Современные 3D-ручки позволяют создавать настоящие шедевры. Основным комплектующим материалом для них выступает пластик. При нагревании он становится мягким и пластичным, приобретая заданную форму, а при охлаждении затвердевает. Многих волнует вопрос, какой пластик лучше ABS или PLA. Ведь каждый пользователь устройства желает, чтобы конструкция прослужила долгие месяцы и могла радовать своего обладателя каждый день.

Отличия пластика ABS и PLA

PLA – биоразлагаемый тип пластика, изготовленный из сахарного тростника или кукурузного сырья. В процессе затвердевания появляется еле уловимый сладковатый запах. В естественной среде процесс разрушения может составлять от пары недель до года. Благодаря своим превосходным характеристикам комплектующий элемент широко используется в медицине, художественной сфере и при производстве различных изделий.

Преимущества PLA пластика

• Обладает хорошей адгезией. Прекрасно прилипает к поверхности керамики, стекла, металла.
• Приобретает вязкое состояние при температуре от 150-170 градусов. При этом не нуждается в дополнительном охлаждении.
• Полностью безвреден. Не выделяет вредных веществ, безопасен для здоровья пользователя.
• Богатая цветовая палитра. Можно создавать изделия различных расцветок.

Разница между ABS и PLA заключается в том, что последний имеет наиболее высокий коэффициент трения. Из-за этого процесс его выхода наружу связан с большими усилиями. Дополнительным его преимуществом является то, что готовые конструкции имеют глянцевую поверхность. К его недостаткам относится хрупкость и недолговечность. В процессе эксплуатации предрасположен к отклеиванию углов и появлению различных выпуклостей.

ABS – высокопрочный полимерный материал, изготовленный из нефтепродуктов. Широко используется в различных областях, при производстве элементов кузовных частей наземного транспорта. Благодаря своим техническим характеристикам обладает повышенной прочностью, надежностью и долговечностью. Печать обычно производится при температурном режиме 200-240 градусов.

Достоинства ABS пластика

• Прекрасная механическая прочность. Отлично подходит для создания макетов и деталей. Изготовленные конструкции могут прослужить много месяцев.
• Идеальная глянцевая поверхность. Все изделия имеют безупречный внешний вид.
• Дополнительная обработка заготовки. Готовое изделие можно немного обработать вручную, при этом оно не сломается и не изменит своей формы.
• Эластичная поверхность. Производители данного комплектующего элемента используют различные добавки, что делает компонент более мягким и гибким.

К дополнительным преимуществам относится то, что он достаточно быстро затвердевает. Его также можно использовать вторично, так как он практически не теряет своих технических свойств. На сегодняшний день пользуется популярностью среди многих потребителей. К его недостаткам относится то, что при экструзии наблюдается запах горелой пластмассы, также он обладает низкой липучестью.

Итак, мы увидели, чем отличается ABS от PLA. Первый более прочный, но выделяет неприятный запах. Второй экологически безопасный, но достаточно хрупкий. Для новичков и детей самым оптимальным вариантом будет PLA-пластик. ABS-пластик прекрасно подойдет для профессионалов, особенно тех, кто любит создавать сложные и объемные фигуры, отличающиеся замысловатостью.

При выборе комплектующего материала для вашего устройства ознакомьтесь с отзывами пользователей, что позволит вам получить более объективную картину и сделать правильный выбор.

Для работы 3D принтеров, как и любых других печатающих устройств, необходимы расходные материалы. Если для стандартной печати это специальные картриджи с чернилами, то для 3D таким сырьем является пластик.
Наиболее популярными и самыми распространенными являются два полимерных материала – ABS и PLA. Они оба подходят для 3D принтеров почти всех модификаций, но имеют некоторые принципиальные различия и свои технические характеристики. Какой же из материалов считается более предпочтительным? Для ответа на этот вопрос необходимо более подробно рассмотреть каждый пластик, его особенности и преимущества.

