PLA filamenti za potrebe 3D ispisa

by sij 15, 2021Materijali za 3D printanje

PLA plastika je zapravo skraćenica od polilaktične kiseline. Ona je termoplastični polimer koji se dobiva iz obnovljivih izvora, točnije iz kukuruznog škroba ili šećerne trske, što ga čini lako razgradivim. PLA filament daleko je najpopularniji materijal koji se koristi u FDM/FFF 3D printanju. Dolazi u mnogim nijansama i stilovima, što ga čini idealnim za širok spektar primjena. Bilo da tražiš veliki spektar boja ili jedinstvenije mješavine, PLA je izuzetno jednostavan za rad i dodatnu obradu, te naposljetku estetski vrlo ugodan materijal.

Tijekom godina razvijeno je dosta različitih verzija PLA filamenta. Iz tog razloga trenutno možeš pronaći PLA sa dodatkom bakrenih čestica, PLA sa dodatkom drvenih vlakana, PLA s brončanim česticama, Low Warp (LW)-PLA, PLA s fosforescentnim česticama, vrlo popularni semi-mate PLA itd. Uglavnom, mogli bi zaključiti da nove varijacije materijala prilično često izlaze na tržište. Da bi proizveli PLA filament, proizvođači započinju sa sirovom, granuliranom smolom koja je bistre boje. Materijal se zatim stavlja u stroj za miješanje, miješajući ga s pigmentima i/ili aditivima koji proizvode određenu boju ili željena mehanička svojstva. Za 3D printanje PLA filament dolazi u dva promjera, 1.75 mm i 2.85 mm

pla woodfill

Maketa povijesnog grada koju smo 3D printali u Azurefilm PLA wood materijalu te je naknadno obojana. Filament s drvenim česticama odabran je radi rustikalnog izgleda makete.

Prednosti PLA filamenta

PLA materijal će mnogo jednostavnije izlaziti iz mlaznice tvog 3D printera bez poteškoća prilikom 3D ispisa, kao što su savijanje na podlozi, začepljenje mlaznice i sl. u odnosu na neke zahtjevnije filamente. Temperatura 3D printanja za standardni PLA filament relativno je niska, što ga čini praktičnim za 3D printanje od ostalih materijala. Temperatura mlaznice za 3D ispis PLA materijala kreće se od 190 do 220 C, a temperatura podloge 50 do 60 C. Za 3D ispis PLA filamenta čak nije niti nužna grijana radna podloga.

Razlog zašto PLA filament dolazi u toliko različitih boja je taj što se sam materijal lako pigmentira. Naknadna obrada je također lakša kada je u pitanju PLA filament, omogućavajući korisnicima da poboljšaju kvalitetu površine s malo brušenja i bojanja.

Materijali poput ABS-a i PETG-a nude određene mehaničke prednosti. No, što se tiče forme i ljepote 3D printeva, u odnosu na funkcionalnost, PLA je izvrsna opcija za brzo prototipiranje. Točka omekšavanja pri niskim temperaturama omogućuje bolje detalje na površini 3D printa i oštrije značajke u usporedbi s ranije spomenutim materijalima. 

PLA filament je biorazgradiv te nije toksičan. Također tokom omekšavanja u procesu 3D printanja ne ispušta nikakve mirise kao što je, na primjer, u slučaju ranije spomenutog ABS-a čiji ćeš miris osjetiti u prostoriji čim prođe kroz zagrijanu mlaznicu. 

PLA filament

Osnovne karakteristike PLA filamenta (Izvor slike: Pinshape.com)

Nedostaci PLA filamenta

Iako postoje brojne prednosti upotrebe PLA filamenta u odnosu na druge opcije, materijal također ima nekoliko nedostataka. Na primjer, PLA filament ima tendenciju da se deformira ili rastopi kada se na njega primijeni toplina, što ga čini ne praktičnim za dijelove koji zahtijevaju otpornost na toplinu. Iako je materijal dosta čvrst, nije žilav kao ABS ili PETG, što ga čini boljim za pokazne, ali ne za mehaničke svrhe. 

