3D-печать активно развивается в последнее время. Одним из основных материалов для нее является PLA-пластик. Давайте разберемся, что это такое, каковы его свойства и где он применяется.
Что такое PLA-пластик
PLA или полилактид - это биоразлагаемый термопластичный полиэфир, основу которого составляет молочная кислота. PLA-пластик производится из возобновляемого растительного сырья, такого как кукуруза, сахарный тростник, картофельный крахмал.
PLA был изобретен в 1932 году американским химиком Уоллесом Карозерсом, который также является создателем нейлона и неопрена. Однако массовое производство PLA началось только в 1990-х годах. Сейчас это один из самых популярных биопластиков в мире.
Свойства и характеристики PLA-пластика
PLA-пластик обладает следующими физическими свойствами:
- Плотность: 1,23-1,25 г/см3
- Температура плавления: 170-180 °C
- Температура стеклования: 60 °C
- Стойкость к температурам до 70 °C
- Высокая механическая прочность
- Гибкость и эластичность
PLA-пластик значительно менее термостоек, чем ABS. Его верхний температурный предел составляет 60-70°C. PLA плохо поддается механической обработке из-за низкой температуры плавления.
Главное преимущество PLA - это экологичность и безопасность. PLA-пластик полностью биоразлагаемый, биосовместимый и пригоден для использования в медицине и пищевой промышленности.
Преимущества PLA-пластика
Основные преимущества PLA-пластика:
- Экологичность и возобновляемость сырья для производства
- Низкая себестоимость по сравнению с другими пластиками
- Простота использования в 3D-печати, не требует специальных условий
- Безопасность и биосовместимость
PLA-пластик полностью экологичный, биоразлагаемый, биосовместимый и безопасен для человека.
Благодаря этим качествам, PLA-пластик широко используется в изготовлении прототипов, медицинских изделий, пищевой упаковки и многих других сферах.
Недостатки PLA-пластика
При всех достоинствах, у PLA-пластика есть и недостатки:
- Высокая хрупкость готовых изделий
- Низкая термостойкость, склонность к деформации при нагревании
- Плохая обрабатываемость механическими методами
- Ограниченная прочность по сравнению с ABS и PETG пластиками
Из-за этих особенностей изделия из PLA не всегда подходят для использования в условиях высоких температур, механических нагрузок и так далее.
Виды и модификации PLA-пластика
Существует несколько разновидностей PLA-пластика, отличающихся по свойствам:
- PLA+ - улучшенный PLA с более высокой межслойной адгезией
- Древесный PLA - содержит древесные волокна, лучше обрабатывается
- PLA с углеродным волокном - более прочный и термостойкий
- Светящийся PLA - содержит флуоресцентные добавки
- Цветной PLA - окрашен в разные цвета пигментами
| Модификация PLA | Особенности |
| PLA+ | Повышенная адгезия слоев |
| Древесный PLA | Лучшая обрабатываемость |
| PLA с углеродным волокном | Повышенная прочность и термостойкость |
Выбор нужной модификации PLA зависит от требований к конечному изделию.
Применение PLA-пластика
PLA-пластик широко применяется:
- Для изготовления прототипов и концепт-моделей
- В производстве упаковки для пищевых продуктов
- Для создания различных сувениров и поделок
- В медицине - для имплантатов, хирургических нитей
- Для элементов внутренней отделки интерьера
- В детских игрушках и гаджетах
Наиболее массовое применение PLA находит в 3D-печати благодаря простоте использования этого материала.
PLA-пластик - идеальный выбор для 3D-печати прототипов, макетов и концепт-моделей.
Также PLA часто используется для печати различных декоративных элементов, сувениров, поделок.
Рекомендации по печати PLA-пластиком
Чтобы качественно напечатать модель из PLA-пластика, нужно учитывать некоторые нюансы:
- PLA лучше всего печатать при температуре сопла 190-210°C.
- Температура стола должна составлять 50-60°C для хорошей адгезии.
- Оптимальная скорость печати PLA - 40-80 мм/с.
- Рекомендуется использовать клеящие составы для лучшего прилипания первого слоя.
