3D打印新手必看PLA与ABS耗材选购全攻略避免踩坑指南

引言：为什么PLA和ABS是3D打印新手的首选材料

作为一名3D打印新手，你可能已经听说过PLA（聚乳酸）和ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）这两种最常见的热塑性耗材。它们是FDM（熔融沉积建模）3D打印机的核心材料，占据了市场80%以上的份额。根据2023年3D打印行业报告，PLA因其环保特性和易用性成为入门级用户的首选，而ABS则因其强度和耐用性在功能性打印中广受欢迎。选择正确的耗材不仅能避免打印失败，还能节省时间和金钱。本指南将深入剖析PLA与ABS的选购要点，帮助你避开常见陷阱，确保你的3D打印之旅顺利起步。

PLA和ABS的区别不仅仅是化学成分，还涉及打印温度、机械性能、环境影响和成本。新手往往因为忽略这些细节而“踩坑”，例如打印件翘边、层间分离或材料浪费。我们将从基础特性入手，逐步讨论选购标准、实际应用和避坑技巧。无论你是想打印家居装饰还是原型零件，本指南都会提供实用建议。

1. PLA和ABS的基础知识：材料特性详解

1.1 PLA（聚乳酸）：环保易用的入门之选

PLA是一种生物基聚合物，由玉米淀粉或甘蔗等可再生资源制成。它在3D打印中以其低收缩率和低气味著称。PLA的玻璃化转变温度约为60°C，这意味着它在室温下保持刚性，但高温下容易变形。

关键特性：

• 打印温度：喷嘴温度180-220°C，热床温度50-60°C。PLA不需要高温热床，这使得它适合没有封闭腔室的入门级打印机。
• 机械性能：中等强度，脆性较高（拉伸强度约50-60 MPa）。适合打印装饰品、模型或一次性原型，但不适合承受高冲击的部件。
• 环境影响：可生物降解（在工业堆肥条件下），无毒无味，打印时几乎无挥发性有机化合物（VOC）排放。
• 收缩率：极低（<0.5%），打印件不易翘边，打印成功率高。

例子：想象你打印一个手机支架。使用PLA，你可以直接在客厅打印，而不用担心刺鼻气味影响家人。打印完成后，支架光滑且无需后处理，就能直接使用。

1.2 ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）：耐用工业级材料

ABS是一种石油基工程塑料，由三种单体共聚而成。它以其高强度和耐热性闻名，常用于汽车零件和乐高积木的制造。ABS的玻璃化转变温度约为105°C，因此更耐热。

关键特性：

• 打印温度：喷嘴温度220-250°C，热床温度90-110°C。需要高温热床和封闭打印腔室来防止翘边和开裂。
• 机械性能：高强度、高韧性（拉伸强度约40-50 MPa，但抗冲击性更好）。适合功能性部件，如工具夹具或外壳。
• 环境影响：不可生物降解，打印时释放苯乙烯等VOC，有轻微刺鼻气味，需要在通风良好的环境中使用。
• 收缩率：较高（1-2%），打印过程中容易翘边或层间开裂，尤其在冷却不均时。

例子：如果你要打印一个自行车支架，ABS的耐用性可以承受日常使用中的振动和负载。但如果你在封闭空间打印，必须开启通风系统，否则气味会让人不适。

1.3 PLA vs ABS：快速对比表

为了直观理解，以下是关键参数的对比（基于标准FDM打印机）：

特性	PLA	ABS
来源	生物基（可再生）	石油基（合成）
打印温度	180-220°C / 50-60°C	220-250°C / 90-110°C
强度	中等，脆性	高，韧性好
收缩率	低（<0.5%）	高（1-2%）
气味	轻微，甜味	刺鼻
成本	低（$15-25/kg）	中等（$20-30/kg）
适用场景	装饰、模型	功能、工业原型

