3D打印材料中PLA和ABS的耐久性比较

打印机

3D打印物品的耐用性如何？

多年来，PLA（聚乳酸）无疑是应用最广泛的3D打印材料。它以丝状塑料的形式存在，适用于FDM 3D打印机。作为成本最低且获取最为便捷的打印材料之一，PLA凭借其优异的性能深受用户青睐。不过，近年来，尼龙、树脂等较为独特的材料变得越来越容易获取。如果你在互联网上花大量时间关注3D打印，就会发现3D打印物品很容易失败，尤其是打印不当的时候。像PLA这样的材料，若打印不佳，极易沿层开裂。而树脂等其他材料，在强度上也同样存在局限性。每种3D打印材料形式各异，各有独特的耐用性，部分材料比其他材料更加坚固持久。本文探讨了主流3D打印材料的耐用性与使用寿命，帮助深入了解各类材料特性。如前所述，聚乳酸是3D打印中极为流行且应用广泛的材料之一。它操作简单、价格实惠，相较于其他材料，用户在调整影响结构强度的因素（如填充密度）时拥有更多灵活性。PLA材料非常易于使用，兼容多数FDM 3D打印机，无需极端温度，打印性能稳定，且获取十分方便。其抗拉强度达7,250psi，是目前可用的最强3D打印材料之一。然而，聚乳酸也存在一些缺陷。在承受重压时容易变脆，因此并非理想材料。其熔点较低，在极端高温环境下可能会变软、变形甚至熔化。当温度接近40°C时，PLA会出现翘曲或弯曲现象，刚性也会明显下降。ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯）是一种常见的长丝材料。其抗拉强度为4700psi，虽不及PLA，但与PLA相比，它具备独特的性能特点，各有优势。PLA在40°C以上易软化熔化，高温下强度减弱，且材质较为脆硬，重压时容易完全断裂。ABS相比PLA，熔点高达约200°C，高温下更耐用，还具备一定柔韧性。在重压环境中，ABS材料通常会弯曲而非断裂，弥补了PLA缺乏的灵活性。从技术角度看，PLA因抗拉强度更高而显得更坚固，但长时间使用下，ABS通常更为耐用。它具备一定的柔性，不易折断，能承受更大的冲击力。相比PLA，ABS在摔落、投掷或受到挤压时，破裂的可能性更低，展现出更好的韧性。与FDM打印相比，SLA 3D打印常用于呈现更精致的细节。树脂打印不会出现经典层纹，其清晰度更高。这种技术特别适合制作桌面游戏（如星球大战）中的微缩模型，让模型更加逼真细腻。SLA树脂3D打印的缺点主要体现在成本和强度方面。相比FDM打印，树脂工艺价格更高，且通常耐用性稍逊。不过，具体的强度与耐久性表现，仍取决于所选用的树脂种类。树脂种类繁多，包含丙烯酸酯类和环氧树脂等。高强度工业树脂的抗拉强度可高达8,000psi，极为坚固耐用。而像Anycubic 3D打印机常用的树脂，其抗拉强度则为3,300psi，相对较低，但更适用于日常打印需求。相比长丝，3D打印树脂在强度上存在一定优势。长丝3D打印件的强度受打印方向显著影响，这决定了填充结构的方向，从而影响物体在不同方向上的强度表现。树脂3D打印的物体不受方向限制，无论朝哪个方向推拉，强度都相同。SLA技术不依赖填充物，因此能在各轴向上保持一致的刚性与稳固性。尼龙是一种日益流行的3D打印材料。它的特性与ABS相似，但更具柔性，受力时不易断裂。相比ABS和PLA，尼龙在工业领域应用更广泛，成为最受欢迎的3D打印材料之一，适用于多种专业场景。尼龙抗拉强度约7,000psi，整体强度仅次于PLA。尼龙丝有多种形态，其抗拉强度会有所差异。尼龙不会像PLA一样轻易碎裂，在受力时更倾向于弯曲。它的柔韧性比ABS更强，而ABS本身已比PLA更灵活。这种特性使尼龙成为耐用品3D打印材料的优选之一。尼龙熔点约220°C，高温环境下表现优异，是理想材料。不过，尼龙虽耐用，但3D打印时较ABS和PLA更难掌控，需更低的打印速度和更高的挤出机温度才能确保效果。3D打印物件或部件的强度主要由打印技术决定。填充密度与墙厚是建模时最关键的两要素，同时，墙体数量和打印材料的选择也对强度有着重要影响。填充密度是什么？它怎样影响强度？可以把填充密度看作是墙壁间的支撑结构。通过增加内部材料，填充能让墙体更坚固耐用。密度越高，墙内支撑材料越多，结构也越稳定结实。提高填充密度能让3D打印物件或部件更耐久、坚固，额外支撑使其更重，耗材更多，从而导致打印成本上升。最常见的填充形式为蜂窝或网格状，这种结构由众多小支撑组成，能显著提升整体耐用性。3D打印的物品并非天生脆弱。采用合适的技术，它们能耐用很久。不过，若打印填充密度低或壁厚较薄的小物件和零件，可能会在某些部位存在弱点。如上所述，3D打印物件的强度与耐用性由多个因素决定。评估长期耐用性时，不能仅看抗拉强度。还需考量其他方面，比如物件在受力时的表现、是否会断裂或变形，以及在高温环境下的稳定性等关键特性。这些都影响着最终的使用效果。尽管PLA是常见的3D打印材料，也很坚固，但其耐用性可能不及ABS或尼龙。无论选择哪种3D打印材料，都应确保物件足够坚固耐用。其整体耐久性在很大程度上取决于设计和打印模型时采用的方法。消息来源：3D打印物体是否耐用？它们能使用多久？这取决于材料和工艺，不同条件下的耐用性有所差异。