PLA en ABS zijn de twee meest gebruikte materialen voor (desktop) FDM 3D printen en prototyping (naast PETG). Het zijn thermoplasten, wat inhoudt dat filamenten van dit materiaal zacht en kneedbaar worden wanneer ze worden verwarmd en bij het afkoelen terugkeren naar een vaste toestand. FDM-printers bouwen onderdelen laag voor laag op door PLA- en ABS-filament te smelten en te extruderen door een spuitmond.
Hoewel beide materialen worden gebruikt voor FDM, zijn er enkele belangrijke verschillen die het ene of het andere materiaal beter geschikt maken voor specifieke toepassingen. In dit artikel bespreken we de belangrijkste verschillen tussen deze veelgebruikte materialen.
We hebben ook deze handige video op YouTube waarin de verschillen tussen PLA- en ABS-filamenten worden uitgelegd.
Wil je de prijs van PLA en ABS met elkaar vergelijken?
Wat is PLA? Printen met polymelkzuur
PLA (polylactic acid, polymelkzuur) is een thermoplast die afkomstig is van hernieuwbare bronnen zoals maïszetmeel of suikerriet. PLA is biologisch afbreekbaar (onder de juiste omstandigheden) en is een van de populairste bioplastics. Het is perfect voor verschillende toepassingen, van plastic bekertjes tot medische implantaten.
Vergeleken met veel andere materialen voor 3D printen is PLA redelijk kostenefficiënt. Met PLA krijg je hoogwaardige onderdelen met een relatief glad oppervlak voor een redelijke prijs. PLA is gemakkelijk te printen en heeft een hogere stijfheid dan ABS en andere materialen zoals nylon. PLA kan echter minder goed tegen hoge temperaturen of grote spanningen. Hoewel PLA sterker is dan ABS en nylon, is het niet erg hittebestendig of bestand tegen chemicaliën.
Wat is ABS? Printen met acrylonitril-butadieen-styreen
ABS (acrylonitril-butadieen-styreen) is een andere veelgebruikte thermoplast. ABS wordt vaak gebruikt bij 3D printen en is erg populair bij spuitgieten. Toepassingen van ABS zijn onder meer speelgoed (legoblokjes bijvoorbeeld), behuizingen voor elektronica, auto-onderdelen, huishoudelijke apparaten en nog veel meer.
ABS is tot op zekere hoogte taai en slagvast, heeft betere mechanische eigenschappen dan PLA en is bovendien lichter en duurzamer. Het nadeel is echter dat ABS moeilijker is om mee te printen en vaak moet worden geprint op hogere temperaturen. Het materiaal gaat wel beter om met hitte dan PLA, maar biedt zeker geen totale hittebestendigheid. En belangrijk tijdens het werken met de 3D printer: tijdens het printen met ABS kan een sterke geur vrijkomen.
Wat is het verschil tussen PLA en ABS?
PLA en ABS verschillen op diverse punten, zoals treksterkte, dichtheid en ideale toepassingen. In de tabel hieronder zie je de belangrijkste materiaaleigenschappen van PLA- en ABS-filament.
| Eigenschappen* | ABS | PLA |
|---|---|---|
| Treksterkte**. | 27 MPa | 37 MPa |
| Rek | 3.5 - 50% | 6% |
| Buigmodulus | 2.1 - 7.6 GPa | 4 GPa |
| Dichtheid | 1.0 - 1.4 g/cm3 | 1.3 g/cm3 |
| Smeltpunt | 200 ℃ | 173 ℃ |
| Biologisch afbreekbaar | Nee | Ja, onder de juiste omstandigheden |
| Glastemperatuur | 105 ℃ | 60 ℃ |
| Rolprijs*** (1 kg, 1,75 mm, zwart) | $USD 21.99 | $USD 22.99 |
| Algemene producten | Lego, elektronicabehuizingen | Bekers, plastic zakken, bestek |
Wat is de nauwkeurigheid van PLA en ABS?
Over het algemeen zijn de toleranties en nauwkeurigheid van FDM 3D geprinte onderdelen afhankelijk van de printerkalibratie en de complexiteit van het model. Met PLA en ABS kunnen maatnauwkeurige onderdelen worden gemaakt met printdetails van 0,8 mm en kleine kenmerken van 1,2 mm. Voor verbindende of in elkaar grijpende delen adviseren we een tolerantie van 0,5 mm en een minimale wanddikte van 1 tot 2 mm. Zo heeft je onderdeel voldoende sterkte over alle wandelementen.
Dankzij de lagere printtemperatuur is PLA gemakkelijker om mee te printen en trekt het onderdeel minder snel krom (mits goed gekoeld). Je kunt met PLA scherpere hoeken en fijnere vormen printen dan met ABS.
Wil je betere ontwerpen maken voor 3D printen?
Download onze gratis poster met ontwerpregels voor 3D printen
Hoe sterk zijn PLA- en ABS-onderdelen?