通过这个对比，你可以根据需求初步选择：新手从PLA起步，逐步尝试ABS。

2. 选购耗材的核心标准：如何挑选高质量PLA和ABS

选购耗材时，新手常犯的错误是只看价格或颜色，而忽略质量指标。以下是基于行业标准（如ISO 10993生物相容性和ASTM D638拉伸测试）的选购指南。建议从可靠品牌如eSun、Hatchbox、Prusa或Overture购买，这些品牌通过了第三方测试。

2.1 直径和公差：确保兼容你的打印机

3D打印耗材的标准直径为1.75mm（主流）或2.85mm（少数机型）。公差（偏差）应控制在±0.03mm以内。如果直径不均，会导致挤出不畅或堵塞。

选购技巧：

• 检查产品规格：优先选择标注“±0.02mm公差”的耗材。
• 用卡尺测量：购买前或到货后，用数字卡尺在多点测量（例如，每10cm测一次）。
• 避坑：便宜耗材往往公差大，导致打印失败。例子：某用户买了直径1.72mm的“廉价PLA”，结果打印机频繁跳步，浪费了整卷材料。

代码示例（如果你使用Python脚本自动化检查直径数据）：

import random

def check_filament_diameter(tolerance=0.03, num_measurements=10):
    """
    模拟测量耗材直径并检查是否在公差范围内。
    :param tolerance: 公差范围 (mm)
    :param num_measurements: 测量次数
    :return: 合格率
    """
    measurements = [random.uniform(1.73, 1.77) for _ in range(num_measurements)]  # 模拟1.75mm直径的测量值
    within_tolerance = [abs(m - 1.75) <= tolerance for m in measurements]
   合格率 = sum(within_tolerance) / num_measurements * 100
    print(f"测量值: {measurements}")
    print(f"合格率: {合格率:.1f}%")
    return 合格率

# 使用示例
check_filament_diameter()

这个脚本可以帮你模拟质量检查。在实际中，你可以记录真实测量数据并运行类似脚本来分析批次质量。

2.2 纯度和添加剂：避免杂质导致的打印问题

高质量PLA/ABS应无气泡、无杂质。添加剂如增塑剂或颜料会影响性能。

选购技巧：

• 查看颜色均匀性：透明或浅色耗材更容易看出杂质。
• 品牌认证：选择有FDA或RoHS认证的产品，确保无毒。
• 避坑：彩色耗材中，某些廉价染料会堵塞喷嘴。例子：新手买了荧光绿ABS，打印时喷嘴堵塞，因为染料颗粒过大。建议先买小卷（0.5kg）测试。

2.3 湿度敏感性：存储是关键

PLA和ABS都吸湿，尤其是PLA。湿耗材打印时会产生气泡和层间弱化。

选购技巧：

• 选择真空包装的产品，附带干燥剂。
• 购买后立即存储在密封袋或干燥箱中（湿度<50%）。
• 避坑：忽略湿度会导致“噼啪”声和哑光表面。例子：南方潮湿地区用户未干燥PLA，打印的花瓶表面粗糙，需用烤箱（50°C，4小时）烘干。

2.4 品牌和价格：性价比 vs 质量

• PLA：入门级推荐eSun PLA+（增强版，强度更高），价格约$18/kg。
• ABS：推荐Prusa ABS，价格约$25/kg，收缩率控制更好。
• 避坑：避免无品牌或超低价（< $10/kg）耗材，它们往往混入回收料，导致不均匀挤出。参考Amazon或AliExpress评论，选择4.5星以上的产品。

2.5 选购清单：新手必备检查表

1. 确认打印机兼容性（直径、温度范围）。
2. 阅读MSDS（材料安全数据表）了解VOC排放。
3. 购买小批量测试（1kg以内）。
4. 检查包装：无破损、有生产日期（新鲜耗材性能更好）。

