El PLA y el ABS son dos de los materiales más utilizados en la impresión 3D por deposición de material fundido Sigue leyendo para ver una comparación entre el ABS y el PLA y cómo imprimir ambos.
Los principales actores
Las impresoras 3D funcionan con una amplia gama de materiales (fuente Fabaloo)
La impresión 3D abarca muchas tecnologías, pero la más popular a nivel de consumidor es el modelado por deposición fundida (FDM). El material que se utiliza para imprimir piezas en 3D en las impresoras FDM viene en forma de filamento, una especie de cuerda de plástico envuelta en una bobina. Los filamentos pueden estar hechos de diferentes materiales, pero suelen ser termoplásticos porque pueden fundirse y volverse a solidificar fácilmente.
De los muchos tipos de filamentos, el más popular es el ácido poliláctico (PLA), conocido por su facilidad de uso y su bajo precio. Pero hay otros materiales comunes, como el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), un material muy utilizado para el moldeo por inyección de productos de consumo como Lego o de piezas internas de automóviles como las salpicaderas.
Aparte quizás del PETG, el PLA y el ABS son los dos filamentos más populares utilizados para la impresión 3D FDM, y aunque ambos son termoplásticos y parecen similares, tienen muchas diferencias. En este artículo, compararemos los dos materiales en algunos puntos clave, como la impresión, el precio y mucho más.
ABS vs PLA: Rendimiento de impresión y propiedades del material
Impresión y Uso
El PLA y el ABS pueden parecer bastante similares a primera vista, pero difieren a la hora de imprimir. En esta sección, repasaremos las diferencias entre el PLA y el ABS en cuanto a su impresión y uso.
Temperatura
Las primeras diferencias se refieren a las temperaturas de impresión. En particular, el ABS requiere temperaturas más altas de la boquilla y de la cama que el PLA. La más significativa es esta última, ya que el ABS tiende a deformarse mucho en la cama de impresión. De hecho, la mayoría de los filamentos de ABS requieren una temperatura para la cama de unos 80-110 °C. El PLA, por otro lado, no requiere necesariamente una cama caliente, pero generalmente se prefiere tener una temperatura de cama de alrededor de 60 °C.
Hay menos diferencia cuando se trata de la temperatura de la boquilla. El PLA suele imprimirse con una temperatura de boquilla de unos 180-230 °C, frente a los 210-250 °C que necesita el ABS.
Otro detalle relacionado con la temperatura es que, con el ABS, suele ser necesario tener una caja protectora alrededor de la impresora para atrapar el calor y bloquear el flujo de aire. Esto se debe a que el ABS es un material muy sensible a la temperatura, por lo que cuando hay corrientes de aire o cambios de temperatura, las piezas pueden romperse mientras se imprimen. El PLA es mucho más fácil de imprimir en este sentido, ya que no se necesita esta protección, aunque podría mejorar la calidad de la impresión.
Velocidad
El ABS y el PLA imprimen prácticamente a la misma velocidad, lo que es estupendo porque no hay que cambiar esta configuración cuando se pasa de un perfil de particionado a otro. Una velocidad de 60 mm/s es bastante común para el PLA, pero ciertamente no es el límite; algunos usuarios han logrado velocidades de impresión en el rango de 150 mm/s o más. El ABS también puede imprimir a 60 mm/s, pero este valor está en el extremo superior, siendo un rango más preciso el de 40-60 mm/s.
Los ajustes de velocidad también dependen de los demás ajustes que utilices, por lo que elegir entre PLA y ABS probablemente no sea tu opción más limitante.
Vapores
Una solución sencilla para el filtrado por impresión 3D es este filtro de pared de Alveo3D (Fuente: Alaveo 3D en YouTube)
Casi todos los filamentos producen olores cuando se imprimen, pero algunos son más evidentes que otros. Cuando se calienta un termoplástico, se liberan humos, y estos humos no suelen ser del tipo saludable, ya que podrían contener partículas nocivas.
El PLA no es conocido por desprender un mal olor, y el material es de origen vegetal, por lo que los humos que hay no son demasiado preocupantes. En cambio, el ABS es notablemente más tóxico que el PLA y desprende un olor terrible.
Cuando se utiliza una caja, al levantar la tapa de la caja se liberan los humos de una sola vez, lo que hace que este olor sea a veces insoportable. Por lo tanto, se recomienda tener cuidado con la manipulación de la carcasa y garantizar una ventilación adecuada en cualquier habitación en la que se imprima. Los filtros pueden ayudar especialmente en este aspecto.
Almacenamiento
Puede que pienses que el almacenamiento de los filamentos no es tan importante, pero los diferentes materiales tienen diferentes niveles higroscópicos, lo que significa que algunos son más sensibles a la humedad que otros. Los materiales higroscópicos que absorben humedad provocan un grave deterioro de la calidad de impresión; entre otras cosas, pueden formarse burbujas cuando el filamento se calienta y se extruye.
El PLA y el ABS no son realmente conocidos por estar en el lado higroscópico del espectro (a diferencia del PETG). Aun así, es importante recordar que siempre hay que sellar el filamento en un recipiente hermético para evitar que le llegue la humedad. También puedes secar o deshidratar tu filamento antes de utilizarlo con un horno o deshidratador.
Propiedad de los Materiales
El PLA tiende a ser frágil y a romperse fácilmente (Fuente EcoRepRap)
Rigidez y Durabilidad
La resistencia es un aspecto vital de cualquier material, ya que las piezas débiles están limitadas en sus aplicaciones.
