اگر در دنیای چاپ سه‌بعدی تازه‌کار هستید یا به دنبال انتخاب بهترین ماده برای پروژه خود هستید، احتمالاً با دو نام آشنا روبه‌رو شده‌اید: PLA و ABS. اما تفاوت پلاستیک PLA و ABS چیست؟ این دو ماده که از پرکاربردترین ترموپلاستیک‌ها در چاپ سه‌بعدی محسوب می‌شوند، ویژگی‌های متفاوتی دارند که آن‌ها را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌کند. از استحکام و سختی PLA گرفته تا مقاومت حرارتی و انعطاف‌پذیری ABS، هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

در این مقاله، قصد داریم به بررسی تفاوت پلاستیک PLA و ABS بپردازیم و مزایا، معایب و ویژگی‌های هر کدام را به‌طور دقیق ارزیابی کنیم. اگر برای انتخاب ماده مناسب برای پروژه خود دچار تردید هستید، تا پایان این مطلب همراه ما باشید.

پلاستیک PLA چیست؟ پرینت سه بعدی با فیلامنت پرینت سه بعدی PLA، معرفی پلی‌لاکتیک اسید

پلی‌لاکتیک اسید، یا به اختصار PLA، یک پلیمر ترموپلاستیک است که از منابع تجدیدپذیری چون نیشکر یا نشاسته ذرت به دست می‌آید. اگر شرایط مهیا باشد، PLA به طور کامل تجزیه خواهد شد که در اصطلاح به آن زیست‌تخریب‌پذیر گفته می‌شود. به همین خاطر، یکی از پلاستیک زیستی محبوب به شمار می‌رود که در زمینه‌های مختلف، از ساخت لیوان‌های پلاستیکی گرفته تا ایمپلنت‌های پزشکی، به کار می‌رود.

چرخه پلی لاکتیک اسید یا فیلامنت PLA
چرخه پلی لاکتیک اسید یا PLA

به طور کلی، فیلامنت پرینت سه بعدی PLA نسبت به بسیاری از مواد پرینت سه بعدی مقرون‌به‌صرفه است. زیرا قطعاتی که با این ماده ساخته می‌شوند از کیفیت خیلی خوبی برخوردار بوده، افزون بر آنکه سطح قطعات تا حد خوبی صاف و هموار است. فیلامنت PLA به راحتی پرینت می‌شود و میزان سفتی آن از فیلامنت ABS و موادی مانند نایلون هم بیشتر است. با این حال، این ماده نمی‌تواند از پس دماهای بالا یا تحمل تنش‌های زیاد بربیاید و علیرغم آنکه از ABS و نایلون محکم‌تر است، به اندازه کافی در برابر حرارت یا مواد شیمیایی مقاومت ندارد.

پلاستیک ABS چیست؟ پرینت سه بعدی با فیلامنت چاپ سه بعدی ABS، معرفی آکریلونیتریل بوتادین استایرن

آکریلونیتریل بوتادین استایرن نیز یک نوع ترموپلاستیک است که اغلب با نام اختصاری ABS شناخته می‌شود. علاوه بر پرینت سه بعدی، در روش تزریق پلاستیک نیز ABS ماده پرکاربردی به شمار می‌آید. این ماده حتی در زندگی روزمره زیاد به چشم می‌خورد؛ لگوهای اسباب‌بازی، محفظه‌های قطعات الکترونیکی، لوازم خانگی و قطعات خودرو تنها بخشی از کاربردهای ABS هستند.

کنجکاوی بیشتر :
چگونه یک مدل سه‌ بعدی برای پرینت طراحی کنیم؟ آموزش گام به گام طراحی فایل سه بعدی

یک تفاوت پلاستیک PLA و ABS آن است که خواص مکانیکی ماده ABS بهتر از فیلامنت PLA بوده، به طوری که این ماده تا حد مطلوبی به ضربه مقاوم است و از نظر سبکی و دوام نیز برتری دارد. در ماده ABS، حرارت بیشتر و بهتر از PLA منحرف می‌شود، اما شاخص درستی برای مقایسه مقاومت حرارتی آن‌ها نخواهد بود.

تفاوت پلاستیک PLA و ABS در کیفیت چاپ

با این همه، پرینت کردن فیلامنت ABS دشوارتر است و برای آنکه به درستی پرینت شود باید از دماهای بالاتری استفاده کرد. اینجاست که دو کفه ترازوی مزایا و معایب برای فیلامنت پرینت سه بعدی ABS پایاپای می‌شوند. به هنگام پرینت کردن، این ماده از خود بوهای نامطبوعی منتشر می‌کند و اپراتور پرینتر باید نسبت به این موضوع آگاهی کافی را داشته باشد.