PLA полимер
Этот вид пластика относится к категории биоразлагаемых веществ. В его основе только натуральные составляющие, произведенные из некоторых овощных культур – сахарного тростника или кукурузы. В естественной среде процесс распада может длиться от нескольких дней до двух лет, не причиняя вреда окружающему пространству. Благодаря такому свойству, его активно используют для изготовления различной тары, а также широко применяют в медицине.
В отрасли 3D печати PLA пластик также нашел применение благодаря своим техническим характеристикам. Учитывая специфику сферы использования, основными полезными качествами этого полимера можно считать следующее:

• переход в вязкое состояние наступает при температуре 160 – 180 градусов;
• не нуждается в охлаждении;
• не требует рабочего стола для печати с подогревом и специальным покрытием;
• при нагреве не выделяет никаких вредных веществ и не имеет запаха;
• практически не подвержен естественной усадке и деформации.

Благодаря своим свойствам, этот вид полимеров рекомендуют применять начинающим пользователям для создания первых объемных моделей. С PLA пластиком удобно и легко работать и его часто советуют в качестве основного расходного материала для детского творчества с использованием 3D ручки.
Несмотря на столь весомые для 3D печати качества, PLA пластик обладает некоторыми недостатками. Наиболее значимый из них – это недолговечность. Изделия из этого полимера уже через год начинает постепенно распадаться, что недопустимо при создании качественных макетов и деталей. Второй существенный недостаток – это повышенная хрупкость. Случайно уронив изделие на пол, можно легко его повредить.

ABS пластик
Этот полимер нашел более широкое применение во многих сферах науки, производства и быта. Из него изготавливают огромное количество изделий, начиная с деталей детских конструкторов и заканчивая различными элементами корпуса мотоциклов и автомобилей. В основе пластика лежат соединения, получаемые из нефти. Благодаря этому, материал не подвержен разложению и обладает высокой прочностью.

В отношении сферы 3D печати, ABS пластик используется гораздо чаще, чем PLA. Это обусловлено его основными свойствами:

• полимер затвердевает при температуре 100-110 градусов;
• высокая механическая прочность. Один из важных показателей для 3D печати. Изготовленные из этого материала детали или макеты служат длительное время и отличаются надежностью и долговечностью;
• цветовая гамма. При производстве ABS пластика в его состав можно добавить любой красящий пигмент, придав готовому сырью нужный цвет или оттенок. Даже работая с обычным бесцветным пластиком, готовое изделие можно без труда покрыть практически любой краской;
• глянцевая поверхность. Этот полимер при затвердевании имеет высокий уровень глянца, что делает изделия или макеты из него более привлекательными;
• возможность вторичного использования. При утилизации ABS пластик перерабатывается без потери своих основных свойств;
• экологически чистый материал;
• возможность легкой обработки. Уже готовое изделие, вышедшее из 3D принтера, можно в случае необходимости дополнительно обработать вручную, не разрушая его;
• эластичность. Этим параметром можно управлять на стадии полимеризации материала, применяя различные добавки.

Благодаря такому внушительному набору технических характеристик, ABS пластик пользуется заслуженным успехом в области 3D печати.

Краткие итоги
Полимеры PLA и ABS имеют собственные уникальные характеристики, но существенно различаются по свойствам.
Для детей или начинающих пользователей рекомендуют PLA пластик только для того, чтобы облегчить работу, особенно если речь идет не о профессиональном принтере, а о 3D ручке. Второй вариант использования – изготовление моделей или элементов, на которые не будет оказываться никакое механическое давление или срок их эксплуатации не имеет никакого значения. Во всех остальных случаях однозначно рекомендуется применять ABS пластик.
Учитывая все положительные моменты и нюансы каждого из материалов, можно сказать, что ABS пластик значительно выигрывает по сравнению с PLA и является более предпочтительным вариантом для 3D печати.

https://i2.wp.com/makerplus.ru/wp-content/uploads/2016/05/black-pla-plastik-rec.jpg?w=800

Какой пластик выбрать при печати моделей на 3D принтере? Среди широкого выбора материалов покупатели выбирают два вида пластика – ABS или PLA. С ними работают практически все модели печатающих устройств, которые выпускают сейчас производители, и которые представлены на сайте http://makerplus.ru . Но, какой из них выбрать, какой пластик лучше ABS или PLA?

