PLA、ABS与PETG这几种3D打印材料的特性对比
PLA、ABS和PETG作为当前主流的3D打印线材,尽管均具备易获取性,但其性能差异导致适用场景存在显著区别。本文系统解析三种材料的物理特性、加工参数及典型应用,为材料选型提供技术参考。
一、材料特性概述
1.聚乳酸(PLA)
作为生物基热塑性聚合物,PLA以玉米淀粉为主要原料,支持工业堆肥处理。其产品线涵盖标准PLA、韧性PLA及木纤维、碳纤维等复合材料,满足多样化需求。
核心优势
加工温度低(180-220℃),能耗优势显著
成本效益突出,适合原型制作与美学构件
打印过程无毒无味,符合室内操作安全要求
性能局限
耐热性差(热变形温度约60℃),高温环境下易软化
脆性特征明显,抗冲击性能较弱,不适用于承力结构
2.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)
ABS作为石油基工程塑料,广泛用于注塑成型与机械加工领域,是继PLA之后第二大3D打印线材品类。
核心优势
综合力学性能优异,兼具强度、韧性与耐久性
耐化学腐蚀性强,可承受80℃以上持续工作温度
丙酮可溶特性支持表面平滑化处理,提升后处理效率
性能局限
打印过程释放苯乙烯等有毒气体,需强制通风系统
热收缩率较高,需构建保温舱体以防止翘曲开裂
3.聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)
PETG作为食品接触级材料,常见于包装容器领域,其3D打印线材通过FDA认证,适用于功能性部件制造。
核心优势
食品安全特性突出,可直接接触食品与饮料
抗紫外线性能优异,户外应用寿命达3年以上
层间结合强度高,横向负载能力优于ABS
性能局限
打印过程易产生拉丝现象,需优化退火速度与温度
表面硬度较低,易出现划痕影响外观质量
二、关键参数对比
1.加工温度参数
材料喷嘴温度范围(℃)构建平台温度(℃)冷却需求
PLA180-22055-70(可选)中等
ABS210-25090-110(必选)需保温舱体
PETG220-25050-80(可选)低(避免急冷)
2.环境控制要求
封闭舱体:ABS必选(防止有毒气体扩散),PLA/PETG可选
湿度管理:三种材料均需干燥存储(相对湿度<40%)
3.后处理技术路径
材料机械加工化学处理表面处理效果
PLA砂纸打磨、补土填充无有效化学溶剂哑光质感
ABS砂轮机抛光丙酮蒸汽平滑高光镜面效果
PETG火焰抛光、涂层覆盖醋酸乙酯溶解半透明质感
4.力学性能排序
抗冲击性:PETG>ABS>PLA
拉伸强度:ABS>PETG>PLA
热稳定性:ABS>PETG>PLA
三、典型应用场景
1.PLA选型建议
原型验证、教育模型、装饰性构件
需避免:高温环境部件、承重结构
2.ABS适用领域
功能性零部件(无人机框架、汽车内饰)
需丙酮后处理的复杂曲面件(如艺术雕塑)
3.PETG优势场景
食品接触器具(水杯、餐具)、户外设备外壳
需高透明度或紫外线耐受的部件(灯罩、花园设施)
总结:材料选型决策树
安全性优先:选择PLA(室内)或PETG(食品接触)
力学性能需求:承重结构选ABS/PETG,非承重选PLA
环境适应性:户外选PETG,高温环境选ABS
后处理复杂度:追求表面质量选ABS,快速迭代选PLA
通过系统性能对比与场景适配分析,可实现三种材料的最佳应用价值。未来,随着改性技术的发展,PETG的抗划伤性与ABS的环保性有望进一步提升,拓展其应用边界。