تفاوت‌ پلاستیک PLA و ABS چیست؟

دو ماده ABS و PLA از جنبه‌های مختلفی باهم تفاوت دارند. تفاوت پلاستیک PLA و ABS می‌تواند شامل موارد استحکام کششی، چگالی یا حتی کاربرد باشد. جدول زیر، خواص و ویژگی‌های مهم این دو فیلامنت را با یکدیگر مقایسه می‌کند.

خواص

ABS PLA

استحکام کششی

۲۷MPa ۳۷MPa

ازدیاد طول

۳.۵-۵۰% ۶%

مدول خمشی

۲.۱-۷.۶GPa

۴GPa

چگالی ۱.۰-۱.۴g/cm³

۱.۳g/cm³

نقطه ذوب ℃۲۰۰

℃۱۷۳

زیست‌تجزیه‌پذیری

خیر بله، در شرایط مناسب
دمای انتقال شیشه‌ای ℃۱۰۵

℃۶۰

قیمت قرقره (۱کیلوگرم، ۱.۷۵میلی‌متر، مشکی)

۲۱.۹۹ دلار آمریکا

۲۲.۹۹ دلار آمریکا

محصولات متداول لگوی اسباب بازی، محفظه وسایل الکترونیکی

لیوان، کیسه پلاستیکی، کارد و چنگال

تفاوت پلاستیک PLA و ABS از نظر دقت قطعات پرینت شده

به طور کلی، تولرانس و دقت قطعه‌ای که با یک پرینتر سه بعدی FDM پرینت می‌شود، بیش از هر عاملی به کالیبراسیون پرینتر، میزان پیچیدگی خود قطعه و مهارت و تجربه اپراتور بستگی دارد. با این همه، قطعاتی که با فیلامنت های پرینت سه بعدی PLA و یا ABS پرینت می‌شوند به دلیل خواص خود ماده از دقت ابعادی خوبی برخوردار خواهند بود. به طوری که می‌توان بخش‌هایی به کوچکی ۲/۱ میلی‌متر پرینت کرد. چه‌بسا که اندازه برخی جزئیات ممکن است به ۸/۰ میلی‌متر هم برسد.

کنجکاوی بیشتر :
پخت لیزری فلز مستقیم

اگر قطعه اصلی شامل چندین قطعه کوچک‌تر است که به یکدیگر متصل خواهند شد، بهتر است تولرانس، ۵/۰ میلی‌متر و کم‌ترین مقدار ضخامت دیواره ۱ تا ۲ میلی‌متر در نظر گرفته شود تا همه اجزای قطعه استحکام کافی پیدا کنند.

همانطور که پیش از این اشاره شد، فیلامنت پرینت سه بعدی PLA در دمای پایین‌تری پرینت می‌شود. این موضوع، علاوه بر آنکه کار کردن با آن را راحت‌تر می‌سازد، احتمال تاب‌خوردگی قطعه را هم کاهش می‌دهد. بنابراین یکی از تفاوت‌های پلاستیک PLA و ABS در آن است که برای ساخت گوشه‌های تیز و جزئیات دقیق، فیلامنت PLA بهتر از فیلامنت پرینت سه بعدی ABS خواهد بود.

تفاوت پلاستیک PLA و ABS از نظر استحکام قطعات پرینت شده

استحکام کششی PLA و ABS به طور تقریبی باهم برابر است و هر دو ماده کاربرد زیادی در مباحث مربوط به نمونه‌سازی دارند. با این حال بسیاری از طراحان، ABS را به PLA ترجیح می‌دهند تنها به این خاطر که شکل‌پذیری بیشتری نسبت به PLA دارد. استحکام خمشی بالاتر و ازدیاد طول بیشتر، برگ برنده ABS هستند که علاوه بر ساخت نمونه‌های اولیه، امکان ساخت قطعات اصلی را با این ماده فراهم می‌کنند. گرچه در نمونه‌سازی و به ویژه مواردی که شکل و شمایل محصول مهم‌تر از عملکرد واقع می‌شود، همچنان PLA محبوب‌تر است.

