PLA vs. ABS na Impressão 3D: Diferenças Principais e Quando Usar Cada Um

PLA e ABS são os dois materiais mais comuns para prototipagem (desktop) impressão 3D FDM (além, talvez, de PETG). Como termoplásticos, ambos os filamentos entram em um estado macio e moldável quando aquecidos, retornando ao estado sólido quando resfriados. Impressoras FDM derretem e extruem filamentos PLA e ABS através de um bico para construir peças camada por camada.

Embora ambos os materiais sejam usados para FDM, eles têm diferenças chave que tornam cada um mais otimizado para diferentes aplicações. Neste artigo, cobriremos as principais diferenças entre esses materiais comumente usados.

Também temos este prático vídeo explicativo no Youtube que cobre as diferenças entre filamentos PLA e ABS.

O que São Filamentos PLA e ABS?

PLA (Ácido Polilático) é um termoplástico derivado de fontes renováveis, como amido de milho ou cana-de-açúcar. Biodegradável sob as condições certas, o PLA é um dos bioplásticos mais populares e é perfeito para uma variedade de aplicações, desde copos plásticos a implantes médicos. É fácil de imprimir e tem rigidez maior que ABS e materiais como nylon. Embora o PLA seja mais forte que ABS e nylon, não é muito resistente a calor ou produtos químicos.

ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno) é outro termoplástico comum, também popular na indústria de injeção de moldagem. ABS tem propriedades mecânicas superiores ao PLA, além de ser mais durável e leve, embora seja mais difícil de imprimir. Este material desvia calor melhor que PLA e nylon, mas absolutamente não é completamente resistente ao calor. Aplicações prevalentes de ABS incluem tijolos LEGO, carcaças eletrônicas e peças de para-choque automotivas.

Qual a Diferença entre PLA e ABS?

PLA e ABS diferem em várias maneiras, incluindo sua resistência à tração única, densidade e aplicações ideais. A tabela abaixo compara as principais propriedades dos materiais dos filamentos PLA e ABS.

Propriedades*	ABS	PLA
Resistência à Tração**	27 MPa	37 MPa
Alongamento	3,5 - 50%	6%
Módulo de Flexão	2,1 - 7,6 GPa	4 GPa
Densidade	1,0 - 1,4 g/cm³	1,3 g/cm³
Ponto de Fusão	200 °C	173 °C
Biodegradável	Não	Sim, sob condições corretas
Temperatura de Transição Vítrea	105 °C	60 °C
Preço do Carretel*** (1kg, 1,75mm, preto)	$USD 21,99	$USD 22,99
Produtos Comuns	LEGO, carcaças eletrônicas	Copos, sacolas plásticas, talheres

Qual a Precisão Dimensional de PLA e ABS?

Em geral, as tolerâncias e precisão de componentes impressos em FDM dependem da calibração da impressora e complexidade do modelo. No entanto, você pode usar PLA e ABS para criar peças dimensionalmente precisas com detalhes de impressão de 0,8 mm e características mínimas de 1,2 mm. Para peças de encaixe ou intertravamento, recomendamos tolerância de 0,5 mm e espessura mínima de parede de 1-2 mm. Isso garantirá que sua peça tenha resistência adequada em todos os elementos de parede.

Graças à sua temperatura de impressão mais baixa, PLA é mais fácil de imprimir e menos propenso a empenar (quando resfriado adequadamente). Você pode usar PLA para imprimir cantos mais agudos e características mais finas que com ABS.

Quão Fortes São Peças de PLA e ABS?

PLA e ABS têm resistências à tração semelhantes, tornando-os opções sólidas para muitas aplicações de prototipagem. Designers e engenheiros frequentemente preferem ABS devido à sua ductilidade melhorada sobre PLA. ABS tem maior resistência à flexão e melhor alongamento antes da quebra que PLA, o que significa que ABS também pode ser usado para aplicações de uso final. PLA, por outro lado, é mais popular para prototipagem rápida quando a forma é mais crítica que a função.

No geral, PLA é uma boa opção para suas peças personalizadas se você não planeja submetê-las a muito estresse físico (ou radiação UV e altas temperaturas). ABS é mais adequado para aplicações industriais e pode suportar tensão física melhor que PLA.

