Решение этой задачи может быть нетривиальным, особенно если решает ее начинающий любитель 3D печати. Давайте рассмотрим особенности PLA и ABS, их свойства и различия.
Конечно, главное их различие заключается в составе. Хотя оба материала - термопластики, на этом их сходства заканчиваются. PLA сделан из более экологичных материалов - кукурузы или сахарного тростника, в то время как ABS, как и многие другие пластики, - из нефти. Технология производства PLA заключается в процессе полимеризации сахара из растений в молочную кислоту и затем в полимолочную кислоту. ABS же делается из трех мономеров - акрилонитрил, бутадиен и стирол. Очевидно, что технология производства этих материалов сильно влияет на их прочность и, следовательно, на качества изделий из них.
Экологичность
PLA по праву считается экологичным материалом, поскольку является биоразлагаемым. Однако, стоит упомянуть, что полностью разлагаемым он является только при соблюдении множества разных условий, которые большинство предприятий по переработке, конечно, не могут обеспечить. Так что PLA, конечно, более "зеленый", чем многие другие пластики, но точно не настолько, как о нём говорят.
ABS - совершенно точно не экологически чистый материал. Изготавливается он из нефти, что делает весь цикл производства пластика грязным. Тем не менее, большим плюсом является то, что большинство перерабатывающих предприятий принимают отходы из ABS. Это - большой плюс, поскольку начинающие любители, которые знают правду о "биоразлагаемости" PLA, могут быть уверены, что отходы печати хотя бы будут переработаны.
Термостойкость
Из-за разного химического состава PLA и ABS имеют разные свойства. ABS имеет более высокую температуру стеклования, в то время как PLA плавится при более низкой температуре. Соответственно, ABS является более термостойким материалом.
Механические свойства
В целом, если вам нужен более прочный материал, то вы выберете ABS. Кроме термостойкости, он также более ударопрочный, стойкий и легкий, чем PLA. Последний чуть более устойчив к растяжению, однако, он весьма ломкий. PLA жестче, а качество печати им выше, что не позволяет PLA с треском проиграть конкуренту по своим свойствам. Таким образом, ABS гораздо чаще применяется в производстве из-за своих механических свойств.
Легкость печати
Теперь имеет смысл перейти непосредственно к процессу печати. Как мы упомянули ранее, у материалов разная температура стеклования. У PLA она находится в диапазоне 60 – 100ºC, а у ABS - в районе 105 – 200ºC. Следовательно, длительность процесса подготовки принтера к печати при использовании ABS будет выше.
Разнятся и температуры экструзии. У PLA - 180-230ºC, у ABS - 210-250ºC. Кроме температуры экструзии, потребуется также настроить и температуру кроватки. ABS требует подогрева платформы до 80-110ºC, в отличие от 60ºC, стандартно используемых при печати PLA.
С точки зрения простоты использования, ABS более сложен. Во-первых, конечно, более высокие температуры, медленное остывание. Большим недостатком является то, что при печати ABS нельзя использовать кулер, поскольку слишком быстрое остывание приводит к деформации пластика. Еще одной проблемой являются испарения при печати, которые весьма вредные да еще и неприятно пахнут, поэтому рекомендуется использовать закрытый принтер.
Пост-обработка
Что касается обработки изделий после печати, то техники тут одинаковые, хотя есть и несколько различий. PLA после высыхания становится блестящим, в то время как ABS - более матовым. Поэтому для обработки ABS часто используются ацетоновые бани, которые снимают верхний слой пластика и делают его блестящим. Конечно, похожим способом можно обработать и PLA - только вместо ацетона нужен тетрагидрофуран. Однако, найти его гораздо сложнее, а его стоимость - в разы выше.
В общем и целом, ABS обрабатывать проще, поскольку с PLA нужно быть более деликатным, все же он более ломкий и менее термостойкий.
Область применения
Еще одним большим различием является применимость материалов. ABS - скорее промышленный материал и, в основном, применяется для прототипирования механических деталей. PLA гораздо чаще применяется при 3D печати дома, для создания игрушек и различных декораций.
Цена и доступность
По этому параметру у пластиков паритет. Стоит, однако, упомянуть, что, поскольку PLA более популярен, то материал редких цветов будет доступнее по цене, чем у ABS.
Итог
Итак, рассмотрев несколько важных параметров мы можем выделить по ним фаворитов:
- Экологичность - у PLA более чистое производство и частичная биоразлагаемость, у ABS - возможность переработки
- Термостойкость - ABS
- Механические свойства - ABS
- Легкость печати - PLA
- Пост-обработка - ABS
- Цена и доступность - PLA
Наслаждайтесь 3D печатью и спасибо за внимание!