روی هم رفته، PLA گزینه خوبی برای تولید دسته‌ای از قطعات سفارشی است که تنش زیادی به آن‌ها وارد نخواهد شد و همچنین، در معرض پرتوی فرابنفش و یا دمای بالا قرار نخواهند گرفت. در مقابل اما، ABS با نیازهای صنعت بیشتر جور درمی‌آید و می‌تواند کرنش بیشتری را تحمل کند. اما تفاوت‌های فیلامنت abs و PLA به همینجا ختم نمی‌شود در ادامه با سایر تفاوت‌های پلاستیک PLA و ABS بیشتر آشنا خواهیم شد.

کنجکاوی بیشتر :
تبدیل فرمت‌های JPG و PNG به STL با Smoothie3D

تفاوت پلاستیک PLA و ABS از نظر استحکام قطعات پرینت شده

تفاوت سرعت پرینت کردن برای فیلامنت های پرینت سه بعدی ABS و PLA

سرعت پرینت برای PLA و ABS تا حدودی نزدیک به هم است. به طوری که اگر از هر دوی آن‌ها همزمان استفاده کنید، نیازی نیست تنظیمات سرعت پرینتر FDM را هربار تغییر دهید. استاندارد سرعت پرینت برای PLA، ۶۰ میلی‌متر بر ثانیه گفته شده است اما برخی اپراتورها با سرعت‌های بیشتر از ۱۵۰ میلی‌متر بر ثانیه هم پرینت کرده‌اند، بنابراین از این نظر اجبار خاصی وجود ندارد. بهترین سرعت پرینت برای ABS  ۴۰ تا ۶۰ میلی‌متر بر ثانیه است، هرچند که همانند PLA می‌توانید با سرعت‌های بالاتر هم کار کنید.

تفاوت پلاستیک PLA و ABS از نظر پرداخت سطح و عملیات تکمیلی

همه قطعاتی که با فناوری پرینت سه بعدی FDM پرینت می‌شود خطوط واضحی دارند که باید برطرف شوند. فیلامنت‌های پرینت سه بعدی ABS و PLA نیز از این موضوع جدا نیستند. با این تفاوت که سطح قطعات ساخته شده با فیلامنت پرینت سه بعدی PLA اغلب براق‌تر بوده و قطعات ساخته شده با فیلامنت پرینت سه بعدی ABS سطحی مات دارند.

در عملیات تکمیلی قطعات پرینتی با فیلامنت ABS، از استون برای براق کردن سطوح مات آن‌ها استفاده می‌شود. سنباده‌زنی و ماشین‌کاری تکمیلی نیز معمولا در این مرحله انجام می‌گیرد تا کیفیت سطح قطعات تولید شده با فیلامنت پرینت سه بعدی ABS بهتر شود. البته که تمامی این موارد با اندکی مراقبت و ملاحضه برای قطعات تولیدی با استفاده از فیلامنت پرینت سه بعدی PLA هم قابل اجرا خواهد بود. به خاطر داشته باشید که اگر جنبه زیبایی بصری کار اهمیت زیادی داشته باشد، بهتر است به سراغ فناوری پرینت سه بعدی SLA بروید.

تفاوت پلاستیک PLA و ABS از نظر نیاز به پرداخت سطح و عملیات تکمیلی

تفاوت پلاستیک PLA و ABS از نظر مقاومت حرارتی

یکی دیگر از تفاوت‌های پلاستیک PLA و ABS در این است که عملکرد فیلامنت پرینت سه بعدی ABS از فیلامنت PLA برای کاربردهای دما بالا، بهتر است. دلیل این امر، دمای انتقال شیشه‌ای است که در فیلامنت ABS، تقریبا برابر ۱۰۵ درجه سلسیوس بوده، در حالی که این دما برای فیلامنت چاپ سه بعدی PLA تنها ۶۰ درجه سلسیوس است. در نزدیکی دمای ۶۰ درجه سلسیوس، ماده PLA به سرعت انسجام خود را از دست می‌دهد و شروع به تغییرشکل دادن می‌کند. حال اگر به آن باری هم اعمال شود، این اتفاق با شدت بیشتری رخ می‌دهد.

کنجکاوی بیشتر :
چاپ سه بعدی چیست؟

مقایسه زیست‌تجزیه‌پذیری فیلامنت های پرینت سه بعدی ABS و PLA

از دیگر تفاوت‌های فیلامنت ABS و PLA می‌توان به این مورد اشاره کرد که در محیط آزاد، فیلامنت پرینت سه بعدی PLA دیر از پای درمی‌آید. اما درون آب بعد از گذشت ۴۸ ماه و در دستگاه صنعتی تولید کپوست پس از ۵۰ روز تجزیه خواهد شد. فیلامنت پرینت سه بعدی ABS به طور زیستی تجزیه نمی‌شود، با این حال امکان بازیافت آن وجود دارد. به همین خاطر است که تولیدکنندگان برای ساخت محصولاتی که به هر نحوی ممکن است با مواد غذایی در تماس باشند، ترجیح می‌دهند از فیلامنت PLA استفاده کنند. البته که ایمنی فیلامنت باید از طرف سازنده آن تایید شود.

