مقایسه ABS و PLA
- معرفی ABS و PLA
- مواد تشکیل دهنده ی ABS و PLA
- دقت چاپ سه بعدی ABS در مقایسه با PLA
- مقایسه هزینه ی چاپ با ABS و PLA
- تفاوت ظاهری ABS و PLA
- بررسی مقاومت فیزیکی
- مقاومت حرارتی
- حرف آخر
معرفی ABS و PLA
پرینت سه بعدی یک فرآیند تولید «به روش افزودنی» است که در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش متریال روی هم انباشته می شوند، مانند فرایند ساخت یک دیوار که با افزودن مصالح ساختمانی بر روی هم در نهایت به یک دیوار تبدیل می شود. از مهمترین مراحل کار در همین مثال ساخت دیوار، انتخاب مصالح مناسب برای طرح است. در پرینت سه بعدی نیز مهم است که بسته به خصوصیات مدل و قطعه، فیلامنت مناسبی انتخاب شود. بدون شک دو فیلامنت ABS و PLA پرکاربردترین مواد مورد استفاده برای چاپ سه بعدی هستند. ما در این نوشته قصد بررسی خصوصیات این دو را داریم و تعیین اینکه کدام یک برای کار شما مناسب است.
مواد تشکیل دهنده ی ABS و PLA
PLA مخفف پلی لاکتیک اسید است. نوعی ترموپلاستیک قابل تجزیه زیستی که از منابع تجدید پذیری مانند نشاسته ذرت و یا نیشکر به دست میآید. از آنجایی که بیوپلاستیک است در صنایع متعددی از آن استفاده می شود. از جمله چاپ سه بعدی؛ سختی آن نسبت به ABS بیشتر است اما از مقاومت کمتری در برابر حرارت و مواد شیمیایی برخوردار است.
ABS مخفف آکریلونیتریل بوتادین استایرن است. نوعی ترموپلاستیک که در صنعت تزریق پلاستیک به فراوانی از آن استفاده می شود. در مقایسه با PLA؛ ABS خواص مکانیکی مطلوب تری دارد و بادوام تر و سبک وزن است. همچنین مقاوم تر نسبت به حرارت و مواردی دیگر… بی دلیل نیست که خودروسازان، قطعات پلاستیکی خودروها را از ABS تولید می کنند. با این حال، استفاده از ABS در چاپ سه بعدی دشوارتر از PLA است.
تصویر جمجمه انسان که از فیلامنت PLA چاپ شده در کنار کیسه چای سرد از جنس PLA
تصویر لِگو و بدنه ی مانیتور از جنس ABS در کنار اسب دکوراتیو چاپ شده از فیلامنت ABS توسط EX3D
دقت چاپ سه بعدی ABS در مقایسه با PLA
اغلب مواقع، سطح پیچیدگی مدل و کیفیت چاپگر، دقت قطعه را تعیین می کند. هر دو فیلامنت PLA و ABS توانایی چاپ قطعات با دقت بسیار بالایی را دارند. در واقع، دقت 0.5 میلی متری و حداقل ضخامت دیواره 1-2 میلی متری به آسانی قابل چاپ است. فقط از آنجایی که PLA دمای گلس پایین تری دارد، تغییر شکل (تاب برداشتن) آن پس از خنک شدن در مقایسه با ABS کمتر است. بنابراین در چاپ اشکال پیچیده با گوشه های تیز، PLA نسبت به ABS برتری دارد. دلیلش این است که گوشه های تیز سریع تر خنک می شوند و سریع تر از باقی قسمت ها تغییر شکل می دهند.
فانوس گاتیک به همراه چرخ دنده های ساعت مکانیکی و چراغ عنکبوتی؛ همه ی آنها از فیلامنت ABS EX3D چاپ شده اند.
مقایسه هزینه ی چاپ با فیلامنت ABS و PLA
ABS چون در کشور ما به فراوانی تولید می شود ارزان تر است. حدود 60 درصد ارزان تر از PLA؛ خارج از ایران ولی هر دو فیلامنت از نظر هزینه یکسان هستند. لازم به ذکر است که کیفیت ABS تولید شده در پتروشیمی های ایرانی دستکمی از همتای کره ای خود ندارد. تفاوت هزینه ها صرفا از باب بومی بودن صنعت و تکنولوژی تبدیل ABS به فیلامنت است. فیلامنت های ایرانی همواره خطای بیشتری از نظر تلرانس دارند اما از سوی دیگر بسیار ارزان تر هستند.
تفاوت ظاهری ABS و PLA
جنس قطعه چه از PLA باشد و چه از ABS، لایه ها روی آن قابل رویت خواهند بود! از منظر زیبایی شناسی، PLA معمولاً کمی براق است در حالی که قطعات چاپ شده از ABS مات هستند. اما اگر قصد شما چاپ با ABS است و همینطور سطح صاف و براقی می خواهید، همچنان ABS بهتر از PLA است. چون سنباده پذیر است و در تماس با استون نمای صافی به خود می گیرد. در این صورت پس از سنباده زنی، استون صنعتی را بر روی قطعه اعمال کنید. از دو روش دیگ بخار و فرچه ی مخصوص می توان برای اینکار بهره برد.
بررسی مقاومت فیزیکی
سطح سختی PLA بیشتر از ABS است. اما این را نباید با مقاومت کششی و خمشی اشتباه گرفت! منظور از سختی، مقاومت پلیمر در برابر سایش است. یعنی PLA سنباده پذیر نیست. نایلون نیز چنین خاصیتی دارد. ABS اما سنباده پذیر است.
مقاومت کششی در PLA و ABS، نزدیک به هم بوده و در حد قابل قبولی برای چاپ انواع قطعات است. در مورد مقاومت خمشی موضوع کمی فرق می کند و مقاومت ABS بهتر از PLA است. یعنی قبل از آنکه بشکند نیروی زیادی را تحمل می کند. نتیجه آنکه اگر قصد شما از چاپ یک قطعه صرفا نمونه سازی هست، PLA می تواند گزینه ی خوبی باشد؛ همینطور برای چاپ قطعاتی مانند چرخ دنده که در معرض سایش قرار دارند. اما اگر قطعه ی شما قرار است در مکان گرمی کار کند و با مقادیر زیادی نیروی فیزیکی روبرو شود، فیلامنت ABS گزینه ی بهتری است.
مقاومت حرارتی
دمای گلس ABS در حدود 105 درجه سانتیگراد و دمای گلس PLA حدود 60 درجه است. بنابراین هر گونه قطعه ای که قرار است در محیطی گرم تر از 60 درجه کار کند باید با ABS پرینت شود.
حرف آخر
ABS را از هر زاویه ای که بسنجیم بهتر از PLA است. خصوصا در کشور خودمان. اما چاپ با ABS تجربه و تسلط زیادی می خواهد. همینطور دستگاه شما چنانکه در مطالب قبلی اشاره شد باید ایزوله باشد. بزرگترین چالش در ABS کنترل دمای پرینت است. پرینتر شما اگر محفظه دار است، حتما پیشنهاد ما انتخاب فیلامنت ABS خواهد بود، جز مواردی که گوشه های قطعه بسیار نیز هستند. در اینصورت، PLA گزینه ی بهتری برای کار شماست.