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3D印刷と射出成形が交差する場合、の議論」pla vs abs「終わりはありません。それは趣味の興味のあるトピックですが、材料を選択する際の製品設計者とエンジニアにとっての生死の決定でもあります。射出成形成分。

"はABSプラスチックPLAよりも優れていますか？」このような一般的な質問はそれ自体がtrapです。答えは「はい」でも「いいえ」でもありません - 明確な「より良い」ことはありませんが、特定の需要に応じて「より適切」のみがあります。全能の勝者を識別することについては、通常、設計または不必要なコストにエラーを引き起こすことを心配します。

ABSとPLAは、異なる特性を持つ類似のツールであり、それぞれがユニークな強みと制限を備えています。選択内の主な原則は、彼らを完全に理解することです機械的特性、熱特性、処理特性、環境への影響とコスト。

この記事は基本を分解する予定ですPLAとABSの違いあなたが単なる良いと悪い議論を過ぎて得ることができるように、非常に詳細に。デスクトップでプロトタイピングするか、質量の準備をしているか噴射走行製造業では、このチュートリアルでは、次のプロジェクトにぴったりの適切なものを提供するための洞察を提供します。

PLA vs. ABSプロパティの比較と勝者分析

これがあなたが学ぶことです：

• 60秒の決定フレームワーク：プロジェクトのABSまたはPLAを選択するかどうかをすばやく決定します。
• 2つの資料の本質的な違い：ソースから特性まで、コアの違いを理解することで、成功または失敗を決定できます。
• キーパフォーマンス対決（温度/強度/耐久性）：「アキレスのかかと」と「産業の強さ」の本当の戦場を明らかにします。
• 後処理のギャップ：ABSが「プロのグレード」フィニッシュを簡単に達成できるのはなぜですか？PLAには多くの困難があります。
• 環境ハローについての真実：プラは腹筋よりも本当に「緑」ですか？石油ベースと生分解性のそれほど複雑ではない現実を探ります。
• Protoから生産までの本当の物語：ポータブル使用のための電動工具エンクロージャーが巧妙に使用する方法をご覧くださいプラと腹筋そして、射出成形の使用を余儀なくされます。
• 実用的なFAQ：初心者の混乱と専門家の間違い（臭気、スティック、PETG代替品）をクリアします。

それでは、この「プラスチックキングス」の戦いに飛び込み、プロジェクトに最適な素材を見つけましょう。

プラとは何ですか？環境に優しいオールラウンド

1。プラとは何ですか？

• フルネーム：ポリラトン酸
• エッセンス：熱可塑性ポリエステル。
• ソース：あなたが述べたように、それは主に、コーンスターチ、キャッサバの根、サトウキビ、シュガービートなどの再生可能な原料から供給されています。乳酸を発酵させて乳酸を生成し、乳酸を重合することで得られます。
• 「バイオプラスチック」アイデンティティ：これは、PLAの中心的な環境主張です。これは、バイオベースの（バイオマス由来）および生分解性/堆肥化可能なプラスチックです。

キーポイント：「生分解性」は、自然環境に廃棄すると簡単に崩壊することを意味しません。産業堆肥化施設（高温、制御された微生物状態）でのみ、効率的に分解できます（数ヶ月かかる）。自宅や自然界で堆肥化された場合の劣化率は非常に遅く、数年以上かかります。意志を捨てないでください！

2。なぜ「環境に優しいユニバーサル素材」（デスクトップ3D印刷用）？ - コアメリット

（1）印刷しやすい：

• 印刷の低温：一般に、180°C -220°Cで印刷でき、加熱ブロックには高い要件がありません。
• 温かいベッドは必要ありません/温水の低温：一般に40°C -60°C、およびほとんどの場合、温かいベッドを使用せずに使用できます（ただし、パフォーマンスが向上します）。
• 低収縮：PLAは冷却時にほとんど縮小し、腹筋亀裂や層間層の亀裂のリスクを大幅に減らします。これは、ABSなどの材料よりも最大の利点の1つであり、大きくて平らなオブジェクトを印刷することが可能です。
• 良い接着：通常、さまざまな一般的な印刷プラットフォーム（マスキングペーパー、PEI、ビルドタック、ガラス +接着剤）に良好な接着があります。
• Odorless近く：印刷中にリリースされた臭気は非常に弱い（ホット溶けたキャンディーやポップコーンに傾いています）、攻撃がはるかに少ないABS材料自宅やオフィスでの使用に最適です。

