3D打印机耗材的对比和场景
入手了个拓竹今年新款机器 P1S，这里记录一下 3D 打印机常见的几种耗材（也叫“打印丝”或“打印材料”）主要有 PLA、ABS、PETG、TPU、Nylon、PC 等。以下分别介绍它们的特性和优缺点，便于选型参考：
PLA（聚乳酸）
特性：
- 来源于玉米淀粉等天然材料，环保可降解
- 熔点低（约180-220°C），打印气味较小
- 成型精度高，细节表现好
- 易于打印，不易翘边、不开裂
优点：
- 友好环保，对初学者友好
- 成型容易，成功率高
- 打印过程气味小
缺点：
- 脆性较大，不耐高温（60°C左右就开始软化）
- 不适合户外或受力大的结构件
主要应用场景：
- 教学与入门模型：学校、创客空间、3D打印初学者常用，用于教学演示、结构练习。
- 原型设计：工业产品原型验证、尺寸测试模型。
- 建筑沙盘模型：楼宇、景观沙盘等。
- 手办与艺术品：动漫手办、小雕塑、展示品。
- 定制小工具：如书签、手机支架、钥匙扣、装饰件等。
典型实例：
- 学生设计的汽车、飞机外观模型
- DIY装饰灯具壳体
- 展会用的模型样品
ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）
特性：
- 常见于乐高、家电外壳等
- 强度高，韧性好，耐冲击
- 熔点较高（220-250°C），打印时气味刺鼻
- 易翘边，需要加热打印平台
优点：
- 耐热性较好（可耐80-100°C）
- 机械性能优良，适合功能性零件
- 可后处理打磨、喷漆、抛光、粘合等
缺点：
- 打印气味大，对环境有一定影响
- 易翘边、开裂，对打印环境要求高
- 不适合新手操作
主要应用场景：
- 机械结构件：齿轮、卡扣、夹具、承重件。
- 电子设备外壳：遥控器壳、机器人外壳、无人机零件。
- 功能原型：需一定强度和耐温性能的测试原型。
- 拼插玩具：如乐高类积木。
典型实例：
- 家用电器外壳（如小型风扇外壳）
- 工业测试夹具
- 汽车仪表台零部件
PETG（聚对苯二甲酸乙二醇酯）
特性：
- 介于PLA和ABS之间的材料
- 熔点在220-250°C之间
- 较高的韧性、透明度和耐化学腐蚀性
- 不易翘边，打印难度适中
优点：
- 韧性好，抗冲击
- 耐水、耐化学腐蚀
- 易打印，不易翘边、不开裂
缺点：
- 柔韧性不如TPU，刚性不如ABS
- 比PLA略难打印，但总体容易
主要应用场景：
- 食品容器、包装：水杯、食品盒（需使用食品级PETG耗材）。
- 透明展示件：需要一定透明度和韧性的模型。
- 户外零件：如花园工具部件、浇水壶喷头。
- 医疗器械原型：对卫生、耐化学性有要求的试制件。
- 承力部件：要求韧性且耐一定温度的机械零件。
典型实例：
- 透明储物盒、管道接头
- 自行车水壶支架
- 3D打印灯罩
TPU（热塑性聚氨酯，软性耗材）
特性：
- 高弹性、可拉伸、柔软
- 耐磨性和抗冲击性极佳
- 打印温度约200-230°C
- 对进料系统要求较高（直推式较好）
优点：
- 弹性好，可制作软质零件（如鞋底、减震件、密封圈）
- 耐磨损
缺点：
- 打印难度大，容易堵头
- 打印速度要慢，成型精度略低
- 对打印机要求较高
主要应用场景：
- 减震缓冲件：缓冲垫、避震垫、抗摔壳体。
- 可穿戴设备配件：智能手表腕带、运动手环。
- 医疗辅助器具：矫形鞋垫、手术夹板、康复辅助配件。
- 密封圈与垫圈：防水密封、汽车配件。
- 玩具及创意制品：弹力玩具、宠物咬胶。
典型实例：
- 运动鞋底原型
- 手机防摔壳
- 可拉伸的钥匙圈、手环
Nylon（尼龙）
特性：
- 极高的强度和韧性
- 某些型号吸水性强，容易受潮变脆
- 打印温度较高（240-270°C）
优点：
- 机械性能优秀，耐磨损，适合承重和耐磨部件
- 弹性和韧性兼备
缺点：
- 打印难度大，需要高温平台，易翘边
- 吸湿性强，需密封保存
- 打印过程中有一定气味
主要应用场景：
- 高强度齿轮、滑轮：耐磨、承重、用于机械传动部件。
- 工业功能件：高强度夹具、连接件、吊环。
- 耐磨工具：螺丝刀手柄、工具箱部件。
- 无人机和机器人零部件：如支架、旋翼连接座。
- 工程级原型：复杂受力结构件、耐冲击件。
典型实例：
- 工业设备上的滚轮、轴承套
- 汽车发动机仓内耐热配件
- 金属零件的替代原型（成本测试）
PC（聚碳酸酯）
特性：
- 非常坚硬、透明，耐高温（110°C以上）
- 打印温度很高（250-300°C）
优点：
- 强度和耐热性极佳
- 适用于工程级应用
缺点：
- 打印难度极高，容易翘边
- 对打印机性能和环境要求很高（加热舱）
主要应用场景：
- 高温环境部件：汽车发动机舱、照明灯罩。
- 强度要求高的结构件：如工业用夹具、支撑架。
- 电子电气绝缘件：需要绝缘和耐高温的电子配件。
- 医疗和实验室器材：部分实验仪器的外壳、耐冲击容器。
- 安全防护部件：护目镜、头盔原型。
典型实例：
- 机械臂连接件
- 工业级防护罩
- 耐高温电子壳体
选材建议总结
| 材料 | 易打印性 | 强度 | 韧性 | 耐热性 | 价格 | 适用范围 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PLA | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️ | ⭐️⭐️ | 低 | 首选教学、展示、非结构件 |
| ABS | ⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️⭐️ | 中 | 结构件、强度、耐热、后期处理多 |
| PETG | ⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️ | 中 | 要求韧性、透明、户外、耐腐蚀 |
| TPU | ⭐️ | ⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️ | 中 | 弹性、可穿戴、缓冲防摔 |
| Nylon | ⭐️ | ⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️⭐️ | 高 | 工业、耐磨、承重、工程原型 |
| PC | ⭐️ | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️⭐️ | ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️ | 高 | 超高强度、耐高温、特种工业件 |