، هر دوی متریال های ABS و PLA برای کاربردهای نمونه سازی مناسب می باشند.
- معمولن ABS به خاطر قابلیت شکل پذیری بیشترش نسبت به PLA ترجیح داده می شود. همچنین ABS به خاطر اینکه در برابر کشش و فشار مقاومت بیشتری دارد و شکستن آن سخت تر است
- ABS برای محصول نهایی و کاربردی بهتر است درحالی که PLA برای نمونه سازی های سریعی که در آنها فرم دقیق از کاربرد مهمتر است استفاده می شود.
تفاوت PLA و ABS یک نمونه قطعه خودرو پرینت شده از ماده ABS
پرداخت سطح و post processing
به خاطر طبیعت لایه لایه ی پرینت FDM، با هردوی این متریال ها لایه ها در قطعه دیده می شوند.
- ABS مات پرینت می شود در حالی که PLA حالتی نیمه شفاف دارد و در نتیجه قطعه ای براق تر می سازد.
- استون برای نرم و صیقلی کردن ABS استفاده می شود همچنین سطح آن را مقداری براق می کند. به طور معمول ABS پس از پرینت پرداخت می شود و سنباده زدن آن بسیار سریع و ساده است.
- PLA هم قابلیت پرداخت و سنباده زدن دارد اما این پرداخت باید با مراقبت بیشتری انجام شود و زمان بیشتری می گیرد.
اگر زیبایی قطعه از اهمیت خیلی بالایی برخوردار است شاید به جای این مواد بهتر باشد از تکنولوژی SLA یا Polyjet استفاده کنید که گرچه قیمت بالاتری دارند اما محصول نهایی بسیار باکیفیت تری بدون نیاز به پرداخت تولید می کنند.
تفاوت PLA و ABS
در تصویر، سمت چپ یک نمونه پرینت سه بعدی ABS پرداخت شده با استون، در وسط یک نمونه ABS و در سمت راست یک نمونه PLA قرار دارد.
مقاومت حرارتی
- برای جاهایی که دمای بالایی دارند ، ABS با دمای انتقال شیشه ی 105درجه مناسب تر از PLA است که دمای انتقال آن 60 درجه است.
- PLA در دمای بالا و زیر بار به راحتی تغییر شکل می دهد.
زیست تخریب پذیری
- 48 ماه طول می کشد که پلاستیک PLA در آب تجزیه شود.
- ABS زیست تخریب پذیر نیست اما قابل بازیافت می باشد.
- PLA برای محصولات مرتبط با غذا و آشپزی اس
تفاده می شود بهتر است برای کاربردهای اینچنینی اطلاعات بهداشتی آن از تولیدکننده ی فیلامنت دریافت شود.
- پلاستیک ABS و PLA معمول ترین متریال های پرینت FDM هستند و هزینه ی آنها تقریبن یکسان است.
- برای جاهایی که مقاومت ، شکل پذیری و مقاومت گرمایی مهم است کاربرد دارد و می تواند به عنوان محصول نهایی استفاده شود.
- برای پرینت های پر جزئیات و دارای گوشه های تیز کاربردی است و به خاطر دمای پرینت پایینش پرینت آن راحت تر است