Особенности материалов
ABS
ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) считается одним из самых распространенных видов пластика, который подходит для использования в принтерах трехмерной печати. Его основные преимущества – доступная стоимость, эластичность. Кроме того, этот пластик выпускается в широкой цветовой гамме. Поэтому он подходит для создания цветных объемных фигур. На сайте http://makerplus.ru/category/3d-plastic можно посмотреть, в каких цветах выпускается АБС пластик.

Рабочие характеристики материала:

• хорошая химическая стойкость;
• материал непрозрачный;
• хорошая гальванизация;
• рабочая температура материала от 210 до 270 ºC.

PLA
PLA (полилактид) производится из органического сырья. Для его производства используется тростник, злаковые, кукуруза. В этом заключается существенная между пластиками ABS и PLA разница. Если акрилонитрилбутадиенстирол является синтетическим полимером, то полилактид экологически чистый материал.

Рабочие характеристики PLA:

• может быть как прозрачным, так и непрозрачным;
• низкий коэффициент трения;
• безвреден для окружающей среды;
• рабочая температура пластика от 180 до 190 ºC;
• температура стеклования материала – 55 ºC.

Чем отличается ABS пластик от PLA

• акрилонитрилбутадиенстирол обладает хорошей гибкостью, в то время как полилактид обладает большей жесткостью. Но даже то, что PLA является жестким материалом, не мешает изготавливать из него объемные фигуры на принтере;
• АБС может сильно деформироваться при использовании. При нагревании этот пластик расширяется, что приводит к его перекосу. При охлаждении он значительно уменьшается в размерах. Проблему деформации пластика из-за перепадов температуры производители 3D принтеров решили комплектацией их подогреваемой платформой. ПЛА не подвержен деформациям при печати. И в этом его преимущество;
• срок службы отпечатанных моделей из ABS длительный. Изделия, изготовленные из синтетического полимера, не разрушаются со временем, на них не появляется повреждений. И это плюс этого пластика. Изготовленный из органического сырья PLA обладает меньшим сроком годности. Изделия из него начинают разлагаться примерно через 1 – 2 года, в результате чего происходит их разрушение;
• продукция из синтетического материала обладает высокой прочностью, стойкостью к повреждениям. Модели, напечатанные из органического пластика, хрупкие;
• АБС легче шлифуется, чем ПЛА, который практически не поддается обработке после застывания. Зато из пластика PLA легко создавать объемные фигуры с острыми углами. Из-за повышенной пластичности создать модель с прямыми или острыми углами из ABS трудно, они получаются скругленными;
• несмотря на свою безопасность, акрилонитрилбутадиенстирол при печати может выделять резкий запах. Полилактид тоже пахнет при нагревании, но у него приятный и спокойный аромат.

Какой пластик лучше ABS или PLA для печати трехмерных моделей?
Какой пластик для 3D принтера выбрать? Это зависит от того, какое по форме изделие нужно напечатать, для каких целей оно производится, как долго оно должно служить без потери своего товарного вида. Так как АБС обладает большой стойкостью к механическим повреждениям и длительным сроком службы за счет своей синтетической основы, именно его выбирают многие покупатели, которые имеют профессиональные 3D принтеры. Если объемные модели создаются для себя или для кратковременной демонстрации, на них в процессе эксплуатации не будут оказываться физические нагрузки, то вполне можно использовать и PLA.

Пистолетный выстрел послужил сигналом создать бизнес.

Дабы развеять мифы о том, что катушки с пластиком для 3d-принтеров растут на деревьях можно только покупать и перепродавать, а так же о том, что достаточно купить «все-в-одном» экструдер и начать свой бизнес, я отправился на разведку к московским производителям ABS и PLA (и HIPS). Действительно, я попал в профессиональный цех с промышленным оборудованием, с измерительными и управляющими приборами высокой точности, высокими стандартами к чистоте (ибо процесс производства очень ответственный) и общительными основателями (готовыми делиться знаниями с любознательной и думающей аудиторией), у которых куча технокреативных идей и планов по захвату мира рынка. (+5 к уровню национальной гордости)

Как рассказал мне со-основатель компании: «Сначала мы увидели распечатанный нож для фруктов, и очищенный им от кожуры апельсин, затем шоком было видео с пистолетом Коди Уилсона и понеслось...»
В то время когда я написал на Хабре первые 2 статьи про 3d-принтеры (весна 2013), эти ребята уже начали создавать бизнес по производству пластика. Интересно, что и мне и им пришла в голову аналогичная идея, как можно дополнить поговорку, мол, человек может бесконечно смотреть на огонь, воду, как работает другой человек и на то, как печатает 3d-принтер.