（2）材料特性（初心者に親切）：

• 高い剛性：印刷されたオブジェクトの硬度は良いです。
• 滑らかな表面仕上げ：明確な詳細と滑らかな表面でモデルを簡単に印刷するのは簡単です。
• 豊かな色合いと品種：多くの色合い、透明性（透明、半透明）、特殊効果（きらめき、明るい、温度シフト、絹のテクスチャー、木/石の詰め物など）があります。

（3）相対強度（環境属性）：

前述のように、その再生可能原料の起源と産業堆肥化は、その主要な環境セールスポイントであり、石油プラスチック（それぞれの市場）に代わる望ましい代替品です。

3.「アキレスのヒール」 - 最大の弱点と制限

• 耐熱性が低い：ガラス遷移温度（TG）はわずか50〜60°Cです。非常に柔らかく、暑い夏の日や「パスタ」のような暑さの近くに車で変形する傾向があります。
• brittleness：耐衝撃性と靭性が不十分であり、容易に骨折します。
• 限られた気象抵抗：長期の紫外線（UV）の曝露は容易に黄色になり、脆く、湿度の高い気候がパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
• 「分解性」の誤解：産業堆肥化施設が必要であり、無差別の処分は依然として汚染を引き起こします。

PLAは、デスクトップの間で議論の余地のないリーダーです3D印刷材料。環境にやさしい作業は簡単で、幅広いオプションがあります。プロトタイプ、モデル、装飾などの低温環境に完全に適しています。しかし、それは間違いなく万能薬ではありません！その極端に低耐火性と脆性により、耐熱性（加熱コンポーネント、自動コンポーネント）、耐衝撃性（バックル、ツール）、または屋外での拡張使用を含む用途に容赦しません。より高度な要件は、PETG、ASA、ABSなどの材料を考慮する必要があります。

ABSとは何ですか？ハード、産業標準

1。ソースと基礎：石油ベースの産業のバックボーン、レゴと同じ材料

ABS（アクリロニトリル - ブタジエン - スチレン共重合体）は、オイルベースの熱可塑性塑性であり、最も一般的ですABSの適用レゴブリック用です。これは、産業品質のABS耐久性の確かな証拠です - レゴブリックは、数十年にわたる攻撃的な集会と子供による踏みつけの後に形状と機能を維持し、虐待的な応用におけるABSの耐久性を確認します。その長い生産の成熟度と利用に対する広範な露出により、産業製造における実証済みの参照資料が得られます。

2。本質的な利点：優れた機械的特性、サービス可能で耐摩耗性

その固有の価値は、3つのモノマーの優れた性能にあります。

• 耐衝撃性：ブタジエン含有量、外部衝撃吸収、脆性骨折の回避によって与えられる弾力性。
• 高温抵抗：熱変形温度は、自動車コンポーネント、ホームアプライアンスのケーシング、その他の熱耐性の使用に使用できる90〜110°C（PLAの60°Cよりもはるかに高い）に達する可能性があります。
• 構造的靭性：硬度と耐摩耗性が高いため、バックルやギアなどの摩耗成分に最適な長期的な機械的応力をサポートできます。

言及されたすべての利点は、腹筋が機能的に適しているだけではありませんプロトタイプ検証（アセンブリ構造のテストなど）ですが、最終用途の部品であっても、自動車、電子ケース、ツールハンドル、その他の製品で頻繁に使用される印刷部品です。

3。最大の課題：「暴力的な」高授与型印刷プロセス

ABSの最も痛みを伴う問題3D印刷その強い熱収縮（収縮率は約0.5〜0.8％）です。

• 反りと剥離：異方性冷却の収縮により、特に大きな飛行機の部品の場合、部品の端が印刷プラットフォームから離れて剥離します。
• 極端な印刷条件：高温環境を供給し（ノズル230〜260°C、温かいベッド100〜110°C）、温度勾配を減らすために閉じた印刷キャビンを装備する必要があります。
• 臭気と粒子の放出：わずかに有毒な揮発性物質が放出されます高温印刷、換気またはAIR-CONシステムが必要です。

