Filamente PLA pentru imprimanta 3D 

Industria printării 3D este într-o continuă evoluție. Apar materiale noi, imprimante noi, posibilități de printare noi, iar această tehnologie este adoptată de din ce în ce mai multe industrii.Totuși, există un tip de filament 3D folosit de mulți ani, care nu pare să piardă teren în fața noilor materiale - PLA.

PLA, cunoscut și ca acid polilactic, este cel mai popular material din care sunt produse filamente pentru imprimante 3D. 

Ceea ce face filamentele 3D din PLA atât de populare este versatilitatea materialului și caracteristicile pe care acesta le are, inclusiv faptul că este un material ușor de folosit în printarea 3D. Filamentele 3D din PLA vin într-o mare varietate de culori, combinații și au o serie de caracteristici care puse la un loc transformă acest material într-unul potrivit atât pentru începători, cât și pentru uz profesional

Ce sunt filamentele 3D PLA 

Filamentele 3D din PLA au la bază un poliester termoplastic obținut din amidon de porumb sau trestie de zahăr, care reprezintă resurse regenerabile. Deoarece majoritatea plasticelor sunt rezultatul polimerizarii unor rezerve de petrol neregenerabil, filamentele 3D din PLA reprezintă o alternativă foarte bună la ele. Popularitatea filamentelor din PLA a crescut odată cu popularitatea imprimantelor 3D care folosesc tehnologia FDM.

Chiar dacă filamentelor PLA le lipsesc anumite caracteristici precum rezistența și durabilitatea altor materiale, ele sunt recomandate pentru o multitudine de obiecte printate 3D precum prototipuri, caserole, jucării. Unul dintre cele mai importante aspecte de luat în calcul pentru printarea 3D cu PLA este fragilitatea materialului, în special dacă piesele printate vor fi supuse uzurii sau unor condiții speciale de temperatură și umiditate.

Proprietatile filamentelor 3D PLA 

Datorită proprietăților sale, PLA-ul este constant în topul alegerilor celor care folosesc printarea 3D, deși nu este cel mai rezistent material. Temperatura de topire pentru PLA este una destul de redusă, de aproximativ 150-160 de grade celsius, comparativ cu alte materiale, iar cea de printare este de aproximativ 180 de grade celsius. Acest lucru este un avantaj pentru că filamentele 3D PLA pot fi folosite cu majoritatea imprimantelor 3D fără setări speciale, dar și un dezavantaj pentru că nu rezistă la temperaturi ridicate.

Pentru că PLA este potrivit pentru a intra în contact cu mâncarea, e folosit foarte des pentru producția de ambalaje și în industria alimentară. O altă proprietate foarte apreciată a filamentelor 3D din PLA este capacitatea de biodegradare naturală în termen de 6-24 de luni, dacă produsul este expus la mediu. La bază, filamentele din PLA sunt transparente, însă pot fi colorate cu ușurință și li se poate da și un anumit grad de opacitate sau de transluciditate.

Tipuri de filamente PLA

Pentru că filamentele 3D din PLA sunt des folosite și apreciate pentru ușurința de a printa cu ajutorul lor, atât de amatori, cât și de profesioniști, ele au devenit baza unor filamente care aduc avantaje în plus față de filamentele 3D din PLA clasice.

PLA special

Varietatea de culori și texturi în care putem găsi filamente 3D din PLA reprezintă un avantaj major pentru acest material. Astfel, putem descoperi filamente cu aspect și textură de mătase, de lemn sau metal, filamente strălucitoare, culori care strălucesc în întuneric, sunt fluorescente sau se schimbă în funcție de mediu, filamente flexibile cu aspect cauciucat, care conțin fibră de carbon, care sunt conducătoare de curent electric, transparente și translucide și multe altele.

Care sunt beneficiile si avantajele filamentelor 3D PLA

Cu siguranță popularitatea filamentelor din PLA în printarea 3D vine din multitudinea de avantaje aduse de alegerea acestui tip de material.

Printre aceste avantaje se numără:

• Ușurința cu care se poate printa folosind filamente PLA - în special pentru începători, dar nu numai. Aderența materialului este una bună, ceea ce înseamnă că nu necesită un pat încălzit. În plus se obțin mai ușor detalii ale produsului finit în urma printării cu filamente 3D din PLA.