PLA se, na primjer, ne koristi za komade koji dolaze u dodir s hranom zbog svoje krtosti i tendencije lomljenja pod pritiskom. Kao i kod većine materijala za 3D printanje, je li PLA filament pravi izbor u potpunosti ovisi o tome što planiraš 3D printati.

Također, još jedna “mana” mu je da 3D printani komadi nisu namijenjeni za vanjsku upotrebu. Možda će početi postajati lomljiviji i gubiti svoju krutost. Većinom će zadržati svoj glavni oblik i snagu, ali ne i funkcionalnost. U osnovi to znači da PLA možeš ostavljati na suncu ako su komadi pokazni, ali ne i recimo 3D printanu ručku ili nosač, jer će materijal vremenom postati krt i lomljiv. 

Kako bi dobili optimalno rješenje, a to je PLA materijal koji zadržava ljepotu 3D printanih detalja i istovremeno ima žilavost ABS-a, neki proizvođači su unaprijedili PLA filament. Jedan takav primjer je Azurefilm PLA strongman koji je prikladan za 3D ispis raznih funkcionalnih komada i prototipova kojima je potrebna i ljepota detalja i žilavost.

filament sun pla

Običan PLA filament pod utjecajem kiše, sunca i okolinskih uvjeta ubrzo postaje lomljiv i puca. Na slici je primjer pogrešne namjene PLA filamenta (izvor slike: reddit.com)

Primjene PLA filamenata

Većina vrsta PLA filamenta izvrsna je za vizualne ispise i brze izrade prototipova, posebno u slučajevima kada 3D printani dio neće naići na previše naprezanja. Stoga je PLA filament idealan za 3D ispis predmeta koji neće ovisiti o mehaničkim svojstvima, trajnosti ili razgradljivosti. Također, vjerojatno ćeš htjeti izbjeći upotrebu PLA filamenta za 3D printane predmete koji će biti savijeni ili uvijeni. 

Neke od najpopularnijih namjena PLA filamenta uključuju vizualne 3D modele, figurice, igračke s malim habanjem, nefunkcionalne prototipove i spremnike. Najčešće primjene PLA filamenta na koje smo osobno naišli su, u hobističkoj sferi, izrada raznih figurica, skulptura, dizajnerskih dekorativnih elemenata, topera za torte, raznog nakita i maketa. U sferi edukacijskih ustanova to su edukativni pokazni primjerci kao što je, na primjer, model presjeka mlaznog motora aviona te razne druge makete.

To ne znači da se PLA ne može koristiti za profesionalne namjene. Naprotiv, PLA filamentom 3D printali smo naše najveće projekte: RTL maketu, maketu grada Korčule, maketu Virovitice te golfericu Prudence. Sva četiri projekta imaju isključivo pokaznu namjenu.

Print big

Među najvećim 3D printevima od PLA materijala je i Golferica Prudence visoka 190 cm. Izradili smo je od 20 kg colorFabb Economy PLA filamenta.

Završna naknadna obrada

Postoje brojni načini za naknadnu obradu PLA filamenta, a te metode ponekad ovise o tipu PLA koji koristiš. Jedna od najpopularnijih metoda je brušenje. Brušenje je bitan korak bez obzira koju vrstu tehnike naknadne obrade koristiš, posebno kada je u pitanju bojanje tvog 3D printanog komada. Nakon brušenja 3D printanog komada, možeš upotrijebiti temeljni premaz, primer ili punilo za pokrivanje bilo kojih drugih pukotina koje će utjecati na način na koji se boja primati na 3D printani komad. Akrilna boja je najbolja opcija za PLA filament, a općenito je pristupačna i dolazi u mnogim bojama.

