【材料小教室】想深入了解3D列印線材PLA/ABS/PETG的差異 ...

PETG則比較模糊:寶特瓶的原料*/蠻有韌性的/耐熱性贏PLA但輸ABS。

*PETG原料價格昂貴，主要以訴求透明的高級容器(如化妝品)為主，極少用於一般寶 ... 目錄 主頁 產品 新品優惠 光固化樹酯 消光PLA線材 特殊PLA線材 SpiderFlexTPE彈性線材 HF-PET線材 PETG線材 精選商品 WhereToBuy 色彩專案 紙立方 CultureJapan 36Arsenal 知識文章 資源下載 FACEBOOK Facebook社團 Facebook專頁 COVID-19防疫活動 分類 精選商品 消光PLA線材 SpiderFlexTPE彈性線材 PETG線材 HF-PET線材 光固化樹酯 帳戶 會員登入 新用戶註冊 其他 聯絡我們 繁體中文 {{currentCurrency.name}} 購物車 你的購物車是空的 {{'product.bundled_products.label'|translate}} {{'product.bundle_group_products.label'|translate}} {{'product.gift.label'|translate}} {{'product.addon_products.label'|translate}} {{item.product.title_translations|translateModel}} {{field.name_translations|translateModel}} {{item.variation.name}} {{childProduct.title_translations|translateModel}} {{getChildVariationShorthand(childProduct.child_variation)}} {{getSelectedItemDetail(selectedChildProduct,item).childProductName}} x{{selectedChildProduct.quantity||1}} {{getSelectedItemDetail(selectedChildProduct,item).childVariationName}} {{item.quantity}}x NT$0 {{item.unit_point}}點 刪除 {{'product.addon_products.label'|translate}} {{addonItem.product.title_translations|translateModel}} {{addonItem.quantity}}x {{mainConfig.merchantData.base_currency.alternate_symbol+"0"}} 刪除 訂單結帳 語言 English 繁體中文 貨幣 $HKD ¥CNY $TWD $USD $SGD €EUR $AUD £GBP ₱PHP RMMYR ฿THB د.إAED ¥JPY KMMK $BND ₩KRW RpIDR ₫VND $CAD 目錄 登入會員 購物車 ({{currentCart.getItemCount()}}) 聯絡我們 繁體中文 English 繁體中文 - {{currentCurrency.symbol}} ------ {{currentCurrency.name}} {{currency.name}} 主頁 產品 新品優惠 光固化樹酯 消光PLA線材 特殊PLA線材 SpiderFlexTPE彈性線材 HF-PET線材 PETG線材 精選商品 WhereToBuy 色彩專案 紙立方 CultureJapan 36Arsenal 知識文章 資源下載 FACEBOOK Facebook社團 Facebook專頁 COVID-19防疫活動 【材料小教室】想深入了解3D列印線材PLA/ABS/PETG的差異?帶你看懂材料物性表(TDS) 2018-06-17 歡迎臉書搜尋「SpiderMaker3Dfilament」加入社團進一步討論喔!   3D列印線材常見的種類 不論是3D列印的入門新手或行家，回答PLA和ABS幾乎是反射動作了。

資深的朋友還會舉出PETG、TPE、Nylon或是其他材料。

根據3DHubs的統計數據顯示，名列FDM材料使用的前三大也確實為PLA(34%)、ABS(16%)與PETG(4%)                  3DHubs2018Q1的統計數據   PLA/ABS/PETG的特性和差異的常見認知 PLA:很好印/不太會翹/不耐熱/有點脆弱。

ABS:很臭/列印會翹要開加熱底板/蠻耐熱的/做結構件挑ABS就對了。

PETG則比較模糊:寶特瓶的原料*/蠻有韌性的/耐熱性贏PLA但輸ABS。

*PETG原料價格昂貴，主要以訴求透明的高級容器(如化妝品)為主，極少用於一般寶特瓶喔! 樂高積木就是採用ABS製作的   PLA和ABS誰強 最常見的答案:「ABS。

」有些看法則是:「PLA好像比較硬耶，可是不耐熱。

」「PLA太脆了，比ABS容易斷。

」 其實這種問法是有瑕疵的，它們都有各自的強項，導致上述說法大致上正確又有點模糊。

畢竟3D列印使用者來自各行各業，並非人人都具備材料背景，這或許就是3D列印在應用端難以前進的關鍵。

  所以，先來認識材料物性表TechnicalDataSheet(TDS) 材料物性表(TDS)是產品加工與應用在選擇材料時，非常重要的參考資料。

每一家原料生產廠商大多會提供TDS，但呈現的項目則沒有一定。

該表大多是以射出成型的樣品評量，因此不能直接套用到3D列印，但在相同加工方式下比較，足以了解材料本質上的差異。

  > 國內知名ABS製造商奇美實業-PA-747TDS   高分子常見的測試規範 國際標準化組織(InternationalOrganizationforStandardization,ISO) 美國材料和試驗協會((AmericanSocietyofTestingMaterials,ASTM) 日本工業標準(JapaneseIndustrialStandards,JIS) 上述組織皆會記載樣品和測試規範，其中ISO和ASTM最常見，規範也會根據不同年份做出微調，我們的射出模具和測試標準主要也是以這兩者為主。

