Maailma on siirtynyt paljon pidemmälle siitä hetkestä, kun kuulimme sanan 3D tulostaminen. Se on melkein kuin nuo lapsuuden satuja, kun kaikki oli taianomaista ja meillä oli täysi hallinta siinä. 3D-tulostus tarjoaa saman lupauksen hallita fyysistä maailmaa, mutta teknisemmällä tavalla. 3D-tulostus on ollut olemassa jo vuosikymmenien ajan, ja se tarjoaa edelleen tavallisille ihmisille tehokkaita suunnittelu- ja tuotantotyökaluja. Se on lisävalmistusprosessi, joka voi muuttaa digitaalisen tietokoneella luodun geometrian fysikaalisiksi kohteiksi käyttämällä erilaisia materiaaleja. Näistä vanhan koulun työpöytäkirjoittimista lisäainevalmistuksen tulevaisuuteen 3D-tulostus on edennyt kaukana 80-luvun lopulta lähtien.
Häiriöt, pelimuutokset ja uraauurtavat ovat vain muutamia niistä monista sanoista, jotka kuvaavat paremmin kasvavaa tekniikkaa, jota kutsutaan 3D-tulostukseksi. Mikä tekee tästä tekniikasta poikkeuksellisen ainutlaatuisen muiden valmistustekniikoiden joukossa, on se, että se on helposti saatavilla. Lisäksi se on tehnyt käsittämättömän mahdolliseksi muuttamalla unelmat moniulotteiseksi todellisuudeksi. 3D-tulostus on kuitenkin enemmän kuin mitä silmä vastaa. Ehkä tärkein osa 3D-tulostusprosessia on käyttää oikeaa materiaalia. Ja kun kyse on materiaaleista, PLA ja ABS ovat kaksi yleisintä materiaalityyppiä, joita käytetään 3D-tulostukseen, lähinnä FDM 3D-tulostusta, joista kukin on ainutlaatuisesti erilainen.
Polymaitohappo, tai jota kutsutaan yleisesti yksinkertaisesti PLA: ksi, on yleisesti käytetty maissipohjainen kestomuovi, jota kaikki markkinoilla olevat FDM 3D-tulostimet käyttävät. Se on yksi yleisimmistä 3D-tulostusfilamenttityypeistä ja helppo työskennellä. Se on vesiliukoinen kestomuovi, jota voidaan käyttää tukimateriaaliin ja joka voidaan huuhdella vedellä (ei liuottimilla) ja käyttää uudelleen. Koska maitohappoa valmistetaan maissitärkkelyksestä, se polymeroituu prosessin aikana. Ja mikä parasta, se voidaan kierrättää ja koska se ei ole petrokemiallinen muovi, se on ympäristöystävällinen materiaalivalinta.
Akryylinitriilibutadieenistyreeni tai ABS on yleinen kestomuovipolymeeri, jota käytetään parhaiten ruiskuvaluun. Se on öljypohjainen muovi, joka on vahva ja tukeva, mutta se ei ole niin ympäristöystävällinen kuin PLA öljypohjaisen muovikoostumuksensa vuoksi. Sillä on korkeampi sulamispiste ja pidempi käyttöikä kuin PLA: lla, ja sen etuna on paljon korkeampi lasittumislämpötila. ABS on suositeltava materiaalivalinta osille ja esineille, jotka todennäköisesti altistetaan lämpötilaan jopa 100 celsiusastetta, jotta varmistetaan, että painetut esineet tarttuvat alustaan.
PLA on yksi yleisimmistä termoplastisista materiaaleista, joita käytetään 3D-tulostuksessa, ja se on maissipohjainen biohajoava kestomuovipolymeeri, joka on luotu sokerikasveista, kuten sokeriruoko, maissi ja tapioka. Se voidaan kierrättää ja koska se ei ole petrokemiallinen muovi, se on ympäristöystävällinen materiaalivalinta. ABS puolestaan on öljypohjainen kestomuovi, jolla on paljon korkeampi lasittumislämpötila, mutta se ei ole ympäristöystävällinen kuin PLA öljypohjaisen muovikoostumuksensa vuoksi. Toisin kuin PLA, myös sen kanssa voi olla vaikea työskennellä, ja se vaatii lämmitetyn rakennusalustan tulostamista varten.
Sekä PLA- että ABS-filamentit ovat yleisimpiä materiaaleja 3D-tulostukseen. PLA on kuitenkin kovempi ja joustavampi kuin ABS, mutta sen sulamispiste on paljon alempi kuin ABS: n lämpötilassa 180 - 220 astetta. Toisaalta ABS: tä pidetään amorfisena, mikä tarkoittaa, että sillä ei ole todellista sulamispistettä. ABS valmistetaan polymeroimalla styreeniä ja akryylinitriiliä polybutadieenin läsnä ollessa, mikä sallii polymeerin pehmenemisen asteittain lämpötilan noustessa. PLA: lla on suurempi kitka kuin ABS, minkä vuoksi se on erittäin vaikea puristaa.
PLA-filamenteilla on suurempi vetolujuus, mutta ne ovat suhteellisen melko samankaltaisia kuin ABS-filamentit. PLA: n laatu on tasaisempi suulakepuristimesta annettaessa, eikä sillä ole epämiellyttävää hajua. Lisäksi se harvoin kuplii tai loimi tulostusvaiheessa, joten se sopii erinomaisesti yksityiskohtaisempiin kohteisiin. ABS: tä ei kuitenkaan suositella erittäin yksityiskohtaisille malleille, koska se on alttiita kuplimaan suulakepuristusvaiheen aikana. Toisin kuin PLA, ABS: n kanssa voi myös olla vaikea työskennellä ja se vaatii lämmitetyn rakennusalustan, jota monilla kotitulostimilla ei ole.
Molemmat ovat suositeltava materiaalivalinta FDM-tulostukseen ja ovat tyypillisesti samankaltaisia kustannuksiltaan, mutta ABS sopii parhaiten sovelluksiin, joissa vaaditaan lujuutta, lämpöstabiilisuutta ja taipuisuutta. Sitä käytetään monin eri tavoin, puristamiseen teollisiin sovelluksiin lasten leluihin, kuten Lego-tiileihin, soittimiin. Toisaalta PLA on helpompi ja turvallisempi käyttää ja on myös paljon hauraampaa kuin muut kestomuovit. PLA-muovia käytetään usein ruoka-astioissa ja muovikalvoja pakkaamiseen. Se on vähemmän tukeva kuin ABS, mikä tekee siitä paremman esteettiseen käyttöön kuin mekaaniseen.
Vaikka sekä PLA- että ABS-filamentit ovat yleisimmät termoplastiset materiaalit, joita käytetään FDM 3D-tulostukseen, jokaisella on omat ainutlaatuiset ominaisuutensa, jotka antavat mahdollisuuden joko yksityiskohtaisempiin malleihin tai kestävämpiin osiin. PLA on helpompi ja turvallisempi käyttää ja on myös paljon hauraampaa kuin muut kestomuovit, mutta ABS sopii parhaiten sovelluksiin, joissa vaaditaan lujuutta, lämpöstabiilisuutta ja taipuisuutta. PLA on kuitenkin alttiimpi kupli- miselle ja vääntymiselle, mikä tekee siitä paremman esteettisiin käyttötarkoituksiin kuin mekaanisiin.