فیلامنت PLA
Polylactic acid
فیلامنت PLA که به اختصار به نام پلاستیک PLA شناخته می شود که یک ماده پلاستیکی با پایه گیاهی است .این ماده یک پلی استر آلیفاتیک ترموپلاستیک است و ماده اولیه طبیعی است که در پرینت سه بعدی استفاده می شود.
فیلامنت PLA یک پلیمر ترموپلاستیک کاملاً زیست تخریب پذیر است که از مواد اولیه تجدید پذیر تشکیل شده است.
PLA ، همچنین به عنوان اسید پلی لاکتیک یا پلی لاکتید شناخته می شود ، یک ترموپلاستیک است که از منابع تجدید پذیر مانند نشاسته ذرت ، ریشه تاپیوکا یا نیشکر ساخته می شود ، برخلاف سایر مواد صنعتی که عمدتا از مشتقات نفتی ساخته می شوند.
این ماده به دلیل ریشه های اکولوژیکی بیشتر در صنعت چاپ سه بعدی محبوب شده است ، حتی در کاربردهای پزشکی و محصولات غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.
در بین تمام مواد چاپ سه بعدی ، PLA بخشی از محبوب ترین مواد مورد استفاده برای تولید مواد افزودنی است.
نحوه تولید فیلامنت PLA
PLA در دهه 1930 توسط شیمیدان آمریکایی Wallace Carothers ایجاد شد که بیشترین تولید نایلون و نئوپرن در شرکت شیمیایی DuPont شناخته شده است. اما تنها در دهه 1980 بود که سرانجام PLA برای استفاده توسط شرکت آمریکایی Cargill تولید شد.
این پلیمر ترموپلاستیک با تخمیر یک منبع کربوهیدرات مانند نشاسته ذرت تولید می شود. در این حالت ، محصول طبیعی آسیاب می شود تا نشاسته را از ذرت جدا کرده و آن را با مونومرهای اسیدی یا لاکتیکی مخلوط کند. با این مخلوط نشاسته به دکستروز (گلوکز D) یا قند ذرت شکسته می شود. سرانجام ، تخمیر گلوکز باعث تولید اسید لاکتیک ، جز component اصلی PLA می شود. این ماده مایع شبه پلاستیکی غیر نیوتنی محسوب می شود.
ترمو پلاستیک PLA و پرینت سه بعدی
در تزریق پلاستیک ، این ماده برای ساخت بسته بندی استفاده می شود ، در درجه اول برای صنایع غذایی به عنوان جایگزینی پلاستیک های مشتق شده از سوخت های فسیلی ، زیرا مواد برای تماس با مواد غذایی مناسب است.
PLA در چاپ سه بعدی با استفاده از فناوری FDM مورد استفاده قرار می گیرد ، این ماده یکی از مواد استاندارد این فناوری است. زیرا این ماده گزینه موجود و رایج برای پرینترهای سه بعدی مصرف دارند. یکی از دلایل همه گیر شدن و استقبال زیاد از این فیلامنت ، استفاده آسان مواد پلاستیکی PLA است.
علاوه بر این ، نسخه های مختلفی از رشته های PLA در طول سال ها توسعه یافته است. به همین دلیل است که اکنون می توانید مقداری Aluminium PLA ، PLA ساخته شده با الیاف چوب یا PLA با ذرات برنز پیدا کنید. امکاناتی که PLA ارائه می دهد فوق العاده متنوع است.
فواید فیلامنت PLA چیست؟
فیلامنت PLA یک از محبوب ترین فیلامنت های موجود در ایران و جهان است که در بالا به صورت جزئی و مختصر توضیح دادیم اما به صورت کلی تر بدین شکل است که رشته PLA در ساخت مواد افزودنی مقبولیت گسترده ای پیدا کرده است ، بخشی از این ماده از محصولات تجدید پذیر ساخته می شود و همچنین به دلیل خواص مکانیکی آن. این اغلب انتخاب افراد تازه کار در چاپ سه بعدی است زیرا کار با PLA بسیار آسان است.