これらの要件は、機器のコスト（一定の温度キャビンが必要）と操作の複雑さ（レベリング、温度制御、環境制御）を大幅に増加させます。これは、初心者の範囲をはるかに超えています。

ABSは現在、成形コンポーネントや歴史的な産業用アプリケーション記録より劣っていない機械的特性を持つ機能的成分を生産するための業界標準です。ただし、その印刷プロセスは、プロの機器（囲まれたキャビン、高温ベッド）と洗練されたパラメーターの調整を必要とする「野生の馬を壊す」ことに似ています。タイタニックの課題にもかかわらず、ABSはです産業用素材これは、熱、衝撃、および構造的抵抗を必要とする必要がある必要性の高いアプリケーションです。

強さと耐久性：それはいつ本当に重要ですか？

材料を選択する際には、強度と耐久性が常に主な考慮事項であるとは限りません。それらの重要性は、最終製品のアプリケーション環境にかなり依存しています。以下の表には、さまざまな条件下で、PLAとABSの2つの一般的な材料の雇用が表示されます。

1. 表示モデル/図：ここでは、強さと耐久性の要求は低いです。主な要求は、素材が詳細を表現し（PLAはこれを行うことができる）、安定したフォームを維持できることです（PLAは所有しています十分な硬度）。モデルは一般に安定した制御された状況にあり、衝撃や高温の影響を受けません。 PLAの硬度と細かいディテールの表現は、正確に要求を満たしており、その相対的な脆性の欠点はここでは関連していません。
2. ドローンギア/アーム：これは、タフネスと強さが懸念される典型的な使用法です。これらの部品は、飛行中にトルクと振動を受け、衝突中に大量の衝撃エネルギーを吸収する必要があります。 PLAの脆性は、衝撃下での骨折（「破片に違反する」）に対して非常に脆弱になります。しかし、疑わしく高い靭性、衝撃強度、および腹筋の耐摩耗性は、衝撃を即座に粉砕するのではなく、部品の信頼性と生存性を大幅に改善するのではなく、部品を曲げて変形させ、吸収します。
3. 携帯電話所有者：これは、使用状況に依存します。

• 通常の部屋/デスクトップの使用：プラ強度硬度は、電話の重量をサポートするのに十分です。現在、その靭性と強さは十分で適切であり、要件に適合し、経済的で実行可能なソリューションです。
• 車のダッシュボードの使用：温度が主な関心事です。夏には、車の内部温度は、PLAのガラス遷移温度（約55〜60°C）をはるかに上回る60°Cまたは70°Cをはるかに超えています。この場合、PLAは柔らかくなり、ひどく変形し、その構造的サポートを失い、形状保持とともに強度の耐久性が失われます。それよりも高い耐熱性腹筋（105°C前後のガラス遷移温度）を使用して、高温条件下での形状の安定性とともに必要な構造強度を与える必要があります。

材料の強度と耐久性がどれほど重要であるかは、製品が衝撃、ストレス、摩擦、摩耗、または熱状態にさらされるかどうかによって異なります。静的ディスプレイまたは温帯条件では、他の考慮事項（詳細や使いやすさなど）がより重要になる場合があります。

温度の質問：プリントベッドを越えて

ガラス遷移温度（TG）は、通常3Dプリントで使用される熱可塑性プラスチックなど、固有の熱力学ポリマー特性です。 TGとは、材料が硬くて脆い（ガラス状態）から非常に弾力性がある（ゴム状、柔らかく、柔軟に）変化する温度を指します。

アプリケーションシナリオ	典型的な温度範囲（°C）	PLAの問題	推奨される代替材料（TG範囲°C）
コーヒーカップのふた	ホット飲料の連絡先：70-90	熱い飲み物と接触したときの柔らかい、変形、封印の故障	PETG（〜80）、ASA（95-100）
自動車の内部部品	曝露中：> 70（最大80+）	日光における構造的完全性の軟化、変形、および喪失	ASA（95-100）、ABS（〜105）
食器洗い機部品	洗浄/乾燥：60-80+	お湯のすすぎと暖房の乾燥は、変形と故障を引き起こします	PETG（〜80）、ASA（95-100）
物質的な特性比較		PLA（TG〜60°C）	PETG（TG〜80°C）、ASA（TG 95-100°C）

