Prusament PLA 与 PETG 及 ASA：详细材料对比与测试

简介

尽管市面上的热塑性塑料种类日益增多，但 PLA、PETG 和 ASA 依然是 3D 打印中最常用的三种材料。每种材料都有其独特的优势与权衡。本对比测试了 Prusament 线材在打印性能、机械属性、抗冲击性及热稳定性方面的表现，旨在帮助您为项目选择最合适的材料。

包装与定价

所有三种 Prusament 材料均采用密封纸盒包装，内含可重复密封的塑料袋和干燥剂包。卷轴采用独特的六角形镂空设计，在减轻重量和运输成本的同时，也为线材末端提供了固定点。每个卷轴都标有生产日期、打印设置以及用于追踪和质量控制信息的 QR 码。

定价因材料而异。PLA 的价格为每公斤 €25，而 PETG 和 ASA 的售价均为每卷 €30。不过，由于 ASA 的密度低了 15%，其卷轴重量仅为 850g 而非 1kg。这意味着 ASA 的每公斤价格为 €35。若按长度计算，PLA 的成本为每米 7.5 欧分，而 PETG 和 ASA 均为每米 9 欧分。在美国，Prusament 可通过 Amazon 购买并享受免费 Prime 配送。

打印质量与外观

这三种材料均在 Original Prusa i3 Mk3s 上使用默认设置成功打印，无需调整参数。PLA 的打印温度为 215°C，风扇转速 100%；PETG 为 250°C，风扇转速 30-50%；ASA 为 260°C，风扇转速 20%。

所有材料在 55° 以内的悬垂表现良好，在 65° 时开始出现退化。值得注意的是，ASA 在更陡峭的角度下仍保持了良好的质量。拉丝和细节表现各材料相似，PETG 在细尖处略有拉丝。PLA 在桥接方面表现出色，PETG 表现尚可，而 ASA 的难度最大。

3D Benchy 测试模型在三种材料上的表现均非常出色。军绿色 PLA 和深黑色 PETG 呈现出光泽质感，而橙色 ASA 则呈现哑光外观。PETG 出现了轻微拉丝，ASA 的底部高度出现了一个小台阶，表明其在冷却过程中收缩较大。ASA 的烟囱细节（通常是此类材料的难点）由于使用了冷却风扇，打印得非常干净。

静态强度与层间附着力

机械测试使用了定制的挂钩样品，而非标准化的哑铃型试样。水平挂钩（平放打印）用于测试静态强度，而垂直挂钩（竖立打印）用于评估层间附着力。

水平挂钩测试结果显示，PLA 在 73kg 时发生断裂，且在极小形变后突然断裂。ASA 在 57kg 时断裂，表现出类似的脆性。PETG 最弱，仅为 55kg，但表现出显著的延展性，在断裂前发生了明显的拉伸，而非突然折断。

垂直挂钩测试揭示了层间附着力的差异。PLA 挂钩平均在 40kg 时断裂，相当于水平强度的 55%。PETG 挂钩在 25kg 时断裂，即水平强度的 46%。ASA 挂钩仅在 17kg 时断裂，仅为水平强度的 29%。这种弱点反映了 ASA 更适合在无冷却的加热腔体内打印。当 ASA 在约 30°C 的封闭空间内测试时，断裂载荷提高到了 20kg，提升了 20%。若要获得理想结果，则需要更高的腔体温度。

刚度对比

刚度衡量的是抗变形能力，与强度不同。通过对全实心棒材进行 3 点弯曲测试，量化了每种材料的弯曲模量。

PLA 的刚度最高，为 3,300 MPa。ASA 位居第二，为 2,300 MPa。PETG 最为柔韧，为 1,900 MPa，仅达到 PLA 刚度的 70%。在设计需要刚性的部件时，这种差异至关重要。

抗冲击性测试

由于材料属性受应变速率影响，冲击行为与静态强度不同。使用校准后的锤子撞击带缺口的 IZOD 冲击试样，通过锤子摆动高度的降低来测量能量吸收。

PLA 吸收了约 8% 的锤子动能，冲击强度为 5 kJ/m²。PETG 吸收了 14%，冲击强度为 8.6 kJ/m²。ASA 表现出显著的韧性，吸收了近 30% 的能量，冲击强度达到 18 kJ/m²。这不仅是 PLA 抗冲击性的三倍多，也是 PETG 的两倍多。这种卓越的抗冲击性能使 ASA 在无人机机架等易受冲击的应用中极具价值。

耐热性与性能表现

温度测试将负载样品放入对流烘箱中，并使用热电偶测量软化点和失效点。

PLA 在 60°C 开始软化，在 65°C 完全失效。PETG 在 80°C 软化，在 85°C 失效。ASA 的热稳定性最强，在 110°C 软化，在 120°C 失效，使其适用于接近沸水温度的应用环境。

选择合适的材料

没有一种材料能在所有指标上都表现完美。PLA 依然是最易于打印且具有出色强度和刚度的材料，适用于大多数通用应用。其脆性和低耐热性限制了其在易受冲击或高温环境下的使用。

与 PLA 相比，PETG 提供了更好的延展性和韧性，同时保持了合理的打印性能。然而，其较低的刚度以及相对于 PLA 仅有小幅提升的抗冲击性，使其在重量敏感型应用中表现一般。它在 80°C 以下表现良好。

ASA 在需要热稳定性、抗冲击性和抗紫外线的严苛应用中表现突出。其较低的密度在提供与 PLA 相当的强度重量比的同时，具有重量优势。其代价是若无加热腔体打印，层间附着力会降低，且打印时气味较重。

对于四轴飞行器机架，PLA 提供了足够的强度和刚度。ASA 因其抗冲击性、热稳定性和较低密度而更具吸引力，尽管需要更精细的打印设置。如果重量不是关键因素，但需要额外的韧性和热稳定性，PETG 是不错的选择。

结论

来自这三个材料系列的 Prusament 线材均能可靠打印并保持卓越质量。您的选择取决于具体需求：追求打印简便性和刚度，请选择 PLA；追求更好的韧性和热性能，请选择 PETG；而对于有抗冲击和耐热要求的严苛应用，ASA 是最佳选择。在选择这三种经过验证的材料时，请务必考虑您应用场景的机械和环境要求。