• Temperatura de printare este scăzută - comparativ cu alte termoplastice. Experiența printării 3D cu filamente din PLA este una interesantă și de cele mai multe ori lipsită de incidente precum înfundarea duzei sau încovoierea materialului după printare, din acest motiv.

• Nu degajă un miros puternic sau deranjant în momentul topirii sau al printării 3D, ceea ce îl face ușor de folosit și acasă, nu doar în spații special amenajate.

• PLA-ul este biodegradabil - acesta fiind unul dintre principalele motive care îl fac de preferat comparativ cu alte materiale. Timpul necesitat pentru degradare este net inferior față de alte plastice care au nevoie de secole pentru a se degrada.

• PLA-ul este reciclabil - printr-un proces de hidroliză, materialul poate fi adus într-o stare din care este refolosit fără a-și pierde din proprietăți.

• Filamentele 3D din PLA pot fi ușor pigmentate - astfel se pot printa din PLA obiecte de diferite culori și chiar texturi, atunci când e combinat cu alte materiale precum lemn sau metal.

Care sunt dezavantajele filamentelor PLA 

Ca orice alt tip de filamente, și cele din PLA prezintă o serie de dezavantaje:

• Au o rezistență scăzută la temperatură - motiv pentru care nu pot fi expuse la temperaturi ridicate și nici măcar la soare sau căldura de afară pentru că au tendința de a se curba.

• Au o forță de tracțiune redusă - astfel e indicat să fie folosite pentru printarea de obiecte decorative sau cu uz estetic, mai degrabă decât mecanic.

• Necesită răcire în timpul procesului de printare 3D - pentru a evita scurgerea materialului prin extruder între secțiuni care pot duce la un rezultat cu defecte.

In ce industrii se recomanda utilizarea filamentelor 3D PLA

Caracteristicile PLA îl transformă într-un material recomandat în industrii în care forma și aspectul au o mai mare importanță decât rezistența produselor printate 3D. Deși este folosit pentru obiecte decorative, din PLA se obțin și diverse prototipuri, forme și matrițe. Prețul destul de redus și ușurința cu care poate fi folosit PLA-ul îl recomandă și pentru artiști care vor să creeze modele 3D, dar și pentru persoane care au o simplă pasiune în a folosi printarea 3D.

In industria alimentara

PLA-ul este folosit des în industria alimentară datorită faptului că este un material considerat în mod general ca fiind sigur pentru depozitarea mâncării. De aici rezultă diferite tipuri de ambalaje, caserole și recipiente în care se poate depozita mâncarea. E important de știut că procesul de printare 3D cât și aditivii din componența filamentelor 3D din PLA folosite pot să modifice caracteristicile materialului. Prin urmare caracteristicile filamentelor 3D folosite necesită o atenție deosebită înainte de a printa obiecte care urmează să intre în contact cu mâncarea.

In industria de textile

În industria textilă se dorește înlocuirea poliesterului din țesături, iar PLA-ul este o opțiune de luat în calcul. Până acum s-a remarcat faptul că utilizarea de fibre de PLA în îmbrăcăminte duce la o greutate mai mică a hainelor, pielea respiră mai ușor prin ele și în plus, materialul este reciclabil.

In medicina

PLA este un material biocompatibil, ceea ce înseamnă că nu duce la inflamații sau infecții atunci când e folosit pentru dispozitiv care sunt introduse în corpul uman. Din acest motiv, dar și datorită faptului că este compus din resurse regenerabile,  în industria medicală se folosește des PLA pentru diferite tipuri de dispozitive care pot fixa oasele de exemplu. Totodată este folosit și în producerea de țesut.

In arhitectura

Folosirea filamentelor 3D din PLA în printarea modelelor arhitecturale salvează în primul rând o mulțime de timp pe care arhitecții îl pierdeau folosind lemn, carton sau alte materiale. În plus, este o metodă simplă și eficientă din punct de vedere costuri, care permite adaptarea design-ului pe parcursul proiectului și obținerea unui timp foarte scurt de la desen la machetă.

