Усё, што вам трэба ведаць пра PLA у 3D-друку

Што такое PLA і чаму ён папулярны ў 3D-друку?

Увядзенне ў PLA і яго ўласцівасці

Полимолочная кіслата (PLA) - гэта тэрмапластычны палімер, атрыманы з аднаўляльных рэсурсаў, такіх як кукурузны крухмал або цукровы трыснёг. Гэта адна з самых папулярных на рынку нітак для 3D-друку дзякуючы прастаце выкарыстання, даступнасці і біяраскладальнасці. PLA мае нізкую таксічнасць і біясумяшчальнасць, што робіць яго ідэальным для ўпакоўкі медыцынскіх, стаматалагічных і харчовых прадуктаў. Ён таксама экалагічна чысты, не вылучаючы шкодных газаў або хімічных рэчываў падчас друку.

Перавагі выкарыстання ніткі PLA

Нітка PLA валодае некалькімі унікальнымі характарыстыкамі, якія вылучаюць яе сярод іншых матэрыялаў для 3D-друку. Па-першае, ён мае нізкую тэмпературу друку, звычайна паміж 190-220°C для сопла і 50-70°C для ложка. Гэта агульнае патрабаванне да тэмпературы робіць яго сумяшчальным з большасцю 3D-прынтараў, у тым ліку з прынтарамі без падагрэву. Па-другое, нітка PLA вырабляе меншае дэфармаванне і ўсаджванне падчас друку, чым іншыя пластыкавыя ніткі. Гэта ўласцівасць палягчае друк складаных мадэляў з дробнымі дэталямі і выступамі. Па-трэцяе, нітка PLA выпускаецца ў розных колерах, у тым ліку празрыстая, флуоресцентная і глянцавая. Гэта разнастайнасць колераў падыходзіць для мастацкіх, адукацыйных і аматарскіх праектаў.

Распаўсюджанае прымяненне PLA у 3D-друку

PLA дасягнуў поспеху ў некалькіх галінах прамысловасці і сферах прымянення дзякуючы сваім унікальным характарыстыкам. Яго біясумяшчальнасць у медыцынскім і стаматалагічных сектарах робіць яго прыдатным для друку пратэзаў, зубных імплантатаў і хірургічных інструментаў. У харчовай прамысловасці ён выкарыстоўваецца для вытворчасці біяраскладальнай упакоўкі і посуду. У індустрыі моды яго выкарыстоўваюць для стварэння ювелірных вырабаў і аксесуараў на заказ. У аўтамабільнай прамысловасці яго можна выкарыстоўваць для друку лёгкіх аўтамабільных дэталяў і прататыпаў. У адукацыйным сектары ён выкарыстоўваецца для навуковых дэманстрацый і эксперыментаў.

Параўнанне PLA з іншымі пластыкавымі ніткамі

Нягледзячы на тое, што PLA папулярны ў свеце 3D-друку, ён мае свае моцныя і слабыя бакі ў параўнанні з іншымі пластыкавымі ніткамі. Нітка PLA мае меншую магутнасць і даўгавечнасць, чым такія матэрыялы, як ABS і нейлон. Ён таксама больш схільны да плаўлення пры высокай тэмпературы або вільготным асяроддзі. Аднак PLA мае больш нізкую тэмпературу друку і менш дэфармацыі падчас друку, чым ABS. Ён таксама мае больш высокую шчыльнасць, што забяспечвае больш высокую дакладнасць і дакладнасць друку, чым нейлон.

Як правільна выбраць нітку PLA для вашых патрэб

Пры выбары падыходнай ніткі PLA трэба ўлічваць некалькі фактараў. Па-першае, колер і аздабленне ніткі павінны быць выбраны ў залежнасці ад жаданага выніку праекта. Па-другое, дыяметр ніткі павінен адпавядаць памеру сопла друкаркі, каб забяспечыць належны друк. Па-трэцяе, неабходна ацаніць якасць, кансістэнцыю і цану ніткі, каб забяспечыць высокую якасць і даступнасць. Нарэшце, для забеспячэння ўстойлівасці неабходна ўлічваць уздзеянне ніткі на навакольнае асяроддзе.

Разуменне складу і ўздзеяння PLA на навакольнае асяроддзе

Ці PLA біяраскладальны і экалагічна чысты?