این ماده که یک پلیمر نیمه بلور در نظر گرفته شده است ،
دارای دمای ذوب 190 الی 220 درجه سانتیگراد ،
کمتر از فیلامنت ABS است که شروع به ذوب بین 210 درجه سانتیگراد تا 260 درجه سانتیگراد می کند.
این بدان معناست که هنگام چاپ با PLA ، استفاده از تخت چاپ گرم لازم نیست و محفظه بسته نیز ضرورتی ندارد. تنها عیب این است که رشته PLA دارای گرانروی بیشتری است که در صورت عدم مراقبت می تواند سر چاپ را مسدود کند.
این رشته دارای مشخصات مکانیکی مشابه رشته ABS نیست.
بسیار مقاوم تر و انعطاف پذیر است.
حتی در این صورت ، اگر پروژه پیچیدگی های مکانیکی عمده ای نداشته باشد ، اغلب کار با آن توصیه می شود ، زیرا بسیار ساده تر است. به عنوان مثال ، PLA به پردازش پیچیده پس از پردازش نیاز ندارد.
در صورت نیاز می توان آن را سنباده زد و یا با کلروفرم برق انداخت و معمولاً ساپورت ها به راحتی جدا می شوند.
خصوصیات مکانیکی فیلامنت PLA چیست ؟
در مقابل ، PLA نسبت به ABS دوام ، شکنندگی و حساسیت بیشتری نسبت به گرما خواهد داشت.
PLA دارای دمای انتقال شیشه 65 درجه سانتیگراد و دمای ذوب 178 درجه سانتیگراد است.
PLA مقاوم ترین در برابر حرارت نیست ، به همین دلیل برای اشیای تزئینی بدون محدودیت مکانیکی مناسب است.
اگر می خواهید قطعه خود را با فناوری FDM تولید کنید ، برای تولید قطعات با محدودیت های عمده ، استفاده از ABS ارجح است. ضخامت لایه تقریباً بین 70 و 400 میکرون متغیر است و به دقت پرینتر سه بعدی بستگی دارد.
فواید فیلامنت PLA چیست؟
پرینت سه بعدی با فیلامنت PLA مزایای زیادی دارد ، به خصوص اگر تازه کار هستید یا به دنبال تجربه ای بدون سرخوردگی هستید.
برای مبتدیان ، پرینت فیلامنت PLA بسیار آسان شناخته شده است. این ماده معمولاً از نازل پرینتر سه بعدی شما خارج می شود و هیچ مشکلی از قبیل تاب زدن یا مسدود شدن نازل وجود ندارد. علاوه بر این ، دمای پرینت برای فیلامنت استاندارد PLA در مقایسه با سایر مواد نسبتاً کم است ، و باعث می شود پرینت با آن متنوع تر و راحت تر باشد.
با این حال ، وقتی وارد مخلوط PLA می شوید که با مواد چوبی یا فلزی ترکیب شده اند ، پرینت آنها کمی دشوارتر می شود. یکی دیگر از مزایای فیلامنت PLA جزئیات سطح با کیفیت بالا است که پرینتر سه بعدی را ارائه می دهد. مواد دیگر مستعد زخم شدن یا لکه دار شدن هستند ، اما PLA موفق به از بین بردن این مشکلات زیبایی شناختی بالقوه می شود. برخلاف ABS ، که یکی دیگر از مواد چاپ سه بعدی محبوب است ، فیلامنت PLA هنگام اکسترود بوی بدی نمی دهد.
دلیل این که فیلامنت PLA دارای رنگهای مختلفی است و با هم مخلوط می شود این است که خود ماده به راحتی رنگدانه می شود. پردازش پس از آن نیز در مورد PLA راحت تر است و به کاربران اجازه می دهد کیفیت سطح را با کمی سنباده و اصلاح کنند.
