Зd-печать PLA — одна из разновидностей технологии объёмного формования FDM. Она заключается в выдавливании разогретой до пластического состояния пластмассовой нити через сопло и укладывании её слоями на подготовленное основание по определённой программе.
Наиболее популярный материал для этой технологии — PLA. Что это такое, физические и технологические свойства, достоинства и недостатки будет рассмотрено далее.
Что такое PLA
Этот термин означает PolyLactic Acid — полимолочная кислота или полилактид. Химически это полимер, цепь из молекул молочной кислоты с формулой C3H6O3. Структурно она записывается следующим образом: CH3CH(OH)COOH. После полимеризации — сцепления одиночных молекул в цепочку — с частичной потерей атомов кислорода и водорода (обезвоживания) она принимает структурный вид: (C₃H₄O₂)n, где n означает множество (n) сцепленных между собой молекул лактида.
Из чего делают PLA
Исходным сырьём для получения полилактида является растительное сырьё. Наиболее используемое — кукурузный и тростниковый сиропы. Ещё можно применять свёклу, сыворотку, крахмал. Всё это возобновляемые материалы, что делает пластик соответствующим нынешнему экологическому тренду.
Кроме этого возможно получение полимера синтетическим путём. В этом случае исходными веществами являются циановодород и ацетальдегид. Несмотря на неблагозвучные названия (особенно циан) полученный материал абсолютно идентичен натуральному и имеет те же самые свойства, достоинства и недостатки.
Свойства PLA
Как большинство полимеров, полилактид PLA является аморфным веществом. Он не имеет кристаллической структуры и, соответственно, определённой температуры плавления. Его твёрдость снижается при нагревании — PLA-пластик размягчается при нагревании.
При низкой температуре — на морозе, комнатной, около +20ºC — он хрупкий, может растрескаться и сломаться при небольшой нагрузке. Особенно он чувствителен даже к слабым ударам.
Эти физические характеристики можно улучшить введением различных добавок. Например, повысить прочность, ударную вязкость, температурную стойкость.
Полилактид имеет относительно небольшую величину объёмной усадки — около 0,8%. Это ~ 8 мм на метр длины.
Из химических свойств PLA-пластика важно отметить растворимость в органических растворителях. Это помогает при очистке оборудования — головки экструдера 3d-принтера. Он биоразлагаем, т. е. его отходы не накапливаются в почве. Поскольку он изготавливается из органического сырья, не загрязняет окружающую среду. Получается, PLA и изделия из него — экологически чистые.
Из физических свойств стоит выделить высокое влагопоглощение. Он способен набирать до 50% от исходной массы.
Материалы на основе PLA
Сам полилактид недостаточно термостоек и хрупок. Если его использовать для объёмной печати в чистом виде, необходимо выдерживать определённый температурный режим. Кроме этого, надо учесть возможное влияние в процессе печати разогретой головки с соплом на уже сформованные части. Если этим пренебречь, они будут нагреваться и деформироваться — оседать. Это результат низкой температуры размягчения.
Кроме позиционирования в технологический процесс включается обдув изготавливаемой детали с целью охлаждения.
Готовые изделия плохо выдерживают вибрацию и удары — хрупки. Это надо обязательно учитывать перед принятием решения.
PLA+ пластик
Отличается от исходного включением в состав полиэфирных нитей. Материал сохраняет свою экологичность, биоразлагаемость, но у него существенно меняются ключевые свойства, влияющие на использование.
- Температурная стойкость повышается. Это облегчает процесс формования. Высокая температуры размягчения позволяет более вольно манипулировать нагретой головкой соплом, не опасаясь потери формы уже сформованного массива.
- Снижаются прочность и упругость.
- Повышаются пластичность и ударная вязкость. Детали не сломаются при небольшой деформации, выдержат более сильный удар — падение.
Сразу напрашивается вывод, что из этого материала лучше делать детские игрушки. Он экологичен — можно не опасаться, что дети возьмут его в рот. Он не разрушается при деформации и не бьётся — ребёнок не сломает и не разобьёт его. Кроме того нет риска пораниться острыми осколками.