1。ガラス遷移温度（TG）

（1）無意味な融解：TGは融点（TM）とは異なります。融点は、結晶または半結晶ポリマーでのみ発生し、結晶構造が完全に失われる温度です。 TGは、ポリマー内のすべてのアモルファスポリマーまたはアモルファスドメインの特徴です。印刷材料PLAやABSなどはすべて、大きなアモルファスドメインを持っています。

（2）分子運動：TGの温度以下では、ポリマー分子鎖のセグメントが凍結され、それらの移動度が制限され、材料は硬くなります。 TGの上で、分子鎖セグメントはエネルギーを獲得して動き、材料が柔らかく弾力性があります（弾性率は急に低下します）。

（3）パフォーマンスの変曲点：TGは、硬度や剛性などの材料の物理的特性が顕著に変化する温度です。構造用途のために、形状と機能を維持するために、材料は最高の動作温度でTGを大幅に下回る必要があります。

2。PLAを除外してみませんか？

PLAの低Tg（〜60°C）は、高温の環境での故障に非常に影響を受けやすくなります。

• コーヒーカップのふた：ホットドリンク（70〜90°C）は、植物の蓋をゆがめ、歪め、シーリングと使いやすさに影響します。
• 自動車のインテリアパーツ：太陽光への曝露により、車両の内部温度は70°Cを超えてPLA部品とワープを柔らかくし、構造と安全性に影響します。
• 食器洗い機部品：乾燥と温水洗浄（60-80°C+）が作成されますPLA部品クリープ、ワープ、失敗。

3。熱耐性代替品：PETGとASA

• PETG（TG〜80°C）：PLAよりも耐熱性が大きく、簡単な印刷、透明性と強度、耐薬品性（特に水/弱酸とアルカリ）などの利点があります。カップのふたや食器洗い機の中央ブラケットなどの中火耐性の使用に適していますが、持続的な高熱の下で忍び寄ることができ、中程度の屋外の気象抵抗があります。
• ASA（TG 95-100°C）：文字通り、腹筋の「改善されたバリアント」。腹筋のような靭性と強度を維持する、耐熱性（抗UV）と気象抵抗が劇的に改善されます。これは、耐熱性に対するより厳しい需要を備えた、自動車のインテリアと外部の長期的な屋外部品とアプリケーションに理想的な選択です。印刷するには、暖房ベッドと暖房防止条件が必要です。

材料の選択の基本は、そのガラス遷移温度（TG）が作業温度の最高レベルよりもかなり高いことを保証することです。これは、高温下の部分の構造の完全性を確保するための鉄のルールです。

後処理：プロの仕上げへのルート

特徴	腹筋	プラ
上面仕上げ	アセトンの蒸気研磨：高光沢、注入型のような仕上げ	サンディングは難しく、バリになりやすい。同じ仕上げに化学的に磨くことはできません
結合性	比較的簡単で、多くの溶媒接着剤（アセトンベースなど）がうまく機能します	より困難で、特殊な接着剤（シアノアクリレートなど）または特別な治療が必要です
プロのプロトタイプ適合性	非常に高い：滑らかで高品質の外観を必要とする消費者プロトタイプに最適	中程度：機能的なプロトタイプや、高い外観を必要としない部品に適しています

1。ABSの切り札：

• アセトン蒸気研磨：基本的な利点。表面層は溶解し、蒸気で硬化し、高光沢の注入のような滑らかさを作り出します。
• 視覚的影響：磨かれたコントラストABSパーツ通常のPLA部品では、衝撃と豊富なテクスチャーに大きな違いがあります。
• 重要なアプリケーション：最終製品のテクスチャーを示す必要がある消費者製品のプロトタイプにとって、プロフェッショナリズムの印象を大きく追加することが不可欠です。

2。PLAの衰弱：

• 困難な研磨：それは脆い材料であり、バリやブラッシングになりやすく、必要な滑らかさに滑らかに磨くことが困難です。
• 絆の問題：通常の溶媒接着剤は機能せず、特別な接着剤（スーパー接着剤など）または特別な治療法を使用する必要があります。これは、より複雑で費用がかかります。
• 表面処理の制限：などの改善がありますが研磨絵画は、ABSアセトン研磨よりもはるかに便利で効果的であり、同じトップフィニッシュを達成することは困難です。