Нягледзячы на рэпутацыю біяраскладальнага пластыка, разбурэнне PLA залежыць ад спосабу ўтылізацыі. Нягледзячы на тое, што ў пэўных умовах ён паддаецца кампаставанню, на звалку могуць спатрэбіцца гады, каб разбурыць яго, дзе яму не хапае неабходнага доступу кіслароду і вільгаці. Аднак у правільных умовах кампаставання (напрыклад, высокая тэмпература, дастатковая вільготнасць і кісларод) PLA можа разбурацца ад 3 да 6 месяцаў. Акрамя таго, пры спальванні PLA мае менш выкідаў, чым традыцыйныя пластмасы на нафтавай аснове. Такім чынам, у той час як PLA з'яўляецца біяраскладальным і больш экалагічна чыстым, чым пластмасы, якія не паддаюцца біяраскладанню, яго ўтылізацыя патрабуе пэўных умоў для аптымальнай дэградацыі.

Вывучэнне ўмоў кампаставання для дэградацыі PLA

Умовы дэградацыі PLA адрозніваюцца ад умоў традыцыйных пластмас. PLA раскладаецца пры тэмпературы ад 40°C да 60°C пры адноснай вільготнасці не менш за 60% і ўздзеянні кіслароду. Аднак некаторыя даследчыкі выявілі, што PLA раскладаецца хутчэй (прыблізна за 40 дзён) пры ўвядзенні ў кампост, што прадугледжвае кантраляваны нагрэў, вільготнасць і вентыляцыю. У гэтых умовах мікраарганізмы расшчапляюць PLA, выкарыстоўваючы яго ў якасці ежы для вытворчасці вуглякіслага газу, вады і біямасы. Такім чынам, канкрэтныя ўмовы кампаставання маюць вырашальнае значэнне для эфектыўнага і эфектыўнага разбурэння PLA.

Роля аднаўляльных рэсурсаў у вытворчасці PLA

Аднаўляльныя рэсурсы забяспечваюць устойлівую альтэрнатыву звычайнаму працэсу вытворчасці пластмас на нафтавай аснове. Вытворчасць PLA з выкарыстаннем аднаўляльных рэсурсаў вырабляе менш вуглякіслага газу, чым вытворчасць пластыка на нафтавай аснове, што зніжае выкіды парніковых газаў (ПГ). Напрыклад, даследаванне паказала, што PLA, выраблены з цукровага трыснёга, стварае на 62,6% менш выкідаў парніковых газаў, чым пластык на нафтавай аснове. Больш за тое, гэта мае вырашальнае значэнне для паляпшэння агульнай экалагічнай устойлівасці за кошт зніжэння залежнасці ад выкапнёвага паліва. Такім чынам, вытворчасць PLA з аднаўляльнымі рэсурсамі можа забяспечыць эканамічна жыццяздольнае, экалагічна чыстае рашэнне для скарачэння пластыкавых адходаў.

Хімічная перапрацоўка PLA: устойлівае рашэнне

Хімічная перапрацоўка - гэта інавацыйнае рашэнне для ўтылізацыі пластыкавых адходаў, якія не паддаюцца біяраскладанню, у тым ліку PLA. У гэтым працэсе пластмасы ператвараюцца ў свае базавыя малекулы з дапамогай хімічных рэакцый, якія разбураюць палімерныя ланцугі, што робіць іх простымі для паўторнага выкарыстання. Разбітыя малекулы PLA могуць быць далей полимеризованы для атрымання новага пакалення ўстойлівых прадуктаў. Гэты метад асабліва актуальны для перапрацоўкі PLA, паколькі ён можа дапамагчы ў рацыянальным абыходжанні з адходамі і паменшыць залежнасць ад захоронения. Такім чынам, хімічная перапрацоўка можа даць жыццяздольнае рашэнне для змякчэння неспрыяльнага ўздзеяння на навакольнае асяроддзе пластмас, якія не паддаюцца біяраскладанню.

Дадатковая літаратура: Адкрыйце для сябе перавагі паслуг па апрацоўцы пластыка з ЧПУ!

Вывучэнне механічных уласцівасцей PLA

Трываласць і даўгавечнасць дэталяў PLA, надрукаваных на 3D

PLA дэманструе высокую трываласць на расцяжэнне і калянасць, што робіць яго прыдатным для стварэння надзейных дэталяў, надрукаваных на 3D. Механічныя паводзіны PLA могуць быць дадаткова палепшаны шляхам рэгулявання параметраў друку, такіх як вышыня пласта, шчыльнасць запаўнення і хуткасць друку. Аднак PLA далікатны і схільны да парэпання пры моцным напружанні, што можа абмежаваць яго выкарыстанне ў пэўных сферах прымянення.