  TDS中常見的機械性質測試項目 認識測試項目之前，先建立幾個簡單的觀念: 看到《模數(Modulus)》可以視為抵抗變形的能力；例如彎曲模數越大，就要施越大的力才能彎曲它；楊氏係數越大，就代表要施越大的力才能拉長它。

看到《強度(Strength)》可以視為材料被破壞或達到指定狀態所施的外力。

注意時間維度:衝擊、彎曲、拉伸、測試都可以獲得材料韌性，但是衝擊時間極短，彎曲與拉伸則是時間相對較長。

  拉伸測試 如影片所示，試片兩端用設備夾持後，以定速拉開(通常是5mm/min)，測試應該要在30秒~5分鐘內完成，並且可以獲得下列性質(未列出全部)： 拉伸強度(Tensilestrength,TS) 楊氏係數(E-modulus) 延伸率(Tensileelongation,%)     彎曲測試 影片中所展示的為3點測試法，由上方施以定速變形(通常是15mm/min)，以斷裂或5%變形做為彎曲強度，測試可獲下列性質。

彎曲強度(Flexuralstrength,FS) 彎曲模數(FlexuralModulus,FM)       熱變形溫度測試 熱變形溫度的測試是藉由施展固定負重(通常是0.45MPa或1.80MPa)，特定升溫速率(通常為2度/min)，達特定變形量(常見為0.25mm)時的溫度，即為熱變形溫度。

熱變形溫度(HeatDistortionTemperature,HDT)       衝擊測試  衝擊強度測試是將擺錘拉到90度角後自由擺下，藉由衝擊前後的擺動角度判斷材料吸收掉多少能量。

衝擊測試的試片又分為有缺口(notched)或無缺口(unnotched)兩種，而ASTMD256則是缺口衝擊強度。

缺口會造成應力集中效應，有些材料對此非常敏感，設計上就應該盡可能避開銳角等容易造成應力集中的設計。

衝擊強度(IzodImpactTest)   PLA/ABS/PETG的材料物性比較表 認識各種機械性質的測試方式後，接著來看各種材料的機械性質吧! PLA/ABS/PETG各自有非常多的規格，表中採用的數據皆有用於3D列印線材的規格，對於常規線材來說是有參考性的。

耐熱性:HDT是個非常好的指標，確實如大家所認知的ABS>PETG>PLA。

剛性:材料容不容易受力彎曲，這時候要看得就是FlexuralModulus，數字越大剛性越高，順序為PLA>ABS>PETG 韌性:還記得先前提到的時間維度嗎?通常看一個材料的韌性可以由Elogation與Izod來判斷，前者是時間相對較長，後者是時間極短，兩者往往是正相關，倘若如下表所示，Elogation是PETG>ABS，Izod則是ABS>PETG，我就會解釋為: 抗摔與撞擊(時間極短):ABS>PETG>PLA，卡榫等應用(時間相對較長):PETG>ABS>PLA   常見3D列印材料之物理性質表 測試性質 ASTM 單位 PLA ABS PETG TensileStrength D638 MPa 7.6 40.2 35 E-modulus D638 MPa – – – Elogation D638 % 4.3 20 193 FlexuralStrength D790 MPa 107.4 60.8 67 FlexuralModulus D790 MPa 3265 2157 1800 HDT D648 oC 55 96 71 Izod D256 kg-cm/cm 3.2 19 7 更嚴謹的表格應該會附上測試條件，但並非每家原料廠商都有提供，因此在表中無附上測試條件。

  成形方式不同，參考趨勢就好 射出成形與3D列印製程差異很大，前者為實心填充，極少結合線，冷卻相對較慢，有模具保壓；後者則是極少實心列印，每層都是結合線，快速冷卻，無模具保壓，上述差異可能導致結果出現落差。

例如宣稱高耐熱的PLA在3D列印快速冷卻的過程中根本沒有足夠時間結晶，導致其耐熱性與一般PLA無異。

如同射出條件的設定會導致試片性質有極大的差異，列印的設備與列印條件，也會導致成品性質有極大的差異，列印參數設定不佳也會造成材料性質無法完整發揮。

因此，身為3D列印材料工程師，要清楚傳統製程與3D列印之間的差異，才能開發出適合3D列印使用的線材，並非對照TDS挑選材料那麼簡單喔!   所有影音圖像內容版權歸該單位所有。

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