Świat wyszedł znacznie dalej, odkąd po raz pierwszy usłyszeliśmy słowo druk 3D. To prawie jak te bajki z dzieciństwa, kiedy wszystko było magiczne i mieliśmy nad tym pełną kontrolę. Druk 3D oferuje tę samą obietnicę kontroli nad światem fizycznym, ale w bardziej techniczny sposób. Druk 3D istnieje już od dziesięcioleci i wciąż zapewnia zwykłym ludziom potężne narzędzia do projektowania i produkcji. Jest to proces wytwarzania przyrostowego, który może przekształcić cyfrową geometrię wygenerowaną komputerowo w obiekty fizyczne przy użyciu różnych materiałów. Od starych drukarek biurkowych po przyszłość wytwarzania przyrostowego, drukowanie 3D przeszło długą drogę od późnych lat 80-tych.
Przełomowe, zmieniające grę i przełomowe to tylko kilka z wielu słów, aby lepiej opisać rozwijającą się technologię znaną jako drukowanie 3D. Tym, co czyni tę technologię wyjątkowo wyjątkową wśród innych technologii wytwarzania, jest jej łatwy dostęp. Co więcej, stało się to nie do pomyślenia, przekształcając marzenia w rzeczywistość wielowymiarową. Jednak druk 3D jest czymś więcej niż tylko na pierwszy rzut oka. Być może najważniejszą częścią procesu drukowania 3D jest użycie odpowiedniego materiału. A jeśli chodzi o materiały, PLA i ABS to dwa najpopularniejsze rodzaje materiałów używanych do drukowania 3D, głównie do drukowania 3D FDM, z których każdy jest wyjątkowo inny.
Polikwas mlekowy lub potocznie zwany po prostu PLA to powszechnie stosowany termoplast na bazie kukurydzy, który jest stosowany w każdej drukarce 3D FDM na rynku. Jest to jeden z najczęstszych rodzajów filamentów do drukowania 3D i łatwy w użyciu materiał. Jest to rozpuszczalny w wodzie materiał termoplastyczny, który można stosować jako materiał nośnikowy i można go spłukać wodą (nie rozpuszczalnikami) i użyć ponownie. Ponieważ jest wytwarzany ze skrobi kukurydzianej, kwas mlekowy jest polimeryzowany podczas procesu. A najlepsze jest to, że można go poddać recyklingowi, a ponieważ nie jest petrochemicznym tworzywem sztucznym, jest to ekologiczny wybór materiałów.
Akrylonitryl Butadienowo-styrenowy lub ABS jest powszechnym polimerem termoplastycznym idealnie stosowanym do formowania wtryskowego. Jest to tworzywo na bazie oleju, które jest mocne i wytrzymałe, ale nie jest tak przyjazne dla środowiska jak PLA ze względu na swój skład tworzywa na bazie oleju. Ma wyższą temperaturę topnienia i dłuższą żywotność niż PLA, a ponadto ma tę zaletę, że ma znacznie wyższą temperaturę zeszklenia. ABS jest preferowanym wyborem materiałów na części i przedmioty, które mogą być narażone na temperatury do 100 stopni Celsjusza, aby zapewnić, że drukowane przedmioty przylegają do platformy.
PLA jest jednym z najpopularniejszych materiałów termoplastycznych stosowanych w druku 3D i jest biodegradowalnym polimerem termoplastycznym na bazie kukurydzy, wytwarzanym z cukrowni, takich jak trzcina cukrowa, kukurydza i tapioka. Można go poddać recyklingowi, a ponieważ nie jest petrochemiczny, jest materiałem przyjaznym dla środowiska. Z drugiej strony, ABS jest termoplastem na bazie oleju o znacznie wyższej temperaturze zeszklenia, ale nie jest przyjazny dla środowiska jako PLA ze względu na swój skład tworzywa na bazie oleju. W przeciwieństwie do PLA, może być również trudna do pracy i wymaga platformy do drukowania z podgrzewaną platformą.
Zarówno włókna PLA, jak i ABS są najczęstszymi materiałami stosowanymi do drukowania 3D. PLA jest jednak twardszy i elastyczny niż ABS, ale ma znacznie niższą temperaturę topnienia niż ABS, około 180 do 220 stopni Celsjusza. Z drugiej strony ABS jest uważany za amorficzny, co oznacza, że nie ma prawdziwej temperatury topnienia. ABS wytwarza się przez polimeryzację styrenu i akrylonitrylu w obecności polibutadienu, co pozwala polimerowi mięknąć stopniowo wraz ze wzrostem temperatury. PLA wykazuje wyższe tarcie niż ABS, co sprawia, że bardzo trudno jest go wycisnąć.
Włókna PLA mają większą wytrzymałość na rozciąganie, ale są stosunkowo dość podobne w działaniu jak włókna ABS. PLA ma bardziej stałą jakość, gdy jest wyprowadzany z wytłaczarki i nie wydziela nieprzyjemnego zapachu. Co więcej, rzadko pęcherzyków lub wypaczenia na etapie drukowania, co czyni go idealnym do bardziej szczegółowych obiektów. ABS nie jest jednak zalecany do bardzo szczegółowych projektów, ponieważ jest podatny na pęcherzyki podczas etapu wytłaczania. W przeciwieństwie do PLA, ABS może być również trudny w obsłudze i wymaga platformy z podgrzewaną platformą, której nie ma wiele drukarek domowych.
Oba są preferowanym wyborem materiałów do drukowania FDM i zazwyczaj mają podobny koszt, ale ABS najlepiej nadaje się do zastosowań, w których wymagana jest wytrzymałość, stabilność termiczna i ciągliwość. Jest stosowany na wiele sposobów, od zastosowań przemysłowych do wytłaczania, po zabawki dla dzieci, takie jak klocki Lego, a także instrumenty muzyczne. PLA, z drugiej strony, jest łatwiejszy i bezpieczniejszy w użyciu, a także jest znacznie bardziej kruchy niż inne tworzywa termoplastyczne. Plastik PLA jest często stosowany do pojemników na żywność i folii z tworzyw sztucznych do pakowania. Jest mniej wytrzymały niż ABS, co czyni go lepszym do zastosowań estetycznych niż mechanicznych.
Chociaż zarówno włókna PLA, jak i ABS są najczęstszymi materiałami termoplastycznymi stosowanymi do drukowania 3D FDM, każdy z nich ma swoje własne unikalne właściwości, które nadają się do bardziej szczegółowych wzorów lub bardziej trwałych części. PLA jest łatwiejszy i bezpieczniejszy w użyciu, a także znacznie bardziej kruchy niż inne tworzywa termoplastyczne, ale ABS najlepiej nadaje się do zastosowań, w których wymagana jest wytrzymałość, stabilność termiczna i ciągliwość. PLA jest jednak bardziej podatny na bąbelki i wypaczenia, dzięki czemu lepiej nadaje się do zastosowań estetycznych niż mechanicznych.