Тэрмаўстойлівасць і тэмпература стеклования PLA

PLA мае тэмпературу шклянога пераходу каля 60°C, што азначае, што ён мае тэндэнцыю да размякчэння і дэфармацыі пры ўздзеянні высокіх тэмператур. Тым не менш, PLA можа вытрымліваць тэмпературу да 70°C на працягу кароткіх перыядаў без істотнай дэфармацыі. Больш высокія тэмпературы могуць прывесці да страты трываласці і цэласнасці формы матэрыялу, што робіць яго непрыдатным для прымянення пры высокіх тэмпературах.

Разуменне ўплыву нізкай тэмпературы плаўлення PLA

PLA мае адносна нізкую тэмпературу плаўлення каля 180°C, што дазваляе лёгка друкаваць на большасці 3D-прынтараў FDM. Аднак гэта таксама азначае, што дэталі PLA, надрукаваныя 3D, могуць дэфармавацца або расплавіцца ў асяроддзі з высокай тэмпературай або высокай вільготнасцю. Каб прадухіліць гэта, дэталі можна падвяргаць наступнай апрацоўцы шляхам адпалу, які прадугледжвае ўздзеянне на іх высокіх тэмператур для павышэння іх крышталічнасці і паляпшэння іх трываласці і цеплавых уласцівасцяў.

Параўнанне механічных уласцівасцей PLA з іншымі матэрыяламі

Пры выбары матэрыялу для канкрэтнага прымянення важна параўнаць яго механічныя ўласцівасці з іншымі даступнымі матэрыяламі. У параўнанні з традыцыйнымі матэрыяламі, такімі як металы і кераміка, PLA мае меншую трываласць на расцяжэнне і тэрмаўстойлівасць, але меншы па вазе і больш універсальны ў дызайне і наладцы. Іншыя пластыкі, такія як АБС, ПЭТ і нейлон, маюць лепшую ўдаратрываласць, тэрмаўстойлівасць і цвёрдасць.

Як механічныя характарыстыкі PLA уплываюць на 3D-друк?

Механічныя характарыстыкі PLA могуць значна паўплываць на якасць і даўгавечнасць дэталяў, надрукаваных на 3D, уплываючы на іх трываласць, гнуткасць і ўстойлівасць да дэфармацыі. Каб аптымізаваць механічныя ўласцівасці дэталяў PLA, надрукаваных на 3D, неабходна старанна падбіраць параметры друку, каб дасягнуць жаданых механічных паводзін. Структуру дэталяў таксама можна палепшыць, выкарыстоўваючы адпаведныя ўзоры запаўнення і таўшчыню сценак для аптымізацыі механічных характарыстык, зніжэння вагі, матэрыялаў і вытворчых выдаткаў. Разумеючы механічныя ўласцівасці PLA і яго ўплыў на канчатковы прадукт, дызайнеры і інжынеры могуць ствараць аптымізаваныя 3D-друкаваныя дэталі, якія адпавядаюць дакладным патрэбам іх праектаў.

Дадатковая літаратура: Фрэзерныя паслугі з ЧПУ ў Кітаі: знайдзіце лепшыя паслугі па дакладнай апрацоўцы ў Інтэрнэце

Парады і рэкамендацыі для паспяховай 3D-друку PLA

3D-друк PLA - гэта папулярны метад стварэння трохмерных аб'ектаў з выкарыстаннем пластыкавай ніткі з полімалочнай кіслаты (PLA), якая пласт за пластом расплаўляецца і экструдуецца праз сопла на друкавальны пласт. Вельмі важна аптымізаваць налады 3D-прынтара для PLA, каб атрымаць высакаякасныя адбіткі. Гэта ўключае ў сябе рэгуляванне такіх налад, як тэмпература экструдара і пласта, хуткасць друку, вышыня пласта і хуткасць вентылятара. Аптымізуючы гэтыя налады, вы можаце дасягнуць лепшых вынікаў друку, скараціць час друку і пазбегнуць такіх распаўсюджаных праблем, як зрушэнне пласта, нацягванне радкоў і дэфармацыя.

Аптымізацыя налад 3D-прынтара для PLA

Адным з найбольш важных аспектаў паспяховай 3D-друку PLA з'яўляецца аптымізацыя налад 3D-прынтара. Напрыклад, вы павінны ўсталяваць тэмпературу экструдара ў межах 190-220°C, а тэмпературу пласта - у межах 50-60°C. Хуткасць друку павінна быць сярэдняй, як правіла, 30-50 мм/с, а вышыня пласта павінна складаць 0,10-0,25 мм. Хуткасць вентылятара можна павялічыць, каб палепшыць хуткасць астуджэння і знізіць рызыку дэфармацыі. Вы таксама павінны пераканацца, што дэталі вашага 3D-прынтара, у тым ліку сопла, ложак і вентылятар, чыстыя і працуюць правільна.

