pla пластик что это такое

PLA-пластик: характеристики, настройки печати, советы

Полилактид (ПЛА, PLA) — это биополимер, пользующийся высокой популярностью среди энтузиастов 3D-печати по двум основным причинам.

Основные преимущества и недостатки ПЛА

Во-первых, это экологичный, биоразлагаемый пластик, получаемый из натурального сырья — как правило, агропромышленных отходов кукурузы и сахарного тростника, из которых добывается крахмал, перерабатываемый в молочную кислоту и лактид, а затем в итоговый полимер. Стоит иметь в виду, что биоразлагаемость полилактида условна в том смысле, что он действительно распадается под воздействием микроорганизмов, однако в обычных условиях происходит это не так уж и быстро. Для оперативной переработки требуются промышленные компостеры, а в сухих, чистых и прохладных условиях срок жизни изделий из ПЛА измеряется годами. В то же время, чистый материал совершенно нетоксичен, а потому хорошо подходит, например, для производства детских игрушек при условии использования нетоксичных красителей.

Второй момент — это простота 3D-печати полилактидом. Среди всех доступных материалов это один из наиболее непривередливых в плане технических возможностей используемого оборудования, так как ПЛА не требует высокотемпературных хотэндов, износостойких сопел или термокамер, и даже позволяет обходиться без подогреваемых столиков. Этот материал — прекрасный выбор для начинающих пользователей 3D-принтеров.

Профессионалы тоже не обходят ПЛА стороной, так как он хорошо подходит для быстрого прототипирования, изготовления макетов и сувенирной продукции со стабильными результатами, снижающими трудозатраты.

С другой стороны, полилактид не лишен недостатков, среди которых можно отметить крайне низкую теплостойкость (всего около 50°С) и довольно высокую хрупкость, осложняющие использование этого полимера в инженерных приложениях, например в производстве нагруженных конструкций и деталей механизмов, а также делающие практически невозможной продолжительную эксплуатацию изделий из этого материала на открытом воздухе, особенно в жарком климате. Низкая теплостойкость также затрудняет механическую обработку.

Напоследок стоит упомянуть еще одно популярное направление использования полилактида — 3D-печать выплавляемых/выжигаемых литейных мастер-моделей. Здесь у ПЛА целый ряд плюсов, включая один неочевидный: этот полимер относительно дешев и обладает низкой зольностью, а низкую температуру тепловой деформации можно считать не недостатком, а преимуществом, так как быстрая потеря прочности помогает предотвращать растрескивание литейных форм из-за теплового расширения полимерной начинки при обжиге.

Общие характеