Azóta, hogy először hallottuk a 3D nyomtatás szót, a világ messze túljutott. Ez majdnem olyan, mint azokban a gyermekkori mesékben, amikor minden varázslatos volt, és teljes ellenőrzést gyakoroltunk rajta. A 3D-s nyomtatás ugyanolyan ígéretet kínál a fizikai világ feletti irányítás számára, de technikai szempontból is. A 3D nyomtatás évtizedek óta működik, és továbbra is a szokásos embereknek ad nagy teljesítményű tervezési és gyártási eszközöket. Ez egy additív gyártási folyamat, amely a digitális számítógéppel generált geometriát fizikai objektumokká változtathatja, különféle anyagok felhasználásával. A régi iskolai asztali nyomtatóktól az adalékanyag-gyártás jövőjéig a 3D-s nyomtatás a 80-as évek vége óta hosszú utat tett meg.
A zavaró, a játékot megváltoztató és az úttörő csak néhány a sok szóból, amelyek jobban leírják a növekvő 3D nyomtatás néven ismert technológiát. Ami a technológiát kivételesen egyedivé teszi a gyártási technológiák között, az az, hogy könnyen hozzáférhető. Ráadásul elképzelhetetlenné tette az álmok multidimenziós valósággá történő átalakítását. A 3D-s nyomtatás azonban több, mint ami szemmel néz. A 3D nyomtatási folyamat talán a legfontosabb része a megfelelő anyag használata. Az anyagokat illetően a PLA és az ABS a két leggyakoribb anyagtípus a 3D nyomtatáshoz, elsősorban az FDM 3D nyomtatáshoz, amelyek mindegyike egyedi.
A poli-tejsav, vagy más néven egyszerűen PLA, gyakran használt kukoricaalapú hőre lágyuló műanyag, amelyet a piacon minden FDM 3D nyomtató használ. Ez a 3D nyomtatású szálak egyik leggyakoribb típusa, és könnyen kezelhető anyag. Vízben oldódó hőre lágyuló műanyag, amely hordozóanyagokhoz használható, vízzel leöblíthető (nem oldószerekkel) és újra felhasználható. Mivel kukoricakeményítőből állítják elő, a tejsavat a folyamat során polimerizálják. És ami a legjobb, újrahasznosítható és mivel nem petrolkémiai műanyag, környezetbarát anyagválaszték.
Az akrilnitril-butadién-sztirol vagy az ABS egy általános hőre lágyuló polimer, amelyet ideálisan fröccsöntéshez használnak. Olaj alapú műanyag, amely erős és erős, de olajalapú műanyag összetétele miatt nem annyira környezetbarát, mint a PLA. Magasabb olvadáspontú és hosszabb élettartamú, mint a PLA, plusz előnye, hogy az üvegátmeneti hőmérséklet sokkal magasabb. Az ABS az előnyben részesített anyagválaszték azoknak az alkatrészeknek és tárgyaknak, amelyek valószínűleg 100 Celsius fokos hőmérsékleten vannak kitéve annak érdekében, hogy a nyomtatott tárgyak tapadjanak a peronhoz.
A PLA az egyik leggyakoribb hőre lágyuló anyag, amelyet a 3D nyomtatásban használnak. Ez egy kukoricaalapú, biológiailag lebomló hőre lágyuló polimer, amelyet cukornövényekből, például cukornádból, kukoricából és tapiokából készítenek. Újrahasznosítható, és mivel nem petrolkémiai műanyag, környezetbarát anyagválaszték. Az ABS viszont olaj alapú hőre lágyuló műanyag, sokkal magasabb üvegátmeneti hőmérsékleten, de olaj alapú műanyag összetétele miatt nem környezetbarát, mint a PLA. A PLA-val ellentétben nehéz lehet együtt dolgozni, és a nyomtatáshoz fűtött beépítési platformra van szükség.
A 3D nyomtatáshoz mind a PLA, mind az ABS szálak a leggyakrabban használt anyagok. A PLA azonban keményebb és rugalmasabb, mint az ABS, de jóval alacsonyabb olvadáspontú, mint az ABS, 180–220 Celsius fok körül. Az ABS viszont amorfnak tekinthető, ami azt jelenti, hogy nincs valódi olvadáspontja. Az ABS-t sztirol és akrilnitril polimerizálásával állítják elő polibutadién jelenlétében, amely lehetővé teszi a polimer fokozatos meglágyulását a hőmérséklet emelkedésével. A PLA nagyobb súrlódást mutat, mint az ABS, így rendkívül nehéz az extrudálás.
A PLA szálak nagyobb szakítószilárdsággal rendelkeznek, de teljesítményükben viszonylag meglehetősen hasonlóak, mint az ABS szálak. A PLA következetesebb minõségû, ha az extruderbõl nyeri ki, és nem bocsát ki kellemetlen szagot. Ezenkívül a nyomtatás során ritkán buborékol vagy gyűrődik, így ideális a részletesebb tárgyak készítéséhez. Az ABS azonban nem ajánlott a nagyon részletezett mintákhoz, mivel hajlamos a buborékolásra az extrudálás során. A PLA-val ellentétben az ABS-vel szintén nehéz lehet dolgozni, és fűtött beépítési platformra van szükség, amelyhez sok otthoni nyomtató nem rendelkezik.
Mindkettő az előnyben részesített anyagválaszték az FDM nyomtatáshoz, és tipikusan hasonlóak a költségükben, de az ABS a legmegfelelőbb azokban az alkalmazásokban, ahol szilárdságra, hőstabilitásra és rugalmasságra van szükség. Számos módon használják, az ipari alkalmazásokból az extrudálástól a gyermekek játékáig, például a Lego-téglaktól a hangszerekig. A PLA viszont könnyebb és biztonságosabb használni, és sokkal törékenyebb, mint más hőre lágyuló műanyagok. A PLA műanyagot gyakran használják élelmiszer-tartályokhoz és műanyag fóliákat a csomagoláshoz. Kevésbé erős, mint az ABS, ami esztétikai célokra jobb, mint mechanikus.
Bár mind a PLA, mind az ABS szálak a leggyakoribb hőre lágyuló anyagok, amelyeket az FDM 3D nyomtatáshoz használnak, mindegyiknek megvannak a maga egyedi tulajdonságai, amelyek akár részletesebb kialakításra, akár tartósabb alkatrészekre képesek. A PLA könnyebben és biztonságosabban használható, és sokkal törékenyebb, mint más hőre lágyuló műanyagok, azonban az ABS a legmegfelelőbb azokhoz az alkalmazásokhoz, ahol szilárdságra, hőstabilitásra és rugalmasságra van szükség. A PLA azonban hajlamosabb a buborékolódásra és eltorzulásra, így esztétikai célokra jobb, mint mechanikus.