プロのグレードを目指す消費者製品プロトタイプの世界で表面仕上げ、ABSは、特別なアセトン蒸気研磨を施し、PLAよりもはるかに優れており、サンディングと接着の二重欠点があります。

「環境に優しい」議論：プラは本当に緑ですか？

特徴	PLA（ポリラトン酸）	ABS（アクリロニトリル - ブタジエン - スチレン共重合体）
原材料の源	植物ベース（コーン澱粉、サトウキビなど）	石油ベース
分解性	理論的には生分解性	非分解性
分解条件	特定の産業用堆肥化施設（高温および高湿度）が必要です	-
自然環境/埋め立て地における劣化	非常に遅い（従来のプラスチックに似ています）	非常に遅い/分解性
リサイクル性	理論的にはリサイクル可能ですが、ソートは難しく、リサイクルシステムは未熟です	リサイクル可能で再利用する（リサイクルシステムを改善する必要がある）
製品寿命	比較的短い（熱/湿度の影響を受けやすい）	非常に耐久性（より長いサービス寿命を意味する）

1。PLA：事実

それは植物ベースの材料（トウモロコシ）であり、理論的には、より環境に優しいです。

しかし、「生分解性」には、高湿度の高温産業堆肥化植物（微生物）が必要です。それは、従来のプラスチックとほぼ同じくらいゆっくりと、自然または埋め立て地で非常にゆっくりと劣化します。

容易にリサイクルできません（容易にソートされていない、アウトレットなし）。

2。ABS：現実

原材料は石油ベースであり、生産エネルギー消費と炭素排出量は高いです。

利点は、リサイクル可能性（比較的成熟した技術）と耐久性（製品寿命の拡張）であり、効果的なリサイクルは環境への影響を軽減することができます。

3。環境保護の複雑さ：

PLAにはより良い出発点（原材料）がありますが、端末（処理）は希少な堆肥化施設に大きく依存しており、正味の利点は限られています。

ABSには初期重量が大きくなりますが、リサイクル性は大きな補償であり、そのパフォーマンスはリサイクルの効率と使用期間に依存します。

どちらも無駄な管理の問題に悩まされており、対応するインフラストラクチャ（堆肥化/リサイクル）がなければ、長期的な環境劣化に貢献しています。

PLAとABSの環境良性は、「グリーン」ラベル以上のものです。両方の真の環境への影響は、宣伝されているよりも微妙であり、全体的なライフサイクル（より具体的には廃棄物処理インフラストラクチャ）に大きく依存しています。

ケース：ハンドヘルド電動工具ハウジング設計プロセス

LS Companyのポータブル電動工具用の新しい住宅を開発する新しいプロジェクトでは、多様な製造技術と材料を利用することに成功しました。

1。迅速なプロトタイピングによる確認（3D印刷）：

（1）目的：外観、人間工学、基本機能を検査するための迅速な反復。

（2）実装：

• 外観/人間工学的モデル：PLA 3D印刷利用されています。低コスト、高速、許容できる解像度により、グリップ、ボタンレイアウトをすばやく検査し、設計を調整することができます。
• 関数/テストモデル：ABS 3D印刷使用されています。設計が必要な機能と初期耐久性の要件を満たすように、その強度、靭性、耐熱性の増加、および内部アセンブリの検証とドロップインパクトテストを活用してください。

2。大量生産（射出成形）：

（1）ターゲット：最終製品のパフォーマンスで終わる方法で、大規模で費用対効果の高い製造を達成するため。

（2）材料の選択：プロトタイプテストと最終的なアプリケーション要件（良好な抵抗、優れた耐衝撃性、屋外/ワークショップの温度条件における優れた労働性）の結果に基づいて、ABSは理想的な大量生産材料として選択されます。

（3）プロセス変換：設計が確認され、生産の需要が明らかになった後、3D印刷から射出成形に変換することにしました。オンラインでプロの服用を通して射出成形サービス、金型投資とシングルピースの射出成形コストを正常に最適化しました。