Прадухіленне распаўсюджаных праблем і метады іх ліквідацыі

3D-друк PLA не пазбаўлены праблем. Да распаўсюджаных праблем адносяцца няроўная аздабленне паверхні, нацягванне нітак, падушкі, дэфармацыя і зрушэнне пласта. Каб прадухіліць такія выпадкі, вы павінны пераканацца, што паверхні вашага друкарскага ложа гладкія, роўныя і без смецця. Каб палепшыць адгезію і мінімізаваць дэфармацыю, выкарыстоўвайце клеевую палку або скотч. Выкажам здагадку, у вас узніклі праблемы ў працэсе друку. У такім выпадку вы можаце выкарыстоўваць розныя метады ліквідацыі непаладак, такія як рэгуляванне налад тэмпературы, зніжэнне хуткасці друку, павелічэнне хуткасці вентылятара або змяненне дызайну друку.

Пост-апрацоўка адбіткаў PLA для паляпшэння эстэтыкі

Пасля завяршэння 3D-друку PLA вы можаце выкарыстоўваць некалькі метадаў пост-апрацоўкі, каб палепшыць яго эстэтыку. Сюды ўваходзяць шліфоўка, афарбоўка, паліроўка і разгладжванне. Калі вам патрэбна гладкая і паліраваная аздабленне, вырабіце тонкі пласт эпаксіднай смалы або выкарыстоўвайце ручной шліфавальны інструмент, каб згладзіць шурпатыя краю. Вы таксама можаце пафарбаваць адбіткі PLA акрылавай або эмалевай фарбай або празрыстым лакам для стварэння ахоўнага пласта. За кошт пост-апрацоўкі адбіткаў вы можаце палепшыць іх прыгажосць і трываласць.

Выкарыстанне апорных структур з PLA

Апорныя структуры выкарыстоўваюцца ў 3D-друку PLA для падтрымкі навісаючых або складаных частак надрукаванага аб'екта. Іх можна стварыць з дапамогай праграмнага забеспячэння, напрыклад Cura або Simplify3D. Пры друку з дапамогай PLA вельмі важна разумна выкарыстоўваць апорныя структуры, каб прадухіліць пашкоджанне пачатковага адбітка. Вы таксама павінны эфектыўна выдаліць апорныя канструкцыі пасля завяршэння выявы, каб не пашкодзіць паверхню аб'екта.

Вывучэнне перадавых метадаў і прымянення з PLA

3D-друк PLA прызначаны не толькі для асноўных хатніх праектаў. З дапамогай перадавых метадаў і прымянення вы можаце ствараць заблытаныя і складаныя дэталі, якія адначасова з'яўляюцца функцыянальнымі і эстэтычна прыемнымі. Напрыклад, вы можаце змяшаць PLA з іншымі матэрыяламі, такімі як дрэва або метал, каб павысіць яго трываласць і даўгавечнасць. Каб стварыць унікальны і складаны дызайн, вы таксама можаце выкарыстоўваць шматколерны друк, складаную геаметрыю і паслойны друк. Магчымасці велізарныя, і па меры развіцця тэхналогій працягваюць з'яўляцца новыя і цікавыя прыкладанні для 3D-друку PLA.

Дадатковая літаратура: Атрымайце дакладныя дэталі з CNC Machineing ABS Service

Будучыя распрацоўкі і інавацыі ў тэхналогіі PLA

Сучасныя даследаванні і дасягненні ў вытворчасці нітак PLA

За апошнія некалькі гадоў выраб нітак PLA дасягнуў значных поспехаў, што прывяло да больш эфектыўных і якасных вытворчых працэсаў. Найноўшыя тэхналогіі ўключаюць нанапамерныя матэрыялы, якія дапамагаюць умацаваць структуру PLA і пашырыць яе прымяненне. Акрамя таго, інавацыі ў тэхналогіях апрацоўкі прывялі да лепшага кантролю дыяметра ніткі, памяншаючы ўзнікненне праблем з друкам.

Новыя матэрыялы і дадаткі для паляпшэння уласцівасцей PLA

Распрацоўваюцца новыя матэрыялы і дадаткі для паляпшэння ўласцівасцей PLA, такіх як трываласць, гнуткасць і тэрмаўстойлівасць. Гэтыя інавацыі істотна паўплывалі на адытыўнае вытворчасць, паколькі яно дазваляе ствараць шматфункцыянальныя матэрыялы, здольныя выконваць пэўныя функцыі. Уласцівасці паляпшаюцца шляхам дадання валокнаў, наначасціц і кампазітаў, сярод іншага, для стварэння матэрыялаў з лепшымі характарыстыкамі і больш шырокім спектрам прымянення.

