PLA vs. ABS: Welches Filament sollten Sie verwenden?

Der 3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren, das in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird. Er hat sich als äußerst vorteilhaft erwiesen - vom Rapid Prototyping bis hin zu Spielzeug, medizinischen Geräten und vielem mehr. Bei der Planung und Gestaltung Ihres nächsten 3D-gedruckten Teils oder Prototyps ist eine der wichtigsten Überlegungen, welche Art von Filament aus dem 3D-Drucker verwendet werden soll. Für viele Designer dreht sich die Entscheidung oft um die Frage, ob PLA- oder ABS-Filamente für ihre Anwendung besser geeignet sind.

PLA und ABS gehören zu den gebräuchlichsten Filamenten, die heute für den 3D-Druck verwendet werden. In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick darauf, was PLA- und ABS-Filamente sind, welche Eigenschaften sie haben und welches Filament für Ihr Teil oder Ihren Prototyp am besten geeignet ist.

PLA steht für Polymilchsäure (Polylactic Acid). PLA ist ein thermoplastisches Material, das aus biologisch abbaubaren Quellen wie Zuckerrohr und Maisstärke gewonnen wird. Als Biokunststoff wird PLA häufig für viele verschiedene Anwendungen eingesetzt. PLA wird auch häufig für den 3D-Druck verwendet, da es steifer ist als ABS und Nylon. Im Gegenzug hat PLA eine geringere Hitze- und Chemikalienbeständigkeit.

ABS steht für Acrylnitril-Butadien-Styrol. ABS ist ein thermoplastischer Kunststoff, der häufig für Spritzgussverfahren verwendet wird. Im Vergleich zu PLA hat ABS bessere mechanische Eigenschaften und ist außerdem haltbarer und leichter. Allerdings ist ABS im Vergleich zu PLA schwieriger für den 3D-Druck zu verwenden.

In den meisten Fällen bestimmen der Komplexitätsgrad des Modells und die jeweilige Kalibrierung des Druckers die Genauigkeit der 3D-gedruckten Teile. Außerdem lassen sich mit PLA- und ABS-Filamenten Teile mit einer sehr hohen Maßgenauigkeit herstellen. Bei ineinander greifenden Bauteilen, die mit PLA oder ABS gedruckt werden, sind Toleranzen von 0,5 mm und eine Mindestwandstärke von 1 bis 2 mm durchaus machbar, ohne dass die Bauteile an Festigkeit einbüßen müssen. Erwähnenswert ist auch, dass sich PLA aufgrund der niedrigeren Drucktemperatur im Vergleich zu ABS nach dem Abkühlen weniger leicht verzieht. Daher ist PLA dem ABS überlegen, wenn es um die Herstellung komplizierter Merkmale und scharfer Ecken geht.

Die Zugfestigkeit von PLA- und ABS-Filamenten ist eigentlich recht ähnlich. Diese Eigenschaft macht sie zu hervorragenden Kandidaten für das Rapid Prototyping. Während die Zugfestigkeit vergleichbar ist, bevorzugen einige Ingenieure ABS gegenüber PLA, wenn es um die Dehnbarkeit geht. Im Vergleich zu PLA bietet ABS eine höhere Biegefestigkeit und Dehnung, bevor es zusammenbricht. Daher ist ABS auch eine gute Option für die Endfertigung von Teilen. Wenn Sie jedoch lediglich ein Filament für die Herstellung von Prototypen benötigen, ist PLA eine gute Wahl, da die Form wichtiger ist als die Funktion. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PLA-Filament eine ideale Wahl für Teile ist, die keinen hohen physischen Kräften ausgesetzt sind. Wenn Ihre Anwendung hingegen externen physikalischen Kräften standhalten muss, ist ABS das bevorzugte Filament.

Unabhängig davon, ob Sie für den 3D-Druck Ihres Teils PLA oder ABS verwenden, können Sie auf dem fertigen Teil immer noch Schichten sehen. Aus ästhetischer Sicht bietet der Druck mit PLA in der Regel eine glänzende Oberfläche, während ABS gedruckte Teile eine matte Oberfläche haben. Designer, die mit ABS drucken, aber dennoch eine glatte, glänzende Oberfläche erzielen möchten, können bei der Nachbearbeitung Aceton verwenden. Ingenieure, die eine noch glattere Oberfläche als bei PLA wünschen, können bei der Nachbearbeitung auch schleifen und maschinell bearbeiten, müssen dabei aber sehr viel vorsichtiger vorgehen.

ABS hat eine Glasübergangstemperatur von 105 °C, während die von PLA bei 60 °C liegt. Aus diesem Grund sollten alle Teile, die in Umgebungen mit hohen Temperaturen eingesetzt werden, mit ABS und nicht mit PLA gedruckt werden. Bei Temperaturen von 60 °C oder höher kann die Struktur von PLA-Filamenten leicht beeinträchtigt werden, was zu Verformungen führt. Dies gilt insbesondere dann, wenn das PLA-Teil einer höheren physischen Kraft ausgesetzt ist.

Die Wahl zwischen ABS- oder PLA-Filamenten für Ihren 3D-Druckprototypen oder Ihr Bauteil hängt von den spezifischen Anforderungen und dem Anwendungsfall Ihrer Anwendung ab. Es handelt sich keineswegs um eine Einheitsentscheidung, und Sie sollten sorgfältig alle Faktoren abwägen, die bei jedem Filament eine Rolle spielen, um die beste Entscheidung zu treffen.

Wenn Ästhetik eine Ihrer obersten Prioritäten ist, sind PLA-Filamente eine gute Wahl, insbesondere wenn Ihr Teil komplizierte oder komplexe Merkmale aufweist. Diese Eigenschaften machen PLA ideal für Prototypen. Auch Spielzeug, Behälter und architektonische Attrappen enthalten PLA.

Für Teile, die stärker und hitzebeständiger sein müssen, ist ABS die bessere Wahl. Außerdem sind ABS-Filamente im Vergleich zu PLA-Filamenten korrosionsbeständiger. ABS eignet sich hervorragend für Anwendungen mit beweglichen Teilen sowie für den Druck von Produkten wie Handyhüllen und Koffern.

Was die Kosten betrifft, so gibt es keine großen Unterschiede zwischen PLA- und ABS-Filamenten. Ihre Preise gehören zu den günstigsten unter den 3D-Druckmaterialien. Zum Beispiel kosten 10 Meter PLA und ABS jeweils etwa fünf Dollar. Farbe, Marke und Versandkosten bestimmen den Preis von PLA- und ABS-Filamenten.