In industria auto

Și în industria auto se folosește PLA pentru a printa diferite tipuri de unelte, accesorii sau șabloane. În cazul în care aceste obiecte urmează să fie supuse la temperaturi ridicate sau să aibă parte de multă uzură, e bine să fie luate în calcul caracteristicile materialului pentru a decide dacă este potrivit pentru acel proiect, specific.

Ce setari trebuie sa aiba imprimanta 3D pentru a utiliza filamente PLA

Când vine vorba de setările imprimantei 3D atunci când utilizăm filamente PLA, lucrurile sunt destul de simple pentru că este un material ușor de folosit care nu necesită setări deosebite. În ceea ce privește patul încălzit, acesta nu este necesar. PLA-ul este aderent pe majoritatea suprafețelor. Dacă totuși este folosit un pat încălzit, printarea cu filamente 3D PLA devine și mai ușoară, atât timp cât temperatura patului este setată corect între 55 și 70 de grade celsius.

Distanța de la duză la pat este importantă pentru că dacă este prea mare sunt șanse ca filamentul să se răcească până ajunge pe suprafață și să își piardă aderența. O distanță prea mică va duce la o deformare a filamentului, prin urmare e necesară o ajustare a distanței dacă apar astfel de situații.

Există diferențe de caracteristici între tipurile de filamente PLA, atât în funcție de aditivii din componența lor, cât și în funcție de producător. Din acest motiv e important să fie verificată temperatura de printare pentru fiecare tip de filament achiziționat.

O temperatură prea mare poate poate duce la scurgerea filamentului în afara duzei și asta poate afecta rezultatul final. Pe de altă parte, o temperatură prea mică va duce la o aderență redusă.

Viteza recomandată pentru printarea 3D folosind filamente PLA este între 30mm/sec și 90 mm/sec.

Și partea de răcire necesită teste pentru a găsi varianta potrivită. Sunt imprimante care nu au ventilator, iar asta poate duce la o calitate mai slabă  a produsului.

In ce consta post-procesarea obiectelor printate 3D cu filamente PLA

Într-un mediu ideal, produsele obținute în urma procesului de printare 3D nu ar necesita post procesare, iar asta se întâmplă în unele cazuri.

În alte situații însă, e nevoie să înlăturăm suportul produsului printat pentru început. Acesta poate fi dintr-un material solubil, ceea ce-l face ușor de îndepărtat, sau dintr-unul insolubil care presupune îndepărtarea cu mâna sau prin tăiere.

Produsul din PLA poate fi ulterior șlefuit, polișat și vopsit.

Intrebari frecvente despre filamentul 3D PLA

Înainte de a decide că filamentele 3D din PLA sunt potrivite pentru un anumit proiect, e de ajutor să știi răspunsul la câteva dintre întrebările frecvente despre acest material.

Filamentele 3D PLA sunt biodegradabile?

Da, filamentele 3D din PLA sunt biodegradabile, însă în anumite condiții.

Pentru ca filamentele să se descompună au nevoie de o temperatură de peste 60 de grade celsius, de un anumit grad de umiditate și de anumite microorganisme care să grăbească procesul.

Mai exact, obiectele din PLA nu se vor degrada în condiții normale, dacă sunt expuse la mediul de zi cu zi și dacă sunt menținute în locuri răcoroase și uscate.

Filamentul PLA este toxic?

Deși comparativ cu alte cu alte plastice, filamentele din PLA emană un miros dulceag în timpul printării 3D, asta nu înseamnă că emisiile acestea nu trebuie evitate printr-o bună ventilare a încăperii în care are loc procesul de printare.

PLA-ul este un material compus din surse naturale în mare parte, însă conține și aditivi, care pot fi toxici, drept urmare este important să se limiteze riscurile cât mai mult posibil, inclusiv prin folosirea unui sistem de filtrare.

Cum se depoziteaza filamentele 3D PLA?

PLA-ul este un material higroscopic, ceea ce înseamnă că absoarbe umezeala dacă nu este depozitat corect. Ulterior, filamentele 3D care au absorbit umezeală își modifică proprietățile și nu vor mai putea fi utilizate în aceleași condiții.

E ideal ca filamentele 3D din PLA să fie depozitate în recipiente etanșe sau împreună cu pachete cu substanțe desicante.

În cazul în care au absorbit deja umezeală, e necesar să fie uscate înainte de a le folosit cu ajutorul unui desicant.