3。LSの専門的価値：

このケースは、材料特性とプロセス変換タイミングの適切な理解についてです。

• PLAとABSは両方ともプロトタイピング段階で役割を果たします（PLAはフォーム意識、ABSは機能を意識しています）。どちらも不可欠ではありません。
• ABSプロトタイプテストデータから、大量生産の要件を満たすことができると確信しています。

主な課題は、いつ速いから移動するかを知ることですプロトタイピング製造し、最も費用対効果の高いパス（オンライン射出成形サービスなど）を決定します。 LSのバックグラウンドは、射出成形を介した製造への移行が右ノードで発生することを保証し、合理化された製品の発売を可能にしながらユニットコストを大幅に削減します。

これは、材料利用、プロトタイプ製造、大量製造計画におけるLSの幅広い能力を反映しています。

FAQ

1.最初の3Dプリンター用にどの素材を購入できますか？

初心者の最初の場合3DプリンターPLAは印刷しやすく、低い角度が低く、軽い臭いがするため、PLA材料から始めることを強くお勧めします。安く、環境に優しいもので、速く学ぶのに役立ちます。それを習得してから、初期段階での欲求不満を避け、90％を超える印刷成功率を持つために、次第に厳しい素材で遊んでください。要するに、PLAは初心者が開始し、後に他のオプションを検討する必要がある場所です。

2。腹筋印刷の臭いは有毒ですか？

はい、ABSは印刷時にスチレンなどの揮発性有機化合物（VOC）を放出し、これらは呼吸器の刺激や毒性の可能性など、長いまたは高濃度の曝露に健康リスクがあります。ホームプリントの濃度は低い傾向がありますが、吸入の可能性を減らすために、HEPAろ過システムを特徴とする、換気されたスペースまたは囲まれたプリンターで印刷することを強くお勧めします。定期的にWindowsを開いたり、排気ファンを使用したりすることは、リスクを減らし、安全な印刷を確保し、狭いスペースでの広範な作業を避けるための良い方法です。

3。そしてPETG？中央の根拠はありますか？

PETGは、PLAとABSの間のまともな中間点です。PLAよりも強く耐熱性（80°Cを超える温度に耐えることができます）ですが、ABSよりも歪みが少ない場合に印刷しやすいです。それにもかかわらず、PETGには強い吸水（パフォーマンスの喪失を避けるために乾燥状態で保存する必要がある）やストリング（プリンター撤回設定をいじる必要がある）など、大きな欠点があるため、理想的な一致ではありません。一般的に言えば、PETGは、強力でユーザーフレンドリーである必要がある状況に適していますが、利益を最大化するためにユーザーが制限内で処理する必要があります。

4. PLAとABSの部品を一緒に結合するにはどうすればよいですか？

PLA部品を接着するには、シアノアクリレート接着剤（つまり、スーパー接着剤）を使用することをお勧めします。これは非常に迅速に非常に強力な結合を作成します。 ABSの部分では、アセトンベースの接着剤または純粋なアセトンが使用されます。これは、表面を化学的に分解して溶け、非常に強力な結合を生み出します。また、さまざまな材料をさまざまな方法で処理する必要があることに注意してください。PLAはアセトン非感受性ですが、ABSは効果を得るために結合に短い圧力をかける必要があります。ハイブリッド結合の場合、エポキシ接着剤は機能する可能性がありますが、障害を回避するための互換性を確保します。

まとめ

PLAは従順な「初心者」と「デモンストレーター」ですが、ABSは「困難な労働者」と「実行者」です。

絶対的な「より良い」ことはありません。プロジェクトのニーズには、単純に「適切」があります。 PLAまたはABSの選択は、アプリケーション環境に依存します - 印刷の利便性とルックスを求めていますか、それとも部品の頑丈さと環境の堅牢性が必要ですか？実際の要件を考慮して、実際の対応する材料ソリューションを決定します。

PLAとABSを選択することは、製造プロセスにおける氷山の一角にすぎません。プロジェクトが1つのプロトタイプから生産に移行するにつれて、実際の課題は、実際にどれほど効果的かつ品質があるかということです。デザインをアップロードします今日の私たちの安全なプラットフォームに、そしてあなたはインスタント3D印刷を取得するだけでなく、射出成形の引用、しかし、製品のライフサイクルのあらゆる段階で製品製造の専門家からの貴重なアドバイスも！適切な素材とプロセスがあなたを成功に導きます。