Prusament PLA、PETG 與 ASA：詳細物料比較與測試

簡介

儘管市面上的熱塑性塑料種類繁多，PLA、PETG 與 ASA 依然是 3D 打印中最廣泛使用的三種物料。每一種物料都有其獨特的優勢與取捨。本評測針對 Prusament 線材在打印性能、機械特性、抗衝擊性及熱穩定性方面進行測試，協助您為項目選擇最合適的物料。

包裝與定價

所有 Prusament 物料均以密封紙盒包裝，內附可重複密封的膠袋及乾燥劑。線軸採用獨特的六角形鏤空設計，既能減輕重量並降低運輸成本，亦可作為固定線材末端的錨點。每卷線軸均標示生產日期、打印設定，並附有 QR code 以供追蹤及查詢品質控制資訊。

定價因物料而異。PLA 每公斤售價為 €25，而 PETG 與 ASA 每卷售價均為 €30。不過，由於 ASA 的密度較低（低 15%），其線軸重量僅為 850g 而非 1kg，換算後 ASA 每公斤價格為 €35。若以長度計算，PLA 每米成本為 7.5 歐仙，而 PETG 與 ASA 則為 9 歐仙。在美國，Prusament 可於 Amazon 購買並享有免費 Prime 配送服務。

打印品質與外觀

三種物料均在 Original Prusa i3 Mk3s 上使用預設設定成功打印，無需調整參數。PLA 打印溫度為 215°C，冷卻風扇轉速 100%；PETG 為 250°C，風扇轉速 30-50%；ASA 為 260°C，風扇轉速 20%。

所有物料在 55° 以下的懸垂表現良好，65° 時開始出現劣化。值得一提的是，ASA 在更陡峭的角度下仍能保持品質。拉絲與細節表現各物料相若，PETG 在細尖處的拉絲情況稍多。PLA 在橋接表現最出色，PETG 表現合格，而 ASA 則較為困難。

3D Benchy 測試模型在三種物料上的表現均極佳。軍綠色 PLA 與深黑色 PETG 呈現光澤質感，而橙色 ASA 則呈現啞光效果。PETG 出現輕微拉絲，ASA 的底部高度則有輕微階梯狀，顯示其冷卻時收縮較大。ASA 的煙囪細節（通常是此類物料的難點）因冷卻風扇的運作而打印得相當乾淨。

靜態強度與層間附着力

機械測試採用自訂掛鈎樣本，而非標準化的啞鈴型試樣。水平掛鈎（平放打印）用於測試靜態強度，垂直掛鈎（豎立打印）則用於評估層間附着力。

水平掛鈎測試結果顯示，PLA 在 73kg 時斷裂，且在極小變形後即發生突發性斷裂。ASA 在 57kg 時斷裂，表現出類似的脆性。PETG 強度最低，為 55kg，但展現出顯著的延展性，在斷裂前會大幅拉伸而非突然折斷。

垂直掛鈎測試揭示了層間附着力的差異。PLA 掛鈎平均在 40kg 時斷裂，為水平強度的 55%。PETG 掛鈎在 25kg 時斷裂，為水平強度的 46%。ASA 掛鈎僅在 17kg 時斷裂，僅為水平強度的 29%。這種弱點反映了 ASA 在沒有加熱倉的情況下打印表現較差。當 ASA 在約 30°C 的封閉環境中測試時，斷裂負載提升至 20kg，改善了 20%。若要達到理想效果，則需要更高的倉內溫度。

剛性比較

剛性衡量的是物料抵抗變形的能力，與強度不同。透過全實心棒材進行三點彎曲測試，量化了每種物料的彎曲模量。

PLA 的剛性最高，為 3,300 MPa。ASA 排名第二，為 2,300 MPa。PETG 最具柔韌性，為 1,900 MPa，僅達到 PLA 剛性的 70%。在設計需要高剛性的零件時，此差異至關重要。

抗衝擊性測試

由於物料特性取決於應變速率，衝擊行為與靜態強度有所不同。測試使用缺口 IZOD 衝擊試樣，由校準過的錘子撞擊，透過錘子擺動高度的減少量來測量能量吸收。

PLA 吸收了約 8% 的錘子動能，衝擊強度為 5 kJ/m²。PETG 吸收了 14%，衝擊強度為 8.6 kJ/m²。ASA 表現出顯著的韌性，吸收了近 30% 的能量，衝擊強度達 18 kJ/m²。這比 PLA 的抗衝擊性高出三倍以上，比 PETG 高出兩倍以上。這種卓越的抗衝擊性能使 ASA 非常適合用於承受衝擊負載的應用，例如無人機機架。

耐熱性與性能表現

溫度測試將負載樣本置於對流焗爐中，並使用熱電偶測量軟化點與失效點。

PLA 在 60°C 開始軟化，並在 65°C 完全失效。PETG 在 80°C 軟化，85°C 失效。ASA 的熱穩定性最高，在 110°C 軟化，120°C 失效，使其適用於接近沸水溫度的應用環境。

選擇合適的物料

沒有單一物料能在所有標準中均表現卓越。PLA 依然是最易於打印且具備出色強度與剛性的物料，適合大多數通用應用。其脆性與低耐熱性限制了其在易受衝擊或高溫環境下的使用。

與 PLA 相比，PETG 提供了更好的延展性與韌性，同時保持了合理的打印性能。然而，其較低的剛性以及相較於 PLA 有限的抗衝擊提升，使其在重量敏感的應用中表現稍遜。它在約 80°C 以下的環境中表現良好。

ASA 在需要熱穩定性、抗衝擊性與抗紫外線能力的嚴苛應用中表現出色。其較低的密度在強度重量比相近的情況下，比 PLA 更具重量優勢。其代價是若無加熱倉打印，層間附着力會降低，且打印時氣味較重。

對於四軸飛行器機架而言，PLA 提供了足夠的強度與剛性。ASA 則因其抗衝擊性、熱穩定性與較低密度而更具吸引力，儘管需要更謹慎的打印設定。若重量非關鍵因素，但需要額外的韌性與熱穩定性，PETG 則是不錯的選擇。

總結

這三個系列的 Prusament 線材均能可靠地打印出卓越品質。您的選擇取決於具體需求：追求打印簡易度與剛性可選 PLA；追求韌性與耐熱表現可選 PETG；而針對有衝擊與耐熱要求的嚴苛應用，則應選擇 ASA。在選擇這三種經過驗證的物料時，請務必考慮您應用場景的機械與環境需求。