3D-Druck mit PLA vs. ABS:Was ist der Unterschied?

PLA und ABS sind die beiden am häufigsten verwendeten Materialien für das Prototyping (Desktop) FDM-3D-Druck (außer vielleicht PETG ). Als Thermoplaste gehen beide Filamente beim Erhitzen in einen weichen und formbaren Zustand und kehren beim Abkühlen in einen festen Zustand zurück. FDM-Drucker schmelzen und extrudieren PLA- und ABS-Filamente durch eine Düse, um Teile Schicht für Schicht aufzubauen.

Obwohl beide Materialien für FDM verwendet werden, weisen sie wesentliche Unterschiede auf, die sie für unterschiedliche Anwendungen optimaler machen. In diesem Artikel behandeln wir die Hauptunterschiede zwischen diesen häufig verwendeten Materialien.

Wir haben auch dieses praktische Youtube-Erklärvideo, das die Unterschiede zwischen PLA- und ABS-Filamenten behandelt.

Was sind PLA- und ABS-Filamente?

PLA (Polymilchsäure) ist ein Thermoplast, der aus erneuerbaren Quellen wie Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen wird. Unter den richtigen Bedingungen biologisch abbaubar, ist PLA einer der beliebtesten Biokunststoffe und eignet sich perfekt für eine Vielzahl von Anwendungen, die von Plastikbechern bis hin zu medizinischen Implantaten reichen. Es ist einfach zu bedrucken und hat eine höhere Steifigkeit als ABS und Materialien wie Nylon. Während PLA stärker als ABS und Nylon ist, ist es nicht sehr hitze- oder chemikalienbeständig.

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) ist ein weiterer gebräuchlicher Thermoplast, der auch in der Spritzgussindustrie beliebt ist. ABS hat bessere mechanische Eigenschaften als PLA und ist langlebiger und leichter, obwohl es schwieriger zu drucken ist. Dieses Material kann Wärme besser ableiten als PLA und Nylon, ist aber absolut nicht vollständig hitzebeständig. Zu den vorherrschenden Anwendungen von ABS gehören LEGO-Steine, Elektronikgehäuse und Autostoßstangenteile.

Was ist der Unterschied zwischen PLA und ABS?

PLA und ABS unterscheiden sich in mehrfacher Hinsicht, einschließlich ihrer einzigartigen Zugfestigkeit, Dichte und idealen Anwendungen. Die folgende Tabelle vergleicht die wichtigsten Materialeigenschaften von PLA- und ABS-Filamenten.

Eigenschaften*	ABS	PLA
Zugfestigkeit**	27 MPa	37 MPa
Dehnung	3,5–50 %	6 %
Biegemodul	2,1–7,6 GPa	4 GPa
Dichte	1,0 - 1,4 g/cm3	1,3 g/cm3
Schmelzpunkt	200 ℃	173 ℃
Biologisch abbaubar	Nein	Ja, unter den richtigen Bedingungen
Glasübergangstemperatur	105 ℃	60 ℃
Spulenpreis*** (1 kg, 1,75 mm, schwarz)	21,99 $	22,99 $
Allgemeine Produkte	LEGO, Elektronikgehäuse	Tassen, Plastiktüten, Besteck

Wie hoch ist die Teilegenauigkeit von PLA und ABS?

Im Allgemeinen hängen die Toleranzen und die Genauigkeit von FDM-gedruckten Komponenten von der Druckerkalibrierung und der Modellkomplexität ab. Allerdings können Sie mit PLA und ABS maßgenaue Teile mit Druckdetails von 0,8 mm und minimalen Merkmalen von 1,2 mm erstellen. Für verbindende oder ineinandergreifende Teile empfehlen wir eine Toleranz von 0,5 mm und eine Mindestwandstärke von 1-2 mm. Dadurch wird sichergestellt, dass Ihr Teil über alle Wandelemente hinweg eine ausreichende Festigkeit aufweist.

Dank seiner niedrigeren Drucktemperatur ist PLA einfacher zu drucken und verzieht sich weniger (bei richtiger Kühlung). Sie können PLA verwenden, um schärfere Ecken und feinere Merkmale als mit ABS zu drucken.

Wie stark sind PLA- und ABS-Teile?

PLA und ABS haben ähnliche Zugfestigkeiten, was sie zu soliden Optionen für viele Prototyping-Anwendungen macht. Designer und Ingenieure bevorzugen aufgrund seiner verbesserten Duktilität häufig ABS gegenüber PLA. ABS hat eine höhere Biegefestigkeit und eine bessere Bruchdehnung als PLA, was bedeutet, dass ABS auch für Endanwendungen verwendet werden kann. PLA hingegen ist beliebter für Rapid Prototyping, wenn die Form wichtiger ist als die Funktion.

Insgesamt ist PLA eine gute Option für Ihre kundenspezifischen Teile, wenn Sie nicht vorhaben, sie starker körperlicher Belastung (oder UV-Strahlung und hohen Temperaturen) auszusetzen. ABS ist besser geeignet für industrielle Anwendungen und hält körperlicher Belastung besser stand als PLA.

Wie schnell können Sie mit PLA und ABS drucken?

