3D打印圈里,ABS和PLA堪稱“經(jīng)典CP”,一個(gè)皮實(shí)抗造,一個(gè)環(huán)保易用,但真要論“力氣”誰更大,還得掰扯掰扯它們的力學(xué)性能差異。簡單說,ABS像“肌肉男”,耐摔扛造;PLA像“硬骨頭”,脆但結(jié)實(shí),具體差在哪?
拉伸強(qiáng)度是基礎(chǔ)指標(biāo)。ABS的拉伸強(qiáng)度通常在30-45MPa,PLA則在50-70MPa,看起來PLA更“結(jié)實(shí)”,但實(shí)際用起來會發(fā)現(xiàn),ABS件摔地上可能彈兩下沒事,PLA件可能直接裂開。為啥?因?yàn)镻LA硬但脆,像玻璃;ABS軟但韌,像橡膠。拉伸時(shí)PLA先斷,ABS會先變形再斷,所以“耐造”程度ABS更勝一籌。
彎曲強(qiáng)度考驗(yàn)抗折能力。ABS的彎曲模量約2GPa,PLA在3-4GPa,PLA更扛彎,但同樣受脆性影響。比如打印個(gè)手機(jī)支架,PLA支架可能用半年沒裂,但某天不小心壓重物就斷了;ABS支架可能用著用著變形,但斷的概率低。簡單說,PLA適合靜態(tài)承重,ABS適合動(dòng)態(tài)受力。
沖擊強(qiáng)度是關(guān)鍵差異。ABS的懸臂梁沖擊強(qiáng)度約15-30kJ/m2,PLA只有2-5kJ/m2,這差距像皮球和石頭。打印玩具車,ABS車殼摔地上可能彈起來,PLA車殼直接碎;做活動(dòng)關(guān)節(jié),ABS件能反復(fù)彎折,PLA件可能折幾次就裂。所以需要“抗摔”的場景,ABS更穩(wěn)。
熱穩(wěn)定性影響性能發(fā)揮。ABS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約100℃,PLA約60℃,打印時(shí)ABS能扛80-110℃的高溫,PLA超過60℃就軟。比如打印個(gè)杯墊,裝熱水PLA會變形,ABS還能保持形狀;做戶外件,夏天暴曬PLA可能翹邊,ABS更穩(wěn)得住。
層間結(jié)合力決定打印質(zhì)量。ABS的層間粘合更好,因?yàn)槿廴跁r(shí)流動(dòng)性高,層與層像膠水粘;PLA流動(dòng)性低,層間像“疊紙片”。所以ABS件拉扯時(shí)更可能整體斷,PLA件容易分層。比如打印長條零件,ABS能扛更大拉力,PLA可能在層間先裂。
ABS和PLA的力學(xué)差異本質(zhì)是材料特性決定的。ABS含丁二烯,韌性來自橡膠成分;PLA是聚乳酸,分子鏈排列緊密導(dǎo)致脆性。選材料時(shí),要扛摔選ABS,要硬實(shí)選PLA;做裝飾件選PLA,做功能件選ABS。畢竟,3D打印的力氣大小,關(guān)鍵看你要用它扛什么。
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