ABS vs PLA 주요 3D 프린팅 재료 비교

3D 프린팅 세계에서 재료 선택은 최종 제품의 성능과 적용 범위를 직접적으로 결정합니다. 수많은 옵션 중에서 두 가지 열가소성 수지가 가장 인기 있는 선택으로 두각을 나타냅니다: ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)와 PLA(폴리락트산). 이 포괄적인 비교는 메이커가 프로젝트에 가장 적합한 재료를 선택하는 데 도움이 되도록 주요 특성, 장점, 단점 및 최적의 사용 사례를 검토합니다.

3D 프린팅에는 빌딩 블록으로 특정 재료가 필요합니다. 3D 프린팅의 "재료" 역할을 하는 필라멘트는 색상, 강도 및 무게를 포함한 모델의 중요한 속성을 결정합니다. 이러한 재료는 일반적으로 3D 프린터에서 사용하기 위해 스풀 와이어 또는 섬유 형태로 제공됩니다.

시장은 수많은 3D 프린팅 필라멘트 종류를 제공하며 새로운 옵션이 지속적으로 등장하고 있습니다. 그러나 모든 재료가 실제 응용 분야에 똑같이 실용적인 것은 아닙니다. 이 분석에서는 3D 프린팅에서 가장 널리 사용되는 두 가지 열가소성 수지인 ABS와 PLA에 중점을 둡니다.

ABS와 PLA는 사용 편의성, 광범위한 가용성 및 여러 응용 분야에서 다재다능함으로 인해 3D 프린팅에서 지배적인 위치를 유지합니다. 다음 섹션에서는 각 재료에 대한 자세한 검토를 제공합니다.

ABS는 가장 오래된 3D 프린팅 필라멘트 중 하나로, 높은 강도와 적당한 유연성으로 유명합니다. 이 재료는 도구, 장난감, 휴대폰 케이스 및 팬 블레이드를 포함한 다양한 응용 분야에 적합합니다. 압출 용이성, 우수한 내열성 및 내구성이 결합되어 ABS는 엔지니어와 전문가 사이에서 특히 인기가 높습니다.

• 높은 강도와 내구성: ABS는 수명이 긴 기계 부품에 이상적인 견고한 구성 요소를 생산합니다.
• 적당한 유연성: 재료의 약간의 유연성은 어느 정도의 굽힘이 필요한 구성 요소의 제조를 용이하게 합니다.
• 높은 융점: ABS는 60°C 이상의 온도를 견딜 수 있어 고온 응용 분야에 적합합니다.

• 인쇄 문제: ABS 인쇄에는 가열된 베드가 필요하며 냉각 중에 뒤틀리거나 금이 갈 수 있습니다.
• 식품 안전하지 않음: 이 재료는 식품 접촉 응용 분야에 적합하지 않습니다.
• 냄새 배출: ABS는 인쇄 중에 눈에 띄는 플라스틱 냄새를 배출합니다.

옥수수와 같은 재생 가능한 전분 공급원에서 파생된 생분해성 재료인 PLA는 환경적 이점을 제공합니다. 광택 마감, 광범위한 색상 옵션 및 다양한 투명도 수준을 갖춘 PLA는 취미가 및 3D 프린팅 애호가에게 이상적인 선택입니다.

• 환경 지속 가능성: 재생 가능한 자원에서 얻은 생분해성 재료인 PLA는 친환경적인 이점을 제공합니다.
• 인쇄 용이성: PLA는 가열된 표면 없이 효과적으로 인쇄하고 부드러운 마감을 생성하며 더 빠른 인쇄 속도를 허용합니다.
• 높은 강성: 이 재료는 강성 및 미세한 디테일 재현이 필요한 응용 분야에서 뛰어납니다.

• 열 민감성: PLA는 60°C 이상의 온도에 노출된 물체에는 적합하지 않습니다.
• 제한된 유연성: ABS에 비해 PLA는 더 큰 취성을 나타내며 유연한 구성 요소에 덜 적합합니다.
• 색상 변경: 구부러진 PLA 영역은 미적 감각에 영향을 미치는 흰색 변색이 발생할 수 있습니다.

적절한 필라멘트를 선택하려면 주요 재료 특성을 이해하는 것이 필수적입니다. 다음 표는 ABS와 PLA의 중요한 특성을 비교합니다:

ABS는 유리 전이 온도가 더 높아서 높은 온도에서 구조적 무결성을 유지합니다. 이 특성으로 인해 ABS는 고온 응용 분야에 더 적합합니다. PLA는 낮은 온도에서 변형되기 시작하여 고온 유틸리티를 제한합니다.