Из минусов надо отметить меньшую адгезию — худшее прилипание — к поверхности рабочего стола принтера. Чтобы преодолеть этот недостаток, приходится делать расширение на основании детали. Увеличение площади соприкосновения компенсирует уменьшение сцепления одного материала с другим. Сформированную для улучшения контакта кайму после окончания работы срезают.
В некоторых случаях, при изготовлении моделей, которые должны будут стоять, эту подошву изначально формуют и оставляют как постамент.
Прочие возможности работы с PLA
Применение пластика позволяет добиваться множества декоративных эффектов. Про обычное окрашивание добавлением в массу красителя уже говорилось. Если вместо или совместно с ним внести блёстки, на выходе получится блестящая деталь. Особо эффектно чередование бликов разного цвета. Это результат чередования нитей в процессе 3д-печати.
С металлическими нитями или опилками добиваются электропроводности пластиковых изделий.
Где применяется PLA
Область применения обширна. Экологичность, биоразлагаемость, низкая стоимость — вполне подходящие параметры для пластиковой посуды. Низкая температурная стойкость исправляется введением различных добавок — об этом было сказано раньше. Разумеется, речь не идёт об одноразовой, для неё себестоимость 3д-процесса будет высоковата. Здесь больше подойдёт экструдирование.
За счёт малой усадки на изделиях из полилактида можно получать точные размеры. Надо понимать, что понятие точности здесь не металлическое, а пластмассовое. Речь идёт не о микронах и даже не о сотых. Десятые доли миллиметра при размерах в 10…20…30 см.
Этого вполне достаточно для корпусных деталей, моделей, фигурок. Часто из модификаций PLA изготавливают запчасти, резьбовые пробки, заглушки — элементы, для которых некоторая податливость не дефект, а достоинство. Например, ликвидация зазоров, неплотностей для обеспечения герметичности.
Ещё одно применение — изготовление разнообразных фигурок. Введение красителей позволяет делать их цветными, а чередование нитей — разноцветными. Это качество удобно для сувениров, образцов. Оно также широко востребовано для изготовления имиджевой продукции, образцов для презентаций.
3d-печать PLA в нашей компании
Мы много лет занимаемся этим направлением. Нашими специалистами накоплен изрядный опыт работы с различными пластиками. Это даёт нам право утверждать, что мы справимся с заказом любой сложности. Мы умеем прогнозировать поведение материалов, учитывать усадку, преодолевать низкую слипаемость, использовать их достоинства и сглаживать недостатки.
Мы проанализируем ваш заказ в виде чертежа, модели, словесного описания, наконец, просто идеи. Наши дизайнеры превратят его в программу, инженеры дадут заключение о его реальности. Если возникнет необходимость, мы предложим внести правки, заменить материал и т. д. В результате мы найдём способ воплотить ваши пожелания в пластик и посоветуем оптимальный способ достижения результата в короткие сроки и по разумной цене.
Цены на Зd-печать PLA
| Материал/Высота слоя | Стандартное качество 300 микрон | Оптимальное качество 200 микрон | Высокое качество 100 микрон |
| Печать FDM PETG | от 9 р / грамм | от 10р / грамм | от 11 р / грамм |
| Печать FDM PLA | от 11 р / грамм | от 12 р / грамм | от 13 р / грамм |
| Печать FDM PA, PP | от 18 р / грамм | от 19 р / грамм | от 20 р / грамм |
| Печать FDM композитами | от 28 р / грамм | от 30 р / грамм | от 32 р / грамм |
| Печать FDM TPU (резина) | от 16 р / грамм | от 17 р / грамм | от 18 р / грамм |
| Печать SLA фотополимером | — | — | от 50 р / грамм |
Ответы на частые вопросы
Проведя мониторинг мы выбрали вопросы которые часто интересуют наших клиентов.
Вы сами будете производить мои изделия?
Вы гарантируете качество готовых изделий?
Какие способы оплаты?
Нет времени разбираться с нюансами?
Мы поможем вам сделать правильный выбор!