بررسی تفاوت پلاستیک PLA و ABS از منظر زیست تخریب پذیری

جمع‌بندی: انتخاب PLA یا ABS؟ تصمیم با شماست!

در پایان، تفاوت پلاستیک PLA و ABS را می‌توان در ویژگی‌هایی چون زیست‌تخریب‌پذیری، مقاومت حرارتی، استحکام، و سهولت چاپ خلاصه کرد. اگر به دنبال موادی با قابلیت چاپ آسان، ظاهر براق، و مناسب برای پروژه‌های غیرصنعتی هستید، PLA گزینه‌ای ایده‌آل است. از سوی دیگر، ABS با مقاومت بیشتر در برابر حرارت و استحکام بالا، انتخابی بهتر برای کاربردهای صنعتی و قطعاتی است که نیاز به دوام بیشتری دارند.

اگر هنوز در انتخاب ماده مناسب برای پروژه خود مردد هستید، ما اینجا هستیم تا با مشاوره تخصصی و خدمات پرینت سه‌ بعدی، بهترین گزینه را برای شما فراهم کنیم. کافی است با ما تماس بگیرید و از تجربه‌ای حرفه‌ای در دنیای چاپ سه‌بعدی بهره‌مند شوید.

سوالات متداول

زمانی که دنبال کیفیت و زیبایی ظاهری هستید. به ویژه اگر قطعات شما دارای جزئیات کوچک هستند. همچنین، PLA در دمای کمتری پرینت می‌شود و کار کردن با آن ساده‌تر است.

کنجکاوی بیشتر :
مقایسه تکنولوژی های پرینت سه بعدی FDM و SLA

هرجا که استحکام، شکل‌پذیری، قابلیت تراش و پایداری حرارتی نیاز باشد، ABS گزینه بهتری خواهد بود. از آنجایی که یکی از تفاوت‌های اصلی پلاستیک PLA و ABS در آن است که دوام ABS از همتای خود PLA بیشتر است، می‌تواند برای نمونه‌سازی، تولید قطعات مصرفی و بسیاری از موارد مهم دیگر به کار برود. هرچند باید خاطرنشان کرد که تاب‌خوردگی در قطعات ABS بیشتر اتفاق می‌افتد.

استحکام کششی فیلامنت پرینت سه بعدی ABS و فیلامنت PLA یکسان است، با این حال دیده می‌شود که اغلب مهندسان فیلامنت ABS را انتخاب می‌کنند، زیرا هم شکل‌پذیری بهتری دارد و همینطور ازدیاد طول آن در نقطه شکست بیشتر از فیلامنت PLA است که منجر به استحکام خمشی بالاتر می‌شود.

برخلاف فیلامنتی مثل TPU، مواد PLA و ABS انعطاف‌پذیر نیستند. گرچه تقریبا در همه موارد، شکنندگی ماده ABS کمتر از ماده PLA بوده است.

قیمت آن‌ها تفاوت چندانی ندارد و به ازای هر کیلوگرم از قرقره فیلامنت، بین ۴۰ تا ۷۵ دلار متغیر است. هرچند بر اساس تجربه می‌توان گفت قیمت ABS پایین‌تر است که به دلیل ارزان بودن مواد اولیه آن است.

قطعاتی که از جنس PLA یا ABS ساخته می‌شوند دوام طولانی دارند. در واقع اگر بار زیادی به آن‌ها اعمال نشود عمر آن‌ها به دهه‌ها هم می‌رسد.

هر ترموپلاستیکی که حرارت ببیند، بخاراتی از آن بلند می‌شود که ممکن است برخی از آن‌ها حاوی ذرات مضر باشند. فیلامنت PLA منشا گیاهی دارد بنابراین هیچ بوی بد یا بخارات سمی از خود ساطع نمی‌کند. از سوی مقابل، فیلامنت ABS تا حدی سمی به حساب می‌آید و ممکن است بوی بدی هم داشته باشد. در نتیجه همیشه توصیه می‌کنیم که هنگام پرینت سه بعدی ABS از محفظه و همچنین یک سیستم تهویه مناسب استفاده کنید.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *