3डी प्रिंटिंग की दुनिया में, सामग्री का चयन सीधे अंतिम उत्पादों के प्रदर्शन और अनुप्रयोग सीमा को निर्धारित करता है। कई उपलब्ध विकल्पों में से, दो थर्मोप्लास्टिक्स सबसे लोकप्रिय विकल्पों के रूप में सामने आते हैं: एबीएस (एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन स्टाइरीन) और पीएलए (पॉलीलैक्टिक एसिड)। यह व्यापक तुलना निर्माताओं को उनकी परियोजनाओं के लिए सबसे उपयुक्त सामग्री चुनने में मदद करने के लिए उनकी प्रमुख विशेषताओं, फायदे, नुकसान और इष्टतम उपयोग के मामलों की जांच करती है।
3डी प्रिंटिंग के लिए बिल्डिंग ब्लॉक्स के रूप में विशिष्ट सामग्रियों की आवश्यकता होती है। 3डी प्रिंटिंग के "अवयवों" के रूप में काम करने वाले फिलामेंट्स, रंग, मजबूती और वजन सहित मॉडलों की महत्वपूर्ण विशेषताओं को निर्धारित करते हैं। ये सामग्रियां आमतौर पर 3डी प्रिंटर में उपयोग के लिए स्पूल्ड तार या फाइबर के रूप में आती हैं।
बाज़ार कई 3डी प्रिंटिंग फिलामेंट किस्मों की पेशकश करता है, जिनमें नए विकल्प लगातार उभर रहे हैं। हालाँकि, सभी सामग्रियाँ वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए समान रूप से व्यावहारिक साबित नहीं होती हैं। यह विश्लेषण एबीएस और पीएलए पर केंद्रित है, जो 3डी प्रिंटिंग में दो सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले थर्मोप्लास्टिक्स हैं।
एबीएस और पीएलए अपने उपयोग में आसानी, व्यापक उपलब्धता और कई अनुप्रयोगों में बहुमुखी प्रतिभा के कारण 3डी प्रिंटिंग में अपना प्रमुख स्थान बनाए हुए हैं। निम्नलिखित अनुभाग प्रत्येक सामग्री की विस्तृत जाँच प्रदान करते हैं।
एबीएस सबसे पुराने 3डी प्रिंटिंग फिलामेंट्स में से एक का प्रतिनिधित्व करता है, जो अपनी उच्च शक्ति और मध्यम लचीलेपन के लिए प्रसिद्ध है। यह सामग्री उपकरण, खिलौने, फोन केस और पंखे के ब्लेड सहित विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। इसकी एक्सट्रूज़न में आसानी, उत्कृष्ट गर्मी प्रतिरोध और स्थायित्व के साथ मिलकर, एबीएस को इंजीनियरों और पेशेवरों के बीच विशेष रूप से लोकप्रिय बनाती है।
पीएलए, मकई जैसे नवीकरणीय स्टार्च स्रोतों से प्राप्त एक बायोडिग्रेडेबल सामग्री है, जो पर्यावरणीय लाभ प्रदान करती है। अपनी चमकदार फिनिश, व्यापक रंग विकल्पों और अलग-अलग पारदर्शिता स्तरों के साथ, पीएलए शौकीनों और 3डी प्रिंटिंग के शौकीनों के लिए एक आदर्श विकल्प के रूप में कार्य करता है।
उपयुक्त फिलामेंट के चयन के लिए मुख्य सामग्री गुणों को समझना आवश्यक साबित होता है। निम्न तालिका ABS और PLA की महत्वपूर्ण विशेषताओं की तुलना करती है:
| संपत्ति | पेट | प्ला |
|---|---|---|
| ग्लास संक्रमण तापमान | उच्चतर (~105°C) | निचला (~60°C) |
| तन्यता ताकत | निचला | उच्च |
| FLEXIBILITY | उच्च | निचला |
| गर्मी प्रतिरोध | बेहतर | गरीब |
| गंध | प्लास्टिक की तेज़ गंध | हल्की मक्के जैसी सुगंध |
| पर्यावरणीय प्रभाव | गैर-बायोडिग्रेडेबल, पुन: प्रयोज्य | बायोडिग्रेडेबल, कम्पोस्टेबल |
| मुद्रण तापमान | 210-250°C | 160-220°C |
| गर्म बिस्तर की आवश्यकता | आवश्यक (100-110°C) | वैकल्पिक (50-60°C) |
| युद्ध करने की प्रवृत्ति | अधिक सिकुड़न, विकृत होने का खतरा | कम सिकुड़न, न्यूनतम विकृति |