Sowohl PLA als auch ABS drucken mit nahezu identischen Geschwindigkeiten. Das bedeutet, dass Sie die Geschwindigkeitseinstellungen Ihrer FDM-Maschinen nicht ändern müssen, wenn Sie zwischen Materialien wechseln. Für PLA ist das Drucken mit 60 mm/s ziemlich normal, obwohl einige Bediener mit über 150 mm/s gedruckt haben, sodass die Standardgeschwindigkeit keineswegs eine Grenze darstellt. Sie können auch ABS mit der gleichen Geschwindigkeit drucken, aber zwischen 40-60 mm/s ist für dieses Material etwas genauer.

Oberflächenveredelung und Nachbearbeitung für PLA und ABS

Unabhängig davon, ob Sie Teile aus PLA oder ABS herstellen, FDM-gedruckte Komponenten haben immer sichtbare Schichten. Die Verwendung von PLA führt oft zu einem glänzenderen Finish, während ABS normalerweise in einem matten Finish druckt. Um ein mit ABS bedrucktes Teil zu glätten und ihm ein glänzendes Finish zu verleihen, können Sie bei der Nachbearbeitung Aceton verwenden. Schleifen und zusätzliche Bearbeitung sind praktikable Nachbearbeitungsoptionen für Teile, die in ABS gedruckt werden. Sie können PLA auch schleifen und bearbeiten, obwohl größere Sorgfalt erforderlich ist.

Wenn die ästhetische Qualität entscheidend ist, empfehlen wir die Verwendung des SLA-3D-Drucks zur Herstellung Ihrer benutzerdefinierten Teile.

Wie hitzebeständig sind PLA und ABS?

Für Anwendungen, die höhere Temperaturen erfordern, ist ABS (Glasübergangstemperatur von 105 °C) gegenüber PLA (Glasübergangstemperatur von 60 °C) vorzuziehen. PLA kann schnell seine strukturelle Integrität verlieren und kann anfangen zu sinken und sich zu verformen, wenn es sich 60 °C nähert, insbesondere wenn es eine schwerere Last trägt.

Sind PLA und AB biologisch abbaubar?

PLA ist unter allgemeinen atmosphärischen Bedingungen stabil, obwohl es innerhalb von 50 Tagen in industriellen Kompostern und 48 Monaten in Wasser biologisch abgebaut wird. Obwohl ABS nicht biologisch abbaubar ist, können Sie es recyceln. Aus diesem Grund neigen Hersteller dazu, PLA zur Herstellung von Artikeln im Zusammenhang mit der Gastronomie zu verwenden, obwohl wir Ihnen unbedingt empfehlen, eine Sicherheitsbestätigung von Filamentherstellern einzuholen.

Häufig gestellte Fragen

Wann sollten Sie PLA verwenden?

PLA ist ideal, wenn Sie nach einer hochwertigeren Ästhetik suchen. Seine niedrigere Drucktemperatur macht es einfacher zu drucken als ABS, besonders wenn Ihre Teile feine Details aufweisen.

Wann sollten Sie ABS verwenden?

ABS eignet sich am besten für Anwendungen, bei denen Festigkeit, Duktilität, Bearbeitbarkeit und thermische Stabilität erforderlich sind. Da es haltbarer als PLA ist, ist ABS eine praktikable Option für das Prototyping, belastungsarme Endverbrauchskomponenten und andere praktische Anwendungen. Beachten Sie jedoch, dass ABS anfälliger für Verformungen ist.

Wie stark sind PLA und ABS?

PLA und ABS sind in Bezug auf ihre Zugfestigkeit ähnlich, obwohl sich Ingenieure oft für ABS entscheiden, da es eine bessere Duktilität als PLA aufweist. ABS hat eine höhere Biegefestigkeit und eine bessere Dehnung vor dem Bruch als PLA.

Sind PLA und ABS flexibel?

Im Gegensatz zu TPU , PLA und ABS sind keine flexiblen Filamentmaterialien, obwohl ABS in fast allen Anwendungen weniger spröde als PLA ist.

Ist PLA oder ABS teurer?

PLA und ABS haben tendenziell ähnliche Preise, die etwa 40 bis 75 US-Dollar (36 bis 68 Euro) pro kg Filamentspule erreichen können. ABS ist wahrscheinlich billiger als PLA, wenn Sie nur die Kosten der Rohstoffe berücksichtigen. Außerdem macht die größere Auswahl an Marken, Farben und Mischungen von PLA es beliebter als ABS.

Wie lange halten PLA und ABS?

Teile aus PLA und ABS halten lange (eigentlich Jahrzehnte), solange sie nicht in einer hohen Tragfähigkeit verwendet werden.

Sind PLA und ABS giftig?

Beim Erhitzen von Thermoplasten werden Dämpfe freigesetzt, von denen einige schädliche Partikel enthalten können. PLA ist pflanzlich und sollte daher keine schlechten Gerüche oder schädlichen Dämpfe abgeben. ABS ist jedoch tendenziell giftiger als PLA und kann viel schlimmer riechen. Aus diesem Grund empfehlen wir die Verwendung eines geeigneten Gehäuses und Belüftungssystems.