3D打印材料老化测试ABS vs PLA,结果出人意料 

3D打印技术 /[其他]
发布时间: 2023-01-17 10:28
艺术品往往可以保存很长时间,据报道,婆罗洲最早的动物艺术品被认为有52,000年的历史。如今,3D打印制作的艺术品已经不足为奇,但它们能够持续多长时间呢?
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用于长时间测试的ABS和PLA样品,图片来自:Science Direct

目前最常见的FDM 3D打印材料主要为PLA和ABS,近日,来自西班牙马的研究人员对此进行了一组人工加速老化的实验,以验证材料的长期耐用性。同时这项研究还发布在《Journal of Cultural Heritage》期刊上。
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研究人员分别测试了通过ABS和PLA打印的样品和纯线材。在模拟老化过程中,样品经受不同的紫外线和热量。该过程涉及在老化前对样品进行详细分析,以量化其成分、形态和颜色等特性,这些将与老化处理后的样品进行比较。

实验中,使用到了紫外线室和商业对流烤箱,以及很多精确的测量仪器来收集数据。紫外线照射在两种不同的持续时间下完成,250小时和500小时;每个循环的温度是连续的110℃。结果表明,由于紫外线和温度的作用,ABS样品的所有分析性能都发生了变化,而PLA样品的性能变化较小。
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ABS:参考 (a)、500小时紫外线老化后 (b) 和500小时温度老化后 (c) 的SEM图像;PLA:参考 (d)、500小时紫外线老化后 (e) 和500小时温度老化后 (f) 的 SEM 图像。图片来自:Science Direct

这个结果有点出乎意料,毕竟PLA的材料性能一直被认为比不上ABS。在紫外线辐射或温度变化后,研究人员发现ABS材料会很快“变黄”,甚至会出现裂纹,这表明它不是一种特别耐用的材料。与此同时,PLA似乎表现得更好,虽然材料也有轻微变形。

然而,众所周知,ABS容易受到紫外线降解,如果想要获得ABS几乎相同的特性,仍然可以选择类似的材料ASA作为替代品。因为它能够抵抗紫外线,但是材料的价格却高出不少。

这项研究给我们的启发是,艺术家在选择3D打印的材料时,如果想获得一件经久耐用的艺术品,应避免使用ABS,而PLA相对来说是更好的选择。
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