1. ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) 塑料
ABS是一種丁二烯 ,苯乙烯共聚物(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。是一種常用的塑膠材料製成,並也是3D列印非常好的材料選擇。為什麼它可以如此的廣泛被接受且應用呢 ? 除了它是可以承受被擠壓模製外,ABS材料是非常廉價的,並可以回收再利用。唯一較不足的是,需要2公斤的石油才能生產1公斤的ABS塑料。
冷卻的ABS是比PLA更靈活有彈性一點,它更適合於某些應用。然而,ABS沒有抗UV,陽光照射會使得它縮小,因此最好避免於室外使用。
ABS材料能承受比PLA稍高的溫度,約在 245°,ABS製出的成品可以用黏著劑連接在一起,或用石油溶劑軟化,ABS有更多的後處理和油漆的選擇,比起PLA的成品,附加了更多美麗外貌 。
2. PLA (Polylactic Acid) 環保纖維
環保纖維(PLA)是業餘3D列印玩家最常使用的材料之一。這是一種環保型的塑料,完全天然成分製成。是一種混合玉米澱粉和甘蔗衍生物,符合食品級和生物分解的標準。
此外PLA的材質特性是比ABS塑料更堅硬且抗UV性。且是比大多數材料更環保,但粘土,巧克力和木材除外。然而,若將PLA應用在餐具用品上,如杯,盤,碗筷等 ,其中所含的彩色顏料可能含有毒素。
PLA在其自然狀態下是透明的,不同顏色的選擇會改變其原有的透明色,它適用於印製玩具和藝術品。也常被拿來做為多種顏色混合的應用。
PLA材質通常在220℃左右的溫度下,可以很穩定的列印且釋放出無毒,並且像煎餅的氣味。當列印成品冷卻時,PLA 材質的高穩定性,使他相較於其它材質,成品是較於平坦且緊貼於列印機床的。它也可以很容易重新加熱,例如用打火機或熱風槍,來修復,彎曲或連接任何部位。
(比較) 此兩種材料在個人3DP中較為常見
ABS | PLA | |
原料 | 由石油提煉出的塑材 | 由植物提煉(如黃豆)出的生質塑材 |
供應 | 非常普及, 有很多供應商 | 比較少, 但是在生質塑膠(bio plastics)的市場, 已經很廣泛被使用 |
味道 | 使用時, 聞起來有塑膠燃燒的氣味, 但不會比馬克筆的味道來的強 | 使用時, 聞起來有像玉米, 甜甜的氣味, 但是味道非常輕 |
強度 | 硬, 堅固, 可受撞擊, 可稍微施力彎曲 | 硬, 易脆, 施力大時會啪一聲斷裂 |
加熱溫度 | 依種類, 攝氏 225-250 度 | 依種類, 攝氏 190-240 度 |
耐久度 | 在潮溼, 陽光, 及過熱環境, 容易分解. 但通常非常穩定, 耐抗化學物質 | 在潮溼, 陽光, 及過熱環境, 容易分解. 尤其在過熱時, 會容易滴落及分解 |
黏度 | 黏度良好, 可容易從紙張上剝離, 但通常會連著撕開一小片紙 | 黏度更強. 非常適於黏在壓克力上. 但不太適於紙張, 通常會連著撕開一大片紙, 除非是用半光面紙質(如相片紙) |
外觀 | 一般來說有光澤(亮度), 但依顏色會有不同程度的變化 | 具不同程度的透明或半透明感 |
環境及回收 | ABS 是可以回收, 但小的回收業者通常不收. ABS 可回收再製成塑膠桶, 或其他產品 | PLA是生質塑膠, 可以生物分解, 但除非有專門的工業設備, 自然分解的速度很慢. PLA 也可以回收再製. |
3. Wood-based filament 木纖維
木材是3D列印材料圈很新的一員。木纖維本身是一種混合木材顆粒和聚合物的材料,其列印出的成品材質是較似紙板 (cardboard) 材質的,而非似木頭。
為何此種材質也是相當被看好呢? 因為它列印成品是相當美麗的,不僅能列印出非常薄的圖案,並能將列印時層層堆疊的線完美隱藏。並透過不同的擠出溫度,能夠建立出不同深淺的木棕色。
目前市場上唯一的品牌是一家叫 LAYWOOD 的公司,此公司花了一年的研究時間發展出此材料。
4. PVA 水溶性塑料
PVA主要是作為一個臨時支援的結構材料,當在使用雙噴頭列印機時,其中一個噴頭,列印PVA結構,而另外一噴頭列印永久性塑料。當成品列印完成時,PVA便被浸在水中溶解。
PVA材料最酷的是,它使不可能列印的形狀變成為可能。不過,此種材料是昂貴的,且對水敏感,即使是空氣中的濕氣也會導致其變質!所以需要非常確實的密封儲存。
5. Nylon 尼龍 更便宜的選擇
尼龍是另一種入門級3D列印材料首選。且只有 PLA 或 ABS 價格的一半!
尼龍可承受的列印溫度是更高的,從245℃至300℃不等,如ABS,尼龍在列印過程中也可能會釋放有毒物質。
相較於PLA和ABS,尼龍也許沒有那麼廣大的顏色選擇。但說到色彩的飽合度卻有它的細微之處,使得它常用於齒輪或手機殼的製作。
建議在使用前,務必保持尼龍絲乾燥,因為它往往會保持水分。若使用非乾燥的尼龍。很可能會毀了整個列印過程。
6. Printing pastes: 列印膏料
3D列印膏料,如糖,巧克力,有機矽,蠟和黏土,已被廣泛地探討和逐漸應開始應用。但是,若要運此類膏料,列印噴頭需要修改,以擠壓膏料。熱噴頭端是需因應不同材料而更換的,例如,注射器,蠕動泵或螺桿。
蠟;是在這類有趣的材料中較被討論的材料之一。蠟材料的應用,可以採取列印成模具型的蠟燭,如失蠟鑄造或注射成型。
列印膏料的使用目前仍然是在實驗階段。每個膏料似乎都有其獨特性要克服,到目前為止,膏料列印過程還是相當困難和混亂。
黏土膏料影片: http://www.youtube.com/watch?v=x8ILdNDrXrc
來源:
<1> http://www.3dzu.net/3d-print-reference
<2> http://www.3dmaker.com.tw/2/post/2013/03/3d8.html 強力推薦!
<3> http://www.idminer.com.tw/product01.php?product_proid=164
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