PLA-филамент для 3D-печати: состав, свойства и ключевые отличия

PLA (полилактидная кислота) — один из наиболее часто используемых филаментов в 3D-печати методом FDM (фактурное депонирование), потому что с ним легко работать и он выглядит отлично. В истории пластиков PLA — один из старейших (OG). Он был изобретен в 1938 году химиком DuPont Уоллесом Кэротерсом (который, случайно, также изобрел нейлон), но потребовалось довольно много времени, чтобы стать мейнстримом. В 50-х годах крупные компании-производители материалов начали более глубокое исследование его, и к 90-м годам PLA вышел на коммерческий рынок. Сначала он был принят как биоразлагаемая альтернатива PET и с тех пор использовался для всего: от упаковки и одноразовой посуды до бытовой техники и устройств. Когда 3D-принтеры появились в конце 2000-х, PLA был одним из первых материалов-филаментов, и сегодня он составляет более 40% пластиков, используемых в аддитивном производстве.

Что такое PLA-филамент для 3D-печати?

PLA — термопластичный полимер, получаемый ферментацией растительных продуктов, таких как сахарный тростник или кукурузный крахмал, для получения молочной кислоты, которая затем полимеризуется в PLA, часто используя лактид. Затем его можно смешивать с нуклеационными агентами или пластификаторами (например, полиэтиленгликоль) для изменения свойств. Для дополнительных преимуществ его также можно смешивать с другими материалами: древесными волокнами, углеродом, металлической стружкой, графеном и т.д. Затем он экструдируется в филамент или волокно. PLA с более простыми списками ингредиентов известны как PLA, а те, что полны улучшителей — как PLA+.

• PLA: Близок к чистому полимеру, но может содержать ограниченные количества добавок для модификации различных свойств, включая внутримолекулярную гибкость, вязкость расплава и цветовые или визуальные свойства.
• PLA+: Вероятно, содержит значительные количества широкого спектра добавок. К ним относятся: углеродное волокно для стабильности модели, жесткости и повышения предельной прочности на разрыв (UTS); древесное волокно для косметического эффекта; графен для жесткости и повышения UTS; и металлические частицы для косметического эффекта.

Для получения информации об их сходствах, различиях и применениях ознакомьтесь с нашим руководством: PLA против PLA+ в 3D-печати.

Среди желательных свойств PLA — его межслойное сцепление, которое позволяет только что экструдированному пластику очень хорошо сцепляться с пластиком, недавно остывшим. Нити и слои бесшовно смешиваются вместе для гладкой (и красивой) поверхности, и это не меняется сильно, даже если вы меняете настройки машины. У него также хорошая толерантность к диапазону температур экструзии, поэтому его можно использовать на многих разных машинах. Это делает его сверхлегким для печати и отличным стартовым 3D-филаментом для тех, у кого не много опыта.

Вы можете использовать PLA для предметов, которые должны быть привлекательными, но не обязательно долговечными. Материал не выдерживает большой нагрузки, поэтому вы не хотели бы делать из него детали механизмов, инженерные тестовые образцы или подшипниковые компоненты. Он не выживает на улице и не держится хорошо при воздействии воды, химикатов или абразива. Также, даже если он сделан из «зеленых» материалов, это не автоматически делает его экологичным. PLA нужно перерабатывать отдельно, и он биоразлагаем только при коммерческой компостировке.

Какой состав у PLA-филамента?

PLA-филамент — это полимер, получаемый в результате ферментации растительных источников, таких как сахарный тростник, таро и кукурузный крахмал. Он делится на две широкие категории:

1. PLA: Близок к чистому полимеру, но может содержать ограниченные количества добавок для модификации различных свойств, включая: внутримолекулярную гибкость, вязкость расплава и цветовые или визуальные свойства.
2. PLA+: Вероятно, содержит значительные количества широкого спектра добавок. К ним относятся: углеродное волокно для стабильности модели, жесткости и повышения UTS (предельной прочности на разрыв); древесное волокно для косметического эффекта; графен для жесткости и повышения UTS; а также металлические частицы для косметического эффекта.

Каковы свойства PLA-филамента?

Все важные свойства PLA-филамента перечислены в таблице ниже.