Полилакти́д (ПЛА, PLA) - биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник. Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов.



Под катом - основные этапы превращения сырья в катушки с PLA для 3d-принтеров

Панорама цеха

Справа налево

Жила была кукурузка, потом ее перерабатывают в такие вот шарики и кладут в такие коробки


Из тонны сырья получается около 900 кг пластика


Так как это натурпродукт, он побаивается света и влаги, поэтому его оберегают вот таким мешком и куском силикагеля

А это «пылесос», которым зачерпывают 100 кг «кукурузных шариков» и отправляют в контейнер

Здесь сырье сушится, при этом запах стоит как в кондитерской

Добавляем «щепотку» красителя (тоже полностью натуральный, австрийское качество)

Здесь сырье разогревается и превращается в вязкую массу.
Под давление вала пропускаем сквозь нагревательные элементы.

Диаметр выходного отверстия «топки» около 3 мм, пластик приобретает нужный диаметр (1,75 мм) за счет того, что его тут же тянут, причем тяга очень точно настраивается

Ванна для охлаждения. Для ABS и PLA разные температуры

Диаметр остывшего пластика измеряется лазерным прибором. Установлена допустимая погрешность диаметра нити ±0,03 мм

Дистанционный мониторинг диаметра пластика

Cкорость протяжки нити через лазер 55 метров в минуту

Управление тягой. Именно тяга создает нужный диаметр. При помощи этого узла можно очень точно подбирать тягу моторов и тем самым регулировать диаметр пластика.

«Веретено» - управляет скоростью наматывания на катушку. Нет на КАТУШКУ.

Вот это - КАТУШКА.

Без пластика


Важно отметить равномерность заполнения катушки

После того как большая катушка заполнится, ее снимают и перематывают нить на маленькие (привычные для всех) катушки.
Обычные катушки попадают в заботливые руки девушки, которая комплектует коробку


Пакетик, защищающий от пыли, силикагель , защищающий от влаги, плотная коробка, защищающая от прямых солнечных лучей и наклейки. На наклейках указаны рекомендуемая температура плавления (для ABS и PLA они разные), диаметр нити, вес и материал.

Отсюда они отправятся по всей Москве и странам СНГ

Чистота

На что я обратил внимание - в цеху очень чисто, приняты все меры, чтобы было как можно меньше пыли: заклеены скотчем окна, часто делается уборка, используется жидкость-антистатик, особо важные места укрываются полиэтиленом.

растворимый пластик

высокопрочный полистирол (HIPS), который по своим характеристикам очень напоминает обычный ABS (под который Rep 2X «оптимизирован»). HIPS растворяется в лимонене, веществе на цитрусовой основе. Сложные объекты можно печатать стандартным ABS или PLA, а HIPS использовать в качестве материала для поддержек. Конечный продукт погружается в ванну с лимоненом, где HIPS растворяется за несколько часов. Кроме того, HIPS имеет близкую рабочую температуру, хорошо клеится к ABS и платформе. Расход лимонена нужен маленький, так как большая часть поддержки обычно удаляется руками. Лимоненная ванна – слегка более сложная процедура, чем если бы это была обычная вода, но у нее есть свой плюс: после купания деталь пахнет лимоном.

Пара советов как выбрать хороший пластик.
PLA очень чувствителен к режиму хранения (в темноте, сухости и без пыли). Прутик должен быть чистый без вкраплений, ровный, без отслоений, на поверхности - лёгкий блеск.


Наличие инородных тел проверяется в месте разрыва. Если поднатужиться и разорвать кусочек пластика (а рвется там где «тонко»), то место разрыва должно быть однородным - это признак хорошего качества.

Долговечность/биоразалагаемость

(картинка для инвесторов-экологов)

А вот данные похожие на правду

Примеры из PLA