PLA는 ABS보다 인장 강도가 더 높아서 더 단단하고 견고한 구성 요소를 만듭니다. 그러나 이러한 강성으로 인해 PLA는 ABS에 비해 더 취성이 있습니다. ABS는 우수한 연성을 제공하여 파손 없이 응력 하에서 변형될 수 있으므로 기계적 응력을 받거나 유연한 구성 요소에 더 적합합니다.

ABS는 PLA(160-220°C)에 비해 더 높은 인쇄 온도(210-250°C)가 필요합니다. ABS는 또한 뒤틀림을 방지하기 위해 더 높은 베드 온도(100-110°C)가 필요하지만 PLA는 50-60°C로 가열된 베드에서도 효과적으로 인쇄할 수 있습니다. ABS는 부적절하게 관리하면 뒤틀림 또는 레이어 분리를 유발할 수 있는 상당한 냉각 수축을 나타내는 반면 PLA는 수축 및 뒤틀림 경향이 최소화됩니다.

또한 ABS는 인쇄 중에 눈에 띄는 냄새를 배출하므로 적절한 환기가 필요한 경우가 많습니다. PLA는 유해 물질 배출 없이 약하고 달콤한 옥수수 향을 생성합니다.

PLA는 환경 친화적인 속성으로 생분해성 및 퇴비화 가능성을 제공합니다. 그러나 완전한 PLA 생분해에는 특정 조건이 필요하며 표준 퇴비 더미 또는 매립지에서는 발생하지 않을 수 있습니다. ABS는 생분해성은 아니지만 재활용할 수 있지만 재활용 프로세스는 복잡하며 아직 널리 구현되지 않았습니다.

PLA 생산은 ABS에 비해 더 적은 에너지를 소비하고 더 적은 온실 가스 배출을 생성하므로 전반적으로 더 지속 가능한 선택입니다.

ABS와 PLA 중에서 선택하는 것은 특정 프로젝트 요구 사항에 따라 다릅니다. 다음 지침은 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 됩니다:

• 높은 강도 및 내구성 요구 사항: 충격 저항 또는 무거운 하중 지지 능력이 필요한 구성 요소(예: 도구 부품)의 경우.
• 고온 응용 분야: 60°C 이상의 온도에 노출된 물체의 경우.
• 유연성 요구 사항: 어느 정도의 굽힘 또는 탄성이 필요한 구성 요소의 경우.

• 뒤틀림 및 균열을 방지하려면 가열된 베드를 사용해야 합니다.
• 냄새 배출로 인해 적절한 환기가 필요합니다.
• 대형 ABS 인쇄물은 균열을 방지하기 위해 안정적인 주변 온도가 필요합니다.

• 품질 인쇄 결과: 가열된 베드 없이도 우수한 결과를 얻을 수 있는 쉬운 인쇄의 경우.
• 세밀한 디테일 재현: 높은 정밀도와 복잡한 디테일이 필요한 프로젝트의 경우.
• 환경 우선 순위: 생분해성을 중시하는 친환경 프로젝트의 경우.

• 60°C를 초과하는 고온 환경을 피하십시오.
• 취성으로 인해 자주 떨어뜨리는 품목에는 적합하지 않습니다.
• 구부러진 영역에서 잠재적인 흰색 변색에 유의하십시오.

재료 비용은 브랜드, 품질 및 공급업체에 따라 다릅니다. 일반적으로 PLA는 ABS의 석유 기원과 비교하여 재생 가능한 소싱으로 인해 ABS보다 약간 더 높은 가격을 갖습니다. 현재 시장 가격은 ABS의 경우 킬로그램당 14~60달러, PLA의 경우 킬로그램당 19~75달러입니다.

ABS와 PLA 중에서 선택하려면 프로젝트 요구 사항과 관련된 각 재료의 특성을 신중하게 고려해야 합니다. ABS는 견고한 구성 요소에 대한 내구성과 유연성에서 뛰어나며 PLA는 장식 품목 및 프로토타입에 이상적인 환경적 이점과 미적 품질을 제공합니다. 대규모 프로젝트를 시작하기 전에 두 재료의 소량을 테스트하는 것이 종종 가치가 있습니다.