En vista de ello, MatterHackers realizó una prueba en la que imprimió el mismo gancho en diferentes materiales y registró cuánto peso podía soportar cada uno. En sus conclusiones, el ABS aguantó un mínimo de 209 libras y un máximo de 284 libras. Esto es bastante fuerte y mucho mayor que el rango de PLA de entre 119 y 184 libras. En general, el ABS es un poco más fuerte que el PLA, lo que justifica en cierto modo lo difícil que es imprimirlo.
Otro factor a tener en cuenta es la durabilidad de un material frente a la intemperie, como la luz solar, las temperaturas extremas y otros elementos. El ABS puede soportar temperaturas más altas que el PLA, pero tiende a agrietarse con el frío, mientras que el PLA no. Además, ambos materiales se degradan con el tiempo cuando se enfrentan a los rayos UV y a la humedad, por lo que ninguno de ellos es especialmente adecuado para piezas que vayan a utilizarse en el exterior.
Flexibilidad
El PLA y el ABS no son filamentos flexibles como el TPU, pero la flexibilidad sigue siendo un factor importante porque determina si las piezas son frágiles o más duraderas. La “flexibilidad” suele referirse a la resistencia a la flexión, y los valores más altos significan materiales menos frágiles, pero también puede describir el alargamiento en el punto de rotura.
AirWolf3D realizó algunas pruebas con ganchos impresos en 3D en varios materiales y descubrió que el ABS tenía un mayor alargamiento antes de la falla que el PLA. En sus pruebas, el PLA sólo podía soportar un 15,3% de alargamiento antes de fallar en comparación con el 21,6% que podía soportar la pieza de ABS. En otras palabras, las piezas de ABS tienden a ser menos frágiles que las de PLA, lo que para una pieza funcional podría ser una diferencia significativa.
Post Procesado
El posprocesamiento se refiere a las técnicas que se pueden utilizar para mejorar una pieza después de imprimirla. Ni el PLA ni el ABS tienen limitaciones en los métodos básicos de posprocesamiento, como el lijado o la pintura, aunque algunos informan de que el ABS se lija más fácilmente.
Otra técnica de posprocesamiento muy popular es el alisado mediante un disolvente. En este caso, el ABS tiende a ser la opción favorita, ya que se puede alisar con bastante facilidad con vapor de acetona.
Otras Propiedades
Naturalmente, hay muchas otras propiedades del PLA y del ABS que pueden ser relevantes para un caso de uso específico. Por ejemplo, el PLA es más reciclable y puede biodegradarse. Dicho esto, las características anteriores tienden a ser las más importantes, y el resto sólo entran en juego en contextos muy específicos.
Costos y Opciones
El PLA y el ABS tienen un precio similar cuando se trata del coste de la bobina de un kilo de filamento. Sin embargo, si nos fijamos únicamente en el coste de la materia prima, el ABS es probablemente más barato que el PLA. Esto se debe a que el ABS se utiliza mucho en el moldeo por inyección para fabricar piezas comunes y pequeñas, como componentes interiores de automóviles o incluso Lego.
En la impresión 3D, debido a que el PLA es más popular y hay una mayor infraestructura construida en torno a él que el ABS, se pueden encontrar algunas bobinas de PLA más baratas que de filamento ABS. Sin embargo, esta diferencia de precio no es significativa, y el precio de una bobina de uno de estos materiales depende más de otros factores. Atributos como la marca, la tolerancia del diámetro, el color y el envío son los factores que más influyen en que unos filamentos sean más caros que otros.
En ese sentido, debido a que el PLA es más popular como filamento que el ABS, también tiene más marcas, colores y mezclas especiales (como los filamentos PLA compuestos). El filamento ABS también tiene varias marcas y colores disponibles, pero quizás menos que el PLA.
Aplicaciones
En conclusión, tanto el PLA como el ABS son grandes materiales, pero por diferentes razones. A continuación, repasaremos algunas aplicaciones de cada tipo de filamento para ayudarte a decidir cuál es el más adecuado para ti.
El PLA es el rey de los materiales de impresión 3D, y se ha hecho popular porque es fácil de imprimir y trabajar con él. Sin embargo, es bastante débil y quebradizo, por lo que probablemente sea el mejor si eres nuevo en la impresión 3D o si buscas imprimir modelos divertidos en lugar de piezas funcionales de alta resistencia. Básicamente, para cualquier cosa que no vaya a estar expuesta a una fuerte tensión física, a temperaturas elevadas o a la radiación UV, el PLA es el material ideal. Algunos ejemplos de uso son las miniaturas, las piezas de exposición como los cascos de cosplay y los artículos poco funcionales como las torres de dados.
Por otro lado, el ABS es un material más industrial que es más difícil de imprimir, pero tiene mejores cualidades que el PLA, como su resistencia, flexibilidad y reactividad a los disolventes. Estas características hacen que el ABS resulte atractivo para aquellos que buscan fabricar prototipos de piezas del mundo real, componentes que sufrirán tensiones físicas o modelos que se ajustan a presión. Algunos ejemplos de aplicaciones podrían ser un engranaje utilizado en un robot de competición, un eslabón de cadena que se ajusta a presión o cualquier cosa destinada a resistir la intemperie.
Artículo original disponible en: ALL3DP