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PLA versus ABS: Filamente für den 3D-Druck im Detail und Vergleich

Autor / Redakteur: Sean Rohringer / All3dp.com * / Sebastian Gerstl

PLA versus ABS: Welches Druck-Filament eignet sich besser? Wir beleuchten für Sie die Unterschiede und Einsatzbereiche der ABS- und PLA-Filamente.

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Stabile Spielwaren wie beispielsweise Lego-Blöcke bestehen aus ABS-Material. Was unterscheidet ABS-Filament von dem im 3D-Druck weiter verbreitetem PLS - und wann eignet sich welches Material besser für 3D-Druck-Projekte?
Stabile Spielwaren wie beispielsweise Lego-Blöcke bestehen aus ABS-Material. Was unterscheidet ABS-Filament von dem im 3D-Druck weiter verbreitetem PLS - und wann eignet sich welches Material besser für 3D-Druck-Projekte?
(Bild: Lego Color Bricks / By Alan Chia (Lego Color Bricks), via Wikimedia Commons / BY-SA 2.0)

Beim Desktop-3D-Druck sind PLA und ABS die gängigsten Filament-Materialien. Beides sind Thermoplaste, d.h. sie werden formbar, wenn man sie erwärmt. In heißem Zustand lassen sie sich also beliebig formen – und behalten diese Form (wahrscheinlich) nach dem Abkühlen für immer bei.

Diese Filamente haben zwar einiges gemeinsam, doch es gibt auch zahlreiche Unterschiede.

Wann druckt man also mit PLA und wann mit ABS? Dieser Beitrag will genau diese Fragen beantworten und gleichzeitig die Eigenschaften der beiden Werkstoffe ausführlich beleuchten.

Bei der Entscheidung für oder gegen ein bestimmtes Filament ist einer der beiden folgenden Aspekte ausschlaggebend: zum einen, wie leicht es ist, mit dem Material zu drucken und zum anderen, wie das Endprodukt aussehen wird.

Auf der Suche nach Antworten bietet Ihnen dieser Beitrag einen ausführlichen Vergleich zwischen PLA und ABS und liefert insbesondere Informationen rund um das Drucken und die Produkte sowie zu empfohlenen Anwendungsbereichen.

Wie in der Infobox erwähnt, ist es generell einfacher, mit PLA zu drucken als mit ABS. PLA-Filament ist also für Anfänger geeigneter. Es schmilzt bei einer niedrigeren Temperatur, tendiert weniger dazu, sich beim Druck zu Verziehen (Warp-Effekt) und riecht nach Süßigkeiten! Aber das ist noch nicht alles.

Thermische Eigenschaften (Druckparameter)

Kunststoff schmilzt, wenn man ihn erwärmt, stimmt‘s? Richtig - aber nicht sofort. In der Praxis ist der Vorgang etwas komplizierter, lässt sich aber auf diese drei Stufen „zusammendampfen“:

1. Kalt nach warm: Der Kunststoff ist zuerst hart und “glasartig” und so als Werkstoff am brauchbarsten. Er bleibt so, bis er auf seine Glasübergangstemperatur erhitzt wird.

2. Warm nach heiß: Der Kunststoff ist jetzt zäh und gummiartig - ein Zwischending in Sachen Brauchbarkeit, denn in diesem Zustand ist er für nichts geeignet. Er bleibt so, bis er auf seine Schmelztemperatur erhitzt wird.

3. Heiß zu geschmolzen: Der Kunststoff ist jetzt flüssig und perfekt zum Drucken geeignet.

Warum ist das so wichtig? Die Punkte, die zwischen den drei Stufen liegen – also die Glasübergangstemperatur und Schmelztemperatur – haben einen direkten Einfluss auf die Druckbett- und Drucktemperaturen eines Filaments. Um am Druckvorgang nichts zu ändern, muss das Druckbett generell unterhalb der Glasübergangstemperatur bleiben. Und damit das Filament flüssig ist, muss es zum Drucken natürlich oberhalb seiner Schmelztemperatur sein.

Sehen wir uns die nachfolgende Tabelle an. Sie zeigt nicht nur die Glasübergangs- und Schmelztemperatur der beiden Werkstoffe, sondern auch die empfohlenen Temperaturen für das Druckbett und den eigentlichen Druck.

Temperatur PLA ABS
Druckbett-Temperatur 20-60°C
(optional)
80-110°C
(erforderlich)
Glasübergangstemperatur 57°C 104°C
Schmelztemperatur 150-160°C k.A.*
Drucktemperatur 180-230°C 210-250°C

*Als rein amorphes Material hat ABS keinen richtigen Schmelzpunkt (wird jedoch schon unterhalb der empfohlenen Drucktemperatur flüssig).

Dank der Tabelle sehen wir allmählich, warum PLA einfacher zu drucken ist als ABS. Aufgrund seiner niedrigen Glasübergangs- und Schmelztemperatur ist für das PLA-Filament generell weniger Hitze zum Drucken erforderlich. Man braucht noch nicht mal ein beheiztes Druckbett! (Auch wenn es die Sache durchaus einfacher macht).

Ergänzendes zum Thema
PLA und ABS – Infobox

Polylactic Acid (PLA) ist ein biologisch abbaubarer thermoplastischer Kunststoff. Es wird aus erneuerbaren Ressourcen wie Maisstärke oder Zuckerrohr gewonnen. PLA wird neben dem 3D-Druck meist für die Herstellung von medizinischen Implantaten, Lebensmittelverpackung sowie Einweggeschirr verwendet. Der größte Vorteil von PLA ist, dass es einfach zu drucken ist.

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist ein ölbasierter thermoplastischer Kunststoff, der meist in (DWV-)Rohrsystemen, Fahrzeugverkleidung, Schutzhelmen und Spielwaren (z.B. Lego) zum Einsatz kommt. Mit ABS gedruckte Objekte sind meist etwas fester, elastischer und langlebiger als Objekte aus PLA. Der Druckvorgang ist jedoch etwas komplizierter (und verursacht unangenehme Dämpfe).

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