PLA、ABS、PETG 和 TPU 灯丝是否易燃?
由于 3D 打印在各行各业中得到广泛应用,并服务于多种用途,因此可用热塑性塑料的目录不断增加。各有优劣,为每个物件选择合适的几乎是一门艺术。
选择长丝类型时不应低估的一个方面是需要(或不需要)阻燃特性。根据产品类型和放置区域,仅选择不会起火的灯丝可能非常重要。
简而言之,哪些灯丝是易燃的?
在 3D 打印中最常用的灯丝中,PLA 是迄今为止最易燃的。此外,如果长时间暴露在高温下,由 ABS 制成的零件也会着火。最容易用于 3D 打印的阻燃长丝是 TPU 和 PETG。
PLA 易燃吗?
聚乳酸,俗称 PLA,是最常用的 3D 打印灯丝。 PLA是一种由发酵植物淀粉制成的塑料替代品。
虽然对于爱好者来说它是一种出色的热塑性塑料,但 PLA 的高可燃性和低温燃烧倾向严重限制了其在广泛的工业用途中的适用性。
燃烧PLA安全吗
燃烧时,PLA 可能会释放出称为 VOC(挥发性有机碳)的烟雾。尽管并非所有 VOC 都有毒,但应不惜一切代价避免吸入它们,以防止与健康相关的问题。 VOCs可导致哮喘、支气管炎等肺部疾病,科学界已广为人知。
燃烧PLA前需要采取适当的安全措施。
ABS 易燃吗?
当长时间暴露在高温下时,ABS 肯定是易燃的。普通木火所达到的温度足以使 ABS 着火。与大多数热塑性塑料一样,它首先开始熔化(大约 210°C),然后沸腾。沸腾产生的烟雾是容易燃烧的烟雾。
燃烧ABS安全吗?
考虑到ABS不含卤素,燃烧或热解时通常不会产生任何持久性有机污染物*,形成的最有害产物是一氧化碳和氰化氢。
话虽如此,一氧化碳和氰化氢是 ABS 燃烧的副产品。除了是有害气体外,它们还会导致窒息。燃烧ABS非常不安全。
*Priolization 是材料在惰性气氛中在高温下的分解。
是否有阻燃 ABS 长丝?
目前有许多 ABS 基长丝,其成分包括不同种类的阻燃剂。
UL-94 代码就是美国聚合物的可燃性标准。由美国保险商实验室发布,它也被称为“用于设备和器具部件测试的塑料材料可燃性安全标准” .该标准根据塑料在不同方向和组件厚度上的燃烧方式将塑料分为六类。
然后将热塑性塑料按阻燃性从低到高排列,分为以下几类:HB、V-2、V-1、V-0、5VB、5VA。
简而言之,最低框架阻燃类别 (HB) 允许 3 毫米厚的水平物体的燃烧速率为 76 毫米/分钟,而最高阻燃类别 (5VA) 必须在 60 秒内停止燃烧不会产生滴水,也不会在物体上产生孔洞。
考虑到这个类别范围,以下是阻燃ABS长丝的列表
阻燃ABS长丝
由于过去几年 3D 打印的大众化,有大量的灯丝可供选择。这显然包括专门为具有阻燃特性而设计的 ABS 灯丝线轴。虽然它们比普通的 1 公斤 ABS 卷轴贵 3 到 5 倍,但很高兴知道它们可以在您需要它们进行特定打印时使用。
火线阻燃ABS
Firewire ABS-FR 是一种高端 UL-94 V-0 ABS,可用于打印功能原型和生产零件。 V-0 类别要求组件在 10 秒内停止燃烧,允许滴落不会产生火焰。
与大多数 ABS 长丝一样,它的挤出温度略高,为 220-240°C,并且确实需要能够达到 100-110°C 温度的加热床。
这种 ABS 在打印过程中也有明显更强烈和令人不快的气味。最好在通风良好的环境中使用,或者与 HEPA 和碳过滤系统一起使用。
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原子丝阻燃ABS
这种灯丝没有 UL-940 认证(据我所知),尽管它应该具有 V-0 阻燃剂的性能。在 235-255 C 的高温下,与其他灯丝相比,它非常容易打印。
冒着听起来重复的风险,这种 FR(阻燃)热塑性塑料会散发出强烈的化学气味,应始终在通风良好的情况下使用。
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PETG 易燃吗?
PETG,也称为聚对苯二甲酸乙二醇酯,是另一种目前广泛用于 3D 打印的热塑性塑料。它是一种耐高温的耐用材料。
它比 ABS 和 PLA 更阻燃。 PETG的主要优点是,虽然明显会融化,但不会着火。
燃烧 PETG 安全吗?
PETG 比 bot PLA 和 ABS 更安全,但在长时间打印 PETG(所有灯丝都是如此)时,仍需要采取一些安全措施。
必须在通风良好的区域进行打印,以最大程度地减少我们接触有害排放物的机会。 PETG 会释放大量己内酰胺,过度暴露会引起眼睛和呼吸道刺激。简而言之,如果没有适当的安全预防措施,燃烧包括 PETG 在内的热塑性塑料是绝对不安全的。
TPU 易燃吗?
TPU,即热塑性聚氨酯,是一种类似橡胶的材料,在 3D 打印领域也很受欢迎。
它是所有常用热塑性塑料中最不易燃的,并且在市场上很容易买到。虽然它根本不会着火,但它当然会融化和滴落(否则无法在 3D 打印中使用它)。
烧TPU安全吗?
TPU一般无害,适用范围广。由于其令人难以置信的灵活性,它被广泛用于管材、医疗器械、体育用品、电缆、鞋和电线等用途。
燃烧 TPU 时,会释放出有害气体,包括氰化物和其他有害化学物质。与所有其他热塑性塑料一样,待在有使用 TPU 的 3D 打印机的房间里是不安全的。
结论
如前所述,如果易燃性是主要问题,我们应该避免使用 PLA。还值得注意的是,虽然 ABS 在某些条件下也是易燃的,但可以购买专门阻燃的 ABS 变体。它们当然要贵得多。
除非因为其他因素而受到限制,否则阻燃热塑性塑料的最佳选择是 TPU 和 PETG。请记住,TPU 是一种柔性灯丝,如果需要刚性,它是 PLA 或 ABS 的一种相当奇怪的替代品。话虽如此,PETG 是最好的选择,除非还需要抗紫外线。
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