اگرچه موادی مانند ABS و PETG مزایای مکانیکی خاصی دارند ، اما فیلامنت PLA چیزی نیست که بتوان راحتی از کنار آن گذر کرد. وقتی نوبت به کارایی می رسد ، PLA گزینه ای عالی برای نمونه سازی سریع است. نقطه ذوب در دمای پایین جزئیات بهتر سطح و ویژگی های واضح تری را در مقایسه با سایر مواد معمول استفاده می کند.
سرانجام ، همانطور که قبلاً نیز اشاره کردیم ، فیلامنت PLA غیر سمی و قابل تجزیه زیست است ، و آن را به ماده ای ایده آل برای کاربران چاپگر سه بعدی با آگاهی از محیط تبدیل می کند. خدمات پرینت سه بعدی کرج
مشکلات فیلامنت PLA چیست؟
اگرچه استفاده از فیلامنت PLA نسبت به سایر گزینه ها مزایای بی شماری دارد ، اما مشکلاتی نیز در رابطه با این ماده نیز وجود دارد.
به عنوان مثال ، فیلامنت PLA هنگام اعمال گرما تمایل به تغییر شکل یا ذوب شدن دارد ، و این امر برای قطعاتی که به مقاومت در برابر حرارت نیاز دارند غیر عملی است. همچنین از استحکام کمتری نسبت به ABS یا PETG برخوردار است و آن را به جای مکانیکی برای مصارف زیبایی بهتر می کند.
فیلامنت PLA همچنین علی رغم اینکه پرینت با آن بسیار راحت تر است ، نسبت به سایر مواد بافت خشن تری دارد. از آنجا که این ماده زیست تجزیه پذیر است ، این امر عمر کمتری را برای هر موردی که به صورت سه بعدی با PLA چاپ شده است ، ایجاد می کند.
علاوه بر این ، PLA از نظر غذایی ایمن نیست و از نظر ماهیت کاملاً شکننده است ، و باعث می شود در اثر استرس مستعدتر در برابر شکنندگی شود. مانند بیشتر مواد چاپ سه بعدی ، انتخاب صحیح رشته PLA یا نبودن آن کاملاً به آنچه شما برای چاپ سه بعدی در نظر دارید بستگی دارد.
چه زمانی باید از فیلامنت PLA استفاده کنید؟
فیلامنت PLA ماده ای عالی برای کاربردهای بی شمار است. اگرچه خصوصیات مکانیکی موجود در سایر انواع فیلامنت ها را ندارد ، اما چاپ آن آسان است و دارای رنگها و سبک های مختلفی است.
بنابراین ، اکثر انواع فیلامنت های PLA برای پرینت بصری و نمونه سازی سریع و مدل سازی بسیار مناسب هستند ، خصوصاً در مواردی که قطعه پرینت شده با فشار یا کشش زیادی روبرو نشود.
بنابراین ، فیلامنت PLA برای اشیای پرینت شده که به خصوصیات مکانیکی ، دوام یا تجزیه پذیری وابسته نخواهند بود ، ایده آل است.
Post processing برای قطعه تولید شده با فیلامنت PLA به چه صورت است ؟
امکانات پس از پردازش با PLA بستگی به رشته ای دارد که در واقع با آن کار می کنید. متداول ترین روش های پس از پردازش همچنان سنباده زدن است که به شما امکان می دهد یک قطعه چاپ سه بعدی با سطح صاف تهیه کنید ، با از ورق هایی با سختی مختلف از سختی زیاد به کم استفاده می شود به اینصورت که اول خشن تراشی می شود و بعد از با سنبادهایی با سختی کمتر روند پرداخت را ادامه می دهیم تا به سطح دلخواه برسیم .
البته روشهای زیادی برای پس از پردازش رشته PLA وجود دارد و این روشها گاهی اوقات به نوع PLA شما بستگی دارد.
پس از سمباده زدن مدل خود ، می توانید از پرایمر یا پرکننده برای پوشاندن هر شکاف دیگر استفاده کنید که روی نحوه نشستن رنگ روی چاپ تأثیر می گذارد. رنگ اکریلیک بهترین گزینه برای رشته PLA است و به طور کلی مقرون به صرفه است و دارای رنگهای مختلفی است.