3. 打印设置与避坑：从选购到实际应用

选购后，正确设置打印机是避免踩坑的关键。以下基于Cura或PrusaSlicer软件的建议。

3.1 PLA打印设置与常见坑

推荐设置（以0.4mm喷嘴为例）：

• 层高：0.2mm（平衡速度和质量）。
• 填充：20-50%，视强度需求。
• 速度：50-60mm/s。
• 冷却：100%风扇开启。

避坑指南：

• 坑1：翘边。即使PLA低收缩，也用胶棒或PEI床涂一层。例子：打印大底面积模型时，未涂床导致边缘卷起，解决方案：热床60°C + 床附着剂。
• 坑2：层间分离。温度过低导致。例子：喷嘴180°C打印，层间弱，提升到200°C解决。
• 坑3：拉丝。回抽设置不当。代码示例（G-code调整）：

  
  ; PrusaSlicer G-code 示例：PLA回抽设置
  M204 P500 ; 加速度
  M205 X10 Y10 ; 拐角速度
  ; 回抽：5mm at 40mm/s
  

  在Slicer中设置Retraction Distance=5mm, Speed=40mm/s，即可减少拉丝。

3.2 ABS打印设置与常见坑

推荐设置：

• 层高：0.2-0.3mm。
• 填充：30-60%。
• 速度：40-50mm/s（较慢以减少收缩）。
• 冷却：关闭或低速风扇（防止开裂）。

避坑指南：

• 坑1：翘边和开裂。必须用封闭腔室或加热箱。例子：无封闭打印机用户打印ABS齿轮，边缘翘起2cm，解决方案：用纸箱临时封闭 + 热床100°C。
• 坑2：VOC气味。通风不良。例子：室内打印导致头痛，解决方案：使用活性炭过滤器或在车库打印。
• 坑3：收缩变形。模型设计时添加补偿。代码示例（在Slicer中缩放）：

  
  ; 在Cura中：模型X/Y轴缩放101%补偿ABS收缩
  ; G-code 预览
  G1 X100 Y100 Z0.2 F1800 ; 第一层打印，已缩放
  

  这可以抵消1%的收缩，确保尺寸精确。

3.3 混合使用：何时选择PLA或ABS

• PLA：适合家居、教育、艺术打印。例子：打印一个PLA灯罩，无需后处理，环保无味。
• ABS：适合机械零件、户外使用。例子：打印ABS手机壳，经砂纸打磨后光滑耐用。
• 进阶提示：如果不确定，试用PLA+（PLA的改性版），它结合了PLA的易用性和ABS的强度。

4. 成本与存储：长期避免浪费

4.1 成本分析

• PLA：每kg可打印约100-150g模型（视填充率），总成本低。
• ABS：稍贵，但耐用性高，长期节省替换零件。
• 避坑：批量购买时，检查库存日期。过期耗材（>1年）性能下降20%。

4.2 存储最佳实践

• 使用真空袋 + 硅胶干燥剂。
• 存储温度：15-25°C，湿度<40%。
• 代码示例（监控湿度，使用Arduino）： “`c // Arduino 湿度传感器代码示例（DHT11） #include #define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {

Serial.begin(9600);
dht.begin();

}

void loop() {

float h = dht.readHumidity();
if (h > 50) {
  Serial.println("警告：湿度高！请干燥耗材！");
}
delay(2000);

} “` 这个简单代码可以集成到你的打印环境中，实时监控避免湿耗材问题。

5. 结论：从新手到专家的第一步

PLA和ABS的选择不是一成不变的，而是基于你的打印需求、打印机配置和环境。新手从PLA起步，掌握基础后逐步尝试ABS。记住，选购时优先质量而非价格，打印时注重设置和通风。通过本指南的检查表和例子，你应该能避开90%的常见坑。实践是关键——从小模型开始测试，记录每次打印的参数。如果你有特定打印机型号或项目需求，欢迎提供更多细节，我可以给出更针对性的建议。祝你的3D打印之旅充满创意与成功！