PLA vs. ABS: Quale filamento utilizzare?

La stampa 3D è un processo di produzione additiva utilizzato in diverse applicazioni. Si è dimostrata estremamente vantaggiosa per qualsiasi cosa, dalla prototipazione rapida ai giocattoli, ai dispositivi medici e molto altro ancora. Quando si tratta di pianificare e progettare la prossima parte o il prossimo prototipo stampato in 3D, una delle considerazioni più importanti riguarda il tipo di filamento della stampante 3D da utilizzare. Per molti progettisti, la decisione ruota spesso intorno alla questione se i filamenti PLA o ABS siano migliori per la loro applicazione.

Il PLA e l'ABS sono alcuni dei filamenti più comuni oggi in uso per la stampa 3D. In questo articolo analizziamo più da vicino cosa sono i filamenti PLA e ABS, le loro proprietà principali e quale filamento è migliore per il vostro pezzo o prototipo.

PLA è l'acronimo di Acido Polilattico. Il PLA è un materiale termoplastico che deriva da fonti biodegradabili come la canna da zucchero e l'amido di mais. Essendo una bioplastica, il PLA è comunemente utilizzato per molte applicazioni diverse. Il PLA è anche comunemente usato nella stampa 3D, in quanto è più rigido dell'ABS e del nylon. Come contropartita, il PLA ha un basso livello di resistenza al calore e agli agenti chimici.

ABS è l'acronimo di Acrilonitrile Butadiene Stirene. L'ABS è un materiale termoplastico comunemente usato per lo stampaggio a iniezione. Rispetto al PLA, l'ABS ha proprietà meccaniche più desiderabili ed è anche più resistente e leggero. Tuttavia, l'ABS è più difficile da usare nella stampa 3D rispetto al PLA.

Nella maggior parte dei casi, il livello di complessità del modello e la particolare calibrazione della stampante determinano la precisione delle parti stampate in 3D. Inoltre, i filamenti PLA e ABS creano parti con un grado di precisione dimensionale molto elevato. Infatti, per i componenti ad incastro stampati con PLA o ABS, è possibile ottenere tolleranze di 0,5 mm e uno spessore minimo delle pareti di 1-2 mm, pur garantendo una resistenza sufficiente dei componenti. Vale anche la pena di ricordare che, poiché il PLA ha una temperatura di stampa più bassa, è meno probabile che si deformi dopo il raffreddamento rispetto all'ABS. Pertanto, il PLA è superiore all'ABS quando si tratta di produrre elementi intricati e spigoli vivi.

La resistenza alla trazione dei filamenti PLA e ABS è in realtà molto simile. Questa caratteristica li rende ottimi candidati per la prototipazione rapida. Sebbene la resistenza alla trazione sia paragonabile, alcuni ingegneri preferiscono l'ABS al PLA quando si tratta di duttilità. Rispetto al PLA, l'ABS offre maggiore resistenza alla flessione e allungamento prima di rompersi. Di conseguenza, l'ABS è un'ottima opzione per la produzione di pezzi finali. Tuttavia, se avete semplicemente bisogno di un filamento per la prototipazione, il PLA è un'ottima scelta, poiché la forma è più importante della funzione. In sintesi, il filamento PLA è la scelta ideale per i pezzi che non saranno sottoposti a forti sollecitazioni fisiche. D'altra parte, se la vostra applicazione deve resistere a forze fisiche esterne, l'ABS è il filamento da preferire.

Indipendentemente dal fatto che si utilizzi il PLA o l'ABS per stampare in 3D, sarà comunque possibile vedere gli strati sul pezzo finito. Dal punto di vista estetico, la stampa con il PLA offre in genere una finitura lucida, mentre le parti stampate con l'ABS hanno una finitura opaca. Per i progettisti che desiderano stampare con l'ABS, ma ottenere comunque una finitura liscia e lucida, è possibile applicare l'acetone in post-elaborazione. Per gli ingegneri che desiderano una finitura ancora più liscia rispetto al PLA, è possibile utilizzare la levigatura e la lavorazione in post-processing, ma è necessario essere molto più delicati con questi processi.

L'ABS ha una temperatura di transizione vetrosa di 105°C, mentre quella del PLA è di 60°C. Per questo motivo, qualsiasi applicazione in ambienti ad alta temperatura dovrebbe essere stampata in 3D con ABS anziché con PLA. Se sottoposti a temperature di 60°C o superiori, la struttura dei filamenti di PLA può essere facilmente compromessa con conseguenti deformazioni. Ciò è particolarmente vero se la parte in PLA è sottoposta a una forza fisica maggiore.

La scelta tra filamenti ABS o PLA per il vostro prototipo o pezzo stampato in 3D dipende dai requisiti specifici e dal caso d'uso della vostra applicazione. Non si tratta di una decisione univoca e occorre soppesare attentamente tutti i fattori di ciascun filamento per prendere la decisione migliore.

Se l'estetica è una delle vostre priorità, i filamenti PLA sono una buona scelta, soprattutto se il vostro pezzo ha caratteristiche complesse o intricate. Queste caratteristiche rendono il PLA ideale per i prototipi. Inoltre, il PLA può essere utilizzato per giocattoli, contenitori e simulazioni architettoniche.

Per i pezzi che devono essere più forti e resistenti al calore, è preferibile l'ABS. Inoltre, i filamenti ABS sono più resistenti alla corrosione rispetto ai filamenti PLA. L'ABS è ottimo per le applicazioni che prevedono parti in movimento e per la stampa di prodotti come custodie per telefoni e valigie.

In termini di costo, non c'è molta differenza tra i filamenti PLA e ABS. I loro prezzi sono tra i più economici tra i materiali per la stampa 3D. Ad esempio, 10 metri di PLA e ABS costano circa cinque dollari ciascuno. Il colore, la marca e le spese di spedizione determinano il prezzo dei filamenti PLA e ABS.