PLA en ABS hebben een vergelijkbare treksterkte, waardoor ze een goede optie zijn voor veel prototypingtoepassingen. Ontwerpers en technici geven vaak de voorkeur aan ABS omdat ABS een betere vervormbaarheid heeft dan PLA. ABS heeft een hogere buigsterkte en een betere rek dan PLA voordat het breekt, wat ABS ook geschikt maakt voor eindtoepassingen. PLA is dan weer populairder voor rapid prototyping, wanneer het meer aankomt op vorm dan op functie.
Over het algemeen is PLA een goede optie voor custom onderdelen als die onderdelen aan niet te veel fysieke stress (of UV-straling en hoge temperaturen) worden blootgesteld. ABS is meer geschikt voor industriële toepassingen en is beter bestand tegen fysieke belasting dan PLA.
Hoe snel kun je printen met PLA en ABS?
De snelheid van printen is bij PLA en ABS ongeveer gelijk. Dit betekent dat je de ingestelde snelheid op je FDM printer niet hoeft te veranderen als je van materiaal wisselt. Voor PLA is 60 mm/s vrij standaard, maar er zijn ook gebruikers die printen met een snelheid van meer dan 150 mm/s. Je kunt ABS printen met dezelfde snelheid, maar 40 tot 60 mm/s werkt bij dit materiaal iets nauwkeuriger.
Oppervlakteafwerking en nabewerking bij PLA en ABS
Of je nu onderdelen print met PLA of ABS, zo gauw je FDM gebruikt krijg je zichtbare lagen. PLA glanst iets meer, ABS heeft meestal een matte afwerking. Om een onderdeel van ABS gladder te maken en een glanzende afwerking te geven, kun je aceton gebruiken tijdens de nabewerking. Schuren en extra machinale bewerking zijn haalbare opties voor de nabewerking van onderdelen die zijn geprint met ABS. Schuren en machinaal bewerken van PLA is ook mogelijk, maar dat vereist meer zorgvuldigheid.
Als esthetische kwaliteit belangrijk is, dan raden we aan om SLA te kiezen voor je custom onderdelen.
Wil je alle opties voor de nabewerking van FDM-onderdelen verkennen?
Hoe hittebestendig zijn PLA en ABS?
Voor toepassingen die hogere temperaturen vereisen, is ABS (glastemperatuur 105 °C) te verkiezen boven PLA (glastemperatuur 60 °C). PLA kan snel zijn structurele integriteit verliezen en kan gaan hangen en vervormen bij temperaturen in de buurt van 60 °C, vooral onder een hogere belasting.
Zijn PLA en ABS biologisch afbreekbaar?
PLA is stabiel in algemene atmosferische omstandigheden. In een industriële composteringsinstallatie is PLA binnen 50 dagen biologisch afbreekbaar, in water is dit 48 maanden. ABS is niet biologisch afbreekbaar, maar kan wel worden gerecycled. Daarom kiezen fabrikanten meestal PLA voor producten die in contact komen met voedsel. Vraag wel altijd aan de fabrikant van je filament of het materiaal voedselveilig is.
Frequently asked questions
Wanneer moet je PLA gebruiken?
PLA is ideaal als je op zoek bent naar esthetiek. Door de lagere printtemperatuur is PLA gemakkelijker om mee te printen dan ABS, vooral bij onderdelen met fijne details.
Wanneer moet je ABS gebruiken?
ABS is het meest geschikt voor toepassingen waarbij sterkte, vervormbaarheid, bewerkbaarheid en thermische stabiliteit gewenst zijn. Omdat ABS duurzamer is dan PLA, is het een goede optie voor prototypes, onderdelen voor eindgebruik (met lage belasting) en andere praktische toepassingen. Houd er wel rekening mee dat ABS sneller kromtrekt.
Hoe sterk zijn PLA en ABS?
PLA en ABS hebben een vergelijkbare treksterkte. Ontwerpers geven vaak de voorkeur aan ABS omdat ABS een betere vervormbaarheid heeft dan PLA. ABS heeft een hogere buigsterkte en een betere rek dan PLA voordat het breekt.
Zijn PLA en ABS flexibel?
In tegenstelling tot TPU zijn PLA en ABS geen flexibele filamentmaterialen. ABS is in bijna alle toepassingen wel minder bros dan PLA.
Wat is duurder, PLA of ABS?
PLA en ABS hebben over het algemeen vergelijkbare prijzen, die kunnen oplopen tot ongeveer 36 à 68 euro per kilogram filament (op rol). Als je alleen kijkt naar de grondstoffen, is ABS waarschijnlijk goedkoper dan PLA, maar door de grotere verscheidenheid aan merken, kleuren en mengsels is PLA toch populairder dan ABS.
Hoe lang gaan PLA en ABS mee?
Onderdelen van PLA en ABS gaan lang mee (tientallen jaren), zolang ze niet te zwaar belast worden.
Zijn PLA en ABS giftig?
Als je een thermoplast verhit, komen er dampen vrij die schadelijke deeltjes kunnen bevatten. PLA is plantaardig en zou dus geen nare geurtjes of schadelijke dampen moeten afgeven. ABS is giftiger dan PLA en kan veel erger ruiken. Daarom raden we aan om te werken in een goede kast en met een goede afzuiging.