एबीएस उच्च ग्लास संक्रमण तापमान को प्रदर्शित करता है, ऊंचे तापमान पर संरचनात्मक अखंडता बनाए रखता है। यह विशेषता उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए एबीएस को बेहतर बनाती है। पीएलए कम तापमान पर विकृत होना शुरू हो जाता है, जिससे इसकी उच्च तापमान उपयोगिता सीमित हो जाती है।
पीएलए एबीएस की तुलना में अधिक तन्य शक्ति प्रदर्शित करता है, जिसके परिणामस्वरूप कठोर और अधिक कठोर घटक बनते हैं। हालाँकि, यह कठोरता PLA को ABS की तुलना में अधिक भंगुर बनाती है। एबीएस बेहतर लचीलापन प्रदान करता है, जिससे फ्रैक्चर के बिना तनाव के तहत विरूपण की अनुमति मिलती है, जिससे यह यांत्रिक रूप से तनावग्रस्त या लचीले घटकों के लिए बेहतर अनुकूल हो जाता है।
PLA (160-220°C) की तुलना में ABS को उच्च मुद्रण तापमान (210-250°C) की आवश्यकता होती है। एबीएस विरूपण को रोकने के लिए उच्च बिस्तर तापमान (100-110 डिग्री सेल्सियस) की भी मांग करता है, जबकि पीएलए 50-60 डिग्री सेल्सियस तक गर्म बिस्तरों पर प्रभावी ढंग से प्रिंट कर सकता है। एबीएस महत्वपूर्ण शीतलन संकुचन प्रदर्शित करता है जो अनुचित तरीके से प्रबंधित होने पर विकृति या परत पृथक्करण का कारण बन सकता है, जबकि पीएलए न्यूनतम संकोचन और विकृति प्रवृत्ति दिखाता है।
इसके अतिरिक्त, एबीएस मुद्रण के दौरान ध्यान देने योग्य गंध उत्सर्जित करता है, जिसके लिए अक्सर पर्याप्त वेंटिलेशन की आवश्यकता होती है। पीएलए विषाक्त उत्सर्जन के बिना हल्की, मीठी मकई जैसी सुगंध पैदा करता है।
पीएलए पर्यावरण अनुकूल विशेषताओं के रूप में बायोडिग्रेडेबिलिटी और कंपोस्टेबिलिटी प्रदान करता है। हालाँकि, पूर्ण PLA बायोडिग्रेडेशन के लिए विशिष्ट परिस्थितियों की आवश्यकता होती है और यह मानक खाद ढेर या लैंडफिल में नहीं हो सकता है। एबीएस, हालांकि बायोडिग्रेडेबल नहीं है, इसे पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, हालांकि पुनर्चक्रण प्रक्रियाएं जटिल बनी हुई हैं और अभी तक व्यापक रूप से लागू नहीं की गई हैं।
पीएलए उत्पादन कम ऊर्जा की खपत करता है और एबीएस की तुलना में कम ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन उत्पन्न करता है, जिससे यह समग्र रूप से अधिक टिकाऊ विकल्प बन जाता है।
एबीएस और पीएलए के बीच चयन विशिष्ट परियोजना आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। निम्नलिखित दिशानिर्देश सूचित निर्णय लेने में सहायता करते हैं:
सामग्री की लागत ब्रांड, गुणवत्ता और आपूर्तिकर्ता के अनुसार अलग-अलग होती है। आमतौर पर, पीएलए अपने नवीकरणीय सोर्सिंग बनाम एबीएस के पेट्रोलियम मूल के कारण एबीएस की तुलना में थोड़ी अधिक कीमतें रखता है। मौजूदा बाजार कीमतें एबीएस के लिए 14-60 डॉलर प्रति किलोग्राम और पीएलए के लिए 19-75 डॉलर प्रति किलोग्राम के बीच हैं।
एबीएस और पीएलए के बीच चयन करने के लिए परियोजना आवश्यकताओं के सापेक्ष प्रत्येक सामग्री के गुणों पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता होती है। एबीएस मजबूत घटकों के लिए स्थायित्व और लचीलेपन में उत्कृष्ट है, जबकि पीएलए सजावटी वस्तुओं और प्रोटोटाइप के लिए आदर्श पर्यावरणीय लाभ और सौंदर्य गुण प्रदान करता है। बड़े पैमाने की परियोजनाओं पर काम करने से पहले दोनों सामग्रियों की छोटी मात्रा का परीक्षण अक्सर मूल्यवान साबित होता है।
