藝術(shù)品往往可以保存很長時(shí)間，據(jù)報(bào)道，婆羅洲最早的動物藝術(shù)品被認(rèn)為有52,000年的歷史。如今，3D打印制作的藝術(shù)品已經(jīng)不足為奇，但它們能夠持續(xù)多長時(shí)間呢？

用于長時(shí)間測試的ABS和PLA樣品，圖片來自：Science Direct

目前最常見的FDM 3D打印材料主要為PLA和ABS，近日，來自西班牙馬的研究人員對此進(jìn)行了一組人工加速老化的實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證材料的長期耐用性。同時(shí)這項(xiàng)研究還發(fā)布在《Journal of Cultural Heritage》期刊上。

研究人員分別測試了通過ABS和PLA打印的樣品和純線材。在模擬老化過程中，樣品經(jīng)受不同的紫外線和熱量。該過程涉及在老化前對樣品進(jìn)行詳細(xì)分析，以量化其成分、形態(tài)和顏色等特性，這些將與老化處理后的樣品進(jìn)行比較。

實(shí)驗(yàn)中，使用到了紫外線室和商業(yè)對流烤箱，以及很多精確的測量儀器來收集數(shù)據(jù)。紫外線照射在兩種不同的持續(xù)時(shí)間下完成，250小時(shí)和500小時(shí)；每個(gè)循環(huán)的溫度是連續(xù)的110℃。結(jié)果表明，由于紫外線和溫度的作用，ABS樣品的所有分析性能都發(fā)生了變化，而PLA樣品的性能變化較小。

ABS：參考 (a)、500小時(shí)紫外線老化后 (b) 和500小時(shí)溫度老化后 (c) 的SEM圖像；PLA：參考 (d)、500小時(shí)紫外線老化后 (e) 和500小時(shí)溫度老化后 (f) 的 SEM 圖像。圖片來自：Science Direct

這個(gè)結(jié)果有點(diǎn)出乎意料，畢竟PLA的材料性能一直被認(rèn)為比不上ABS。在紫外線輻射或溫度變化后，研究人員發(fā)現(xiàn)ABS材料會很快“變黃”，甚至?xí)霈F(xiàn)裂紋，這表明它不是一種特別耐用的材料。與此同時(shí)，PLA似乎表現(xiàn)得更好，雖然材料也有輕微變形。

然而，眾所周知，ABS容易受到紫外線降解，如果想要獲得ABS幾乎相同的特性，仍然可以選擇類似的材料ASA作為替代品。因?yàn)樗軌虻挚棺贤饩€，但是材料的價(jià)格卻高出不少。

這項(xiàng)研究給我們的啟發(fā)是,藝術(shù)家在選擇3D打印的材料時(shí)，如果想獲得一件經(jīng)久耐用的藝術(shù)品，應(yīng)避免使用ABS，而PLA相對來說是更好的選擇。

藝術(shù)品往往可以保存很長時(shí)間，據(jù)報(bào)道，婆羅洲最早的動物藝術(shù)品被認(rèn)為有52,000年的歷史。如今，3D打印制作的藝術(shù)品已經(jīng)不足為奇，但它們能夠持續(xù)多長時(shí)間呢？

用于長時(shí)間測試的ABS和PLA樣品，圖片來自：Science Direct

目前最常見的FDM 3D打印材料主要為PLA和ABS，近日，來自西班牙馬的研究人員對此進(jìn)行了一組人工加速老化的實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證材料的長期耐用性。同時(shí)這項(xiàng)研究還發(fā)布在《Journal of Cultural Heritage》期刊上。

研究人員分別測試了通過ABS和PLA打印的樣品和純線材。在模擬老化過程中，樣品經(jīng)受不同的紫外線和熱量。該過程涉及在老化前對樣品進(jìn)行詳細(xì)分析，以量化其成分、形態(tài)和顏色等特性，這些將與老化處理后的樣品進(jìn)行比較。

實(shí)驗(yàn)中，使用到了紫外線室和商業(yè)對流烤箱，以及很多精確的測量儀器來收集數(shù)據(jù)。紫外線照射在兩種不同的持續(xù)時(shí)間下完成，250小時(shí)和500小時(shí)；每個(gè)循環(huán)的溫度是連續(xù)的110℃。結(jié)果表明，由于紫外線和溫度的作用，ABS樣品的所有分析性能都發(fā)生了變化，而PLA樣品的性能變化較小。

ABS：參考 (a)、500小時(shí)紫外線老化后 (b) 和500小時(shí)溫度老化后 (c) 的SEM圖像；PLA：參考 (d)、500小時(shí)紫外線老化后 (e) 和500小時(shí)溫度老化后 (f) 的 SEM 圖像。圖片來自：Science Direct

這個(gè)結(jié)果有點(diǎn)出乎意料，畢竟PLA的材料性能一直被認(rèn)為比不上ABS。在紫外線輻射或溫度變化后，研究人員發(fā)現(xiàn)ABS材料會很快“變黃”，甚至?xí)霈F(xiàn)裂紋，這表明它不是一種特別耐用的材料。與此同時(shí)，PLA似乎表現(xiàn)得更好，雖然材料也有輕微變形。

然而，眾所周知，ABS容易受到紫外線降解，如果想要獲得ABS幾乎相同的特性，仍然可以選擇類似的材料ASA作為替代品。因?yàn)樗軌虻挚棺贤饩€，但是材料的價(jià)格卻高出不少。

這項(xiàng)研究給我們的啟發(fā)是,藝術(shù)家在選擇3D打印的材料時(shí)，如果想獲得一件經(jīng)久耐用的藝術(shù)品，應(yīng)避免使用ABS，而PLA相對來說是更好的選擇。