- Желательно избегать сквозняков и вентиляции во время печати.
Правильный подбор параметров печати позволит получить качественные модели из PLA-пластика без дефектов.
PLA-пластик: типичные проблемы при печати
При печати PLA-пластиком могут возникать некоторые типичные проблемы:
- Плохая адгезия первого слоя из-за низкой температуры стола.
- Деформация изделий при охлаждении из-за усадки пластика.
- Образование нитей вследствие слишком высокой температуры сопла.
- Засорение сопла кусочками перегретого PLA.
Чтобы избежать таких проблем, важно тщательно подбирать оптимальные параметры печати для конкретного PLA-пластика.
Последующая обработка изделий из PLA-пластика
Напечатанные PLA-модели часто требуют дополнительной обработки:
- Шлифовка наждачной бумагой для удаления неровностей.
- Использование специальных составов для заполнения дефектов.
- Покраска акриловыми красками для придания цвета и фактуры.
- Полировка для достижения глянцевой поверхности.
Благодаря обработке можно значительно улучшить качество поверхности и внешний вид изделий из PLA-пластика.
Популярные бренды PLA-пластика
Существует множество производителей PLA-пластика. Рассмотрим некоторые популярные бренды:
- eSUN - отличается стабильностью характеристик, проблемы с адгезией.
- ESUN PLA+ - улучшенная версия с лучшей адгезией.
- ColorFabb - широкая цветовая палитра, дорогой вариант.
- Prusament - производитель принтеров Prusa, высокое качество.
При выборе PLA важно ориентироваться на отзывы других пользователей и проводить тестовые печати.
Будущее PLA-пластика
С развитием технологий 3D-печати популярность PLA, скорее всего, будет только расти. В перспективе появятся новые улучшенные модификации с более высокими эксплуатационными характеристиками. Возможно, будут разработаны полностью биоразлагаемые виды PLA-пластика.
Сравнение PLA с другими пластиками для 3D-печати
PLA-пластик часто сравнивают с другими распространенными материалами для 3D-печати. Рассмотрим основные отличия:
PLA и ABS
В отличие от ABS, PLA:
- Не требует подогреваемого стола
- Лучше поддается печати на открытой раме
- Не дает усадки и не коробится при остывании
- Имеет менее резкий запах при печати
Но ABS превосходит PLA по ударопрочности и термостойкости.
PLA и PETG
PETG имеет ряд преимуществ по сравнению с PLA:
- Большая ударопрочность и эластичность
- Химическая стойкость, водостойкость
- Возможность вторичной переработки
Однако PETG сложнее в печати, чаще дает усадку и более дорогой.
PLA и TPU
Гибкий TPU сильно отличается от жесткого PLA. Его преимущества:
- Высокая эластичность и гибкость
- Устойчивость к истиранию
- Влагостойкость
Но TPU требует более высоких температур печати и специальных настроек принтера.
Выбор PLA-пластика для конкретных задач
При выборе PLA нужно учитывать цели его использования:
- Для прототипов подойдет стандартный PLA.
- Для функциональных деталей лучше выбрать модификации PLA+ или с добавлением углеволокна.
- Для декоративных элементов - цветной PLA.
- Для медицинских задач - сертифицированный биосовместимый PLA.
Правильный подбор материала позволит получить качественные изделия, отвечающие поставленным целям.
Хранение PLA-пластика
Чтобы сохранить свойства PLA-пластика, необходимо:
- Хранить в сухом прохладном месте, избегая попадания прямых солнечных лучей.
- Использовать герметичную упаковку, чтобы избежать поглощения влаги.
- Извлекать из упаковки непосредственно перед использованием.
- Не допускать резких перепадов температур.
Соблюдение этих правил позволит сохранить оптимальные свойства PLA для 3D-печати.
Утилизация отходов PLA-пластика
Благодаря биоразлагаемости, отходы PLA можно утилизировать несколькими способами:
- Компостирование в промышленных или домашних условиях.
- Сжигание в мусоросжигательных заводах без вредных выбросов.
- Переработка и повторное использование в 3D-печати.
Такой подход позволяет свести к минимуму негативное воздействие отходов PLA на окружающую среду.