Quão Rápido Você Pode Imprimir com PLA e ABS?

Tanto PLA quanto ABS imprimem em velocidades quase idênticas. Isso significa que você não precisa alterar configurações de velocidade em suas máquinas FDM ao trocar entre materiais. Para PLA, imprimir a 60 mm/s é padrão, embora alguns operadores tenham impresso a mais de 150 mm/s, então a velocidade padrão não é de forma alguma um limite. Você também pode imprimir ABS na mesma velocidade, mas entre 40-60 mm/s é um pouco mais preciso para este material.

Acabamentos Superficiais e Pós-Processamento para PLA e ABS

Seja você produzindo peças usando PLA ou ABS, componentes impressos em FDM sempre terão camadas visíveis. Usar PLA frequentemente resulta em acabamento mais brilhante, enquanto ABS tipicamente imprime com acabamento fosco. Para alisar uma peça impressa em ABS e dar-lhe acabamento brilhante, você pode usar acetona no pós-processamento. Lixamento e usinagem adicional são opções viáveis de pós-processamento para peças impressas em ABS. Você também pode lixar e usinar PLA, embora maior cuidado seja necessário.

Se qualidade estética é crítica, recomendamos usar impressão 3D SLA para produzir suas peças personalizadas.

Quão Resistentes ao Calor São PLA e ABS?

Para aplicações que exigem temperaturas mais altas, ABS (temperatura de transição vítrea de 105 °C) é preferível sobre PLA (temperatura de transição vítrea de 60 °C). PLA pode perder rapidamente sua integridade estrutural e começar a curvar e deformar à medida que se aproxima de 60 °C, especialmente se estiver suportando uma carga mais pesada.

PLA e ABS São Biodegradáveis?

PLA é estável em condições atmosféricas gerais, embora se biodegrada dentro de 50 dias em compostadores industriais e 48 meses em água. Embora ABS não seja biodegradável, você pode reciclá-lo. Sendo esse o caso, fabricantes tendem a usar PLA para produzir itens relacionados a serviços alimentícios, embora recomendemos absolutamente obter confirmação de segurança dos fabricantes de filamento.

Perguntas Frequentes

Quando Devo Usar PLA?

PLA é ideal quando você busca estética de maior qualidade. Sua temperatura de impressão mais baixa torna mais fácil de imprimir que ABS, especialmente se suas peças têm detalhes finos.

Quando Devo Usar ABS?

ABS é mais adequado para aplicações onde você precisa de resistência, ductilidade, usinabilidade e estabilidade térmica. Ser mais durável que PLA torna o ABS uma opção viável para prototipagem, componentes de uso final de baixo estresse e outras aplicações práticas. No entanto, esteja ciente de que ABS é mais propenso a empenamento.

Quão Fortes São PLA e ABS?

PLA e ABS são semelhantes em termos de suas resistências à tração, embora engenheiros frequentemente optem por ABS pois tem melhor ductilidade que PLA. ABS tem maior resistência à flexão e melhor alongamento antes da quebra que PLA.

PLA e ABS São Flexíveis?

Ao contrário do TPU, PLA e ABS não são materiais de filamento flexíveis, embora ABS seja menos frágil que PLA em quase todas as aplicações.

PLA ou ABS é Mais Caro?

PLA e ABS tendem a ter preços semelhantes, que podem chegar a aproximadamente $40 a $75 (€36 a €68) por carretel de filamento de 1 kg. ABS é provavelmente mais barato que PLA se você considerar apenas o custo das matérias-primas. Além disso, a maior variedade de marcas, cores e blends do PLA o torna mais popular que ABS.

Quanto Tempo Duram PLA e ABS?

Peças feitas de PLA e ABS durarão muito tempo (décadas, na verdade), desde que não sejam usadas em capacidade de carga pesada.

PLA e ABS São Tóxicos?

Quando você aquece qualquer termoplástico, ele libera fumos, alguns dos quais podem conter particulados nocivos. PLA é à base de plantas, então não deve emitir odores ruins ou fumos nocivos. No entanto, ABS tende a ser mais tóxico que PLA e pode cheirar muito pior. Por isso, recomendamos usar um gabinete adequado e sistema de ventilação.