Kako skladištiti PLA filament

Pohrana filamenta izuzetno je važna bez obzira koju vrstu materijala imaš. Ako se ostavi na otvorenom, PLA filament obično upija vodu iz zraka, a ta vlažnost zraka može uzrokovati poteškoće u tvom iskustvu sa 3D printanjem.

Iako PLA filament ima duži vijek trajanja, vlaga se također može na kraju uvući u materijal, što će zauzvrat negativno utjecati na tvoje 3D printane komade. Nakon što se dogodi upijanje vode, možeš se suočiti s većom krhkošću, povećanjem promjera, mjehurićima ili lako lomljivim materijalom na roli.

Taj se fenomen naziva higroskopija, što je karakteristika zbog koje filament privlači molekule vode. Za specijalne filamente poput najlona i PVA, problem se može pojaviti u samo nekoliko sati. Stoga bi sve otvorene filamente trebalo odmah nakon korištenja spremiti u hermetički zatvorenu posudu ili vakum vrećicu. Jedna od opcija je i korištenje tzv. Dry Box-a.

3D print logo

3D printani logo – RTL maketa. colorFabb semi-mate PLA filament idealan je za 3D ispis arhitektonskih maketa i građevina jer nema odbljesak.

Optimalne postavke za korištenje PLA filamenta

Ovisno o vrsti PLA filamenta koji koristiš, postavke 3D ispisa bit će malo drugačije. Prosječni  PLA filament dati će tražene rezultate na temperaturama između 190 i 220 stupnjeva celzijevih. Naravno, ovisno koje dodatke ima tvoj PLA materijal naspram standardnog filamenta temperature mogu varirati, pa isto tako i prijeći 220 stupnjeva. 

Iako grijana radna podloga može pomoći pri prianjanju PLA materijala, nije nužno potrebna. Zbog toga je PLA privlačna opcija za korisnike sa 3D printerima koji nemaju grijanu radnu podlogu. Ljepilo ili ljepljiva traka mogu se koristiti na radnoj podlozi kako bi na njoj sigurno ostao prvi sloj

Zaključak

PLA filament je jedan od najpopularnijih materijala u FDM/FFF tehnologiji 3D printanja. Razlog toga je 3D printanje na nižim temperaturama te printanje bez grijane radne podloge. Također dobar je za početnike u svijetu 3D printanja zbog pristupačne cijene te već spomenute jednostavnosti za korištenje. Trenutno je jedan od najprihvatljivijih materijala na tržištu, obnovljiv te biorazgradiv, nije otrovan te ne ispušta neugodni miris prilikom topljenja. Zanimljiva činjenica je da su svi naši najveći projekti rađeni upravo od PLA materijala.

U sljedećem blogu govorit ćemo o PETG materijalima. Stay tuned! #3DPrintaj #3dprinthrvatska #3dprintingcroatia

IZVORI:

https://all3dp.com/1/pla-filament-3d-printing/

https://www.simplify3d.com/support/materials-guide/pla/

powered by

Mikrotvornica je tehnološka tvrtka specijalizirana za aditivne tehnologije.

OIB: 11632409972
MBS: 081129419
Trgovački sud u Zagrebu

Žiro račun (PBZ d.d.) IBAN:
HR9323400091110899688

Ponosni član Zagrebačkog inovacijskog centra

Kontakt

Ponedjeljak – Petak
09:00 – 17:00

Avenija Dubrovnik 15/12 HR-10000 Zagreb, Hrvatska

+385 95 514 2570
info@3dprintaj.com

Prati nas

Načini plaćanja

Jednokratno: MasterCard®, Maestro®, Visa, Diners, bankovni transfer, virman, pouzećem.

Obročno (od 2 do 12 obroka za narudžbe veće od 1000 kn) : 1. Diners 2. Mastercard, Maestro, Visa Mbnet grupacije 3. Maestro, Visa tekućeg računa PBZ d.d. 4. Kreditne i poslovne kartice izdavatelja PBZ card d.o.o.