Патэнцыйнае выкарыстанне PLA за межамі 3D-друку

PLA знайшла розныя варыянты выкарыстання, акрамя 3D-друку. Па-першае, ён вывучаецца ў якасці матэрыялу для ўпакоўкі харчовых прадуктаў з-за яго біяраскладальнасці, што дапаможа паменшыць забруджванне навакольнага асяроддзя. PLA таксама выкарыстоўваецца ў якасці біяадгезіву для хірургічных мэтаў, пратэзаў і дастаўкі лекаў. Акрамя таго, яго біялагічная сумяшчальнасць і здольнасць да біяраскладання робяць яго прыдатным матэрыялам для вырабу медыцынскіх прыбораў.

Камерцыйная даступнасць і рынкавыя тэндэнцыі PLA

Камерцыйная даступнасць PLA хутка павялічылася, і ўсё больш вытворцаў прызнаюць неабходнасць вытворчасці экалагічна чыстых матэрыялаў. Чакаецца, што сусветны рынак PLA значна вырасце за кошт яго прымянення ў розных сферах прымянення, уключаючы ўпакоўку, вытворчасць прадуктаў харчавання і напояў, медыцынскую і тэкстыльную прамысловасць. Некалькі буйных гульцоў на рынку канкуруюць у вытворчасці і пастаўках PLA, у тым ліку NatureWorks, BASF і Mitsubishi Chemicals.

Рашэнне праблем і абмежаванняў у тэхналогіі PLA

Тэхналогія PLA не пазбаўлена праблем і абмежаванняў. Напрыклад, яго тэрмаўстойлівасць застаецца істотным недахопам, так як ён хутка руйнуецца пры высокіх тэмпературах. Аднак даследчыкі пастаянна шукаюць спосабы палепшыць яго ўласцівасці, напрыклад, змешваючы яго з іншымі палімерамі. Акрамя таго, утылізацыя адходаў у канцы тэрміну службы прадукту застаецца праблемай, і даследуюцца лепшыя метады перапрацоўкі або выкарыстання адходаў PLA.

Часта задаюць пытанні

Пытанне: Ці біяраскладальны PLA?

A: Так, PLA з'яўляецца біяраскладальным, паколькі атрымліваецца з аднаўляльных арганічных крыніц, такіх як кукурузны крухмал або цукровы трыснёг.

Пытанне: ці можа PLA дэградаваць на сонечным святле?

A: Так, PLA можа разбурацца пад уздзеяннем сонечнага святла праз працэс, вядомы як хімічны гідроліз.

Пытанне: Як робіцца PLA?

A: PLA вырабляецца шляхам ферментацыі расліннага крухмалу, які затым хімічна перапрацоўваецца з адукацыяй матэрыялу PLA.

Пытанне: ці з'яўляецца PLA экалагічна чыстым?

A: Так, PLA лічыцца экалагічна чыстым, таму што ён біяраскладальны і атрымліваецца з аднаўляльных арганічных крыніц.

Пытанне: Якія перавагі выкарыстання PLA у 3D-друку?

A: PLA мае высокую павярхоўную энергію, што прыводзіць да лепшага счаплення паміж дэталямі друку. Ён таксама вядомы сваёй прастатой выкарыстання і шырокай даступнасцю.

Пытанне: ці можна PLA перапрацаваць?

A: Так, PLA можа быць хімічна перапрацаваны і выкарыстаны ў іншых мэтах пасля таго, як ён адпрацаваў сваё першапачатковае выкарыстанне ў 3D-друку.

Пытанне: Колькі часу патрабуецца для дэградацыі PLA?

A: Час, неабходны для дэградацыі PLA, залежыць ад розных фактараў, такіх як умовы навакольнага асяроддзя, але звычайна гэта можа заняць ад некалькіх месяцаў да некалькіх гадоў.

Пытанне: ці можна PLA выкарыстоўваць для функцыянальных частак?

A: PLA - гэта шырока выкарыстоўваны матэрыял для 3D-друку для стварэння функцыянальных частак. Аднак яго даўгавечнасць можа адрознівацца ў залежнасці ад канкрэтнага прымянення.

Пытанне: У чым розніца паміж PLA і іншымі пластыкавымі матэрыяламі для 3D-друку?

A: PLA адрозніваецца ад іншых пластыкавых матэрыялаў для 3D-друку з пункту гледжання яго біяраскладальнасці і таго, што ён атрыманы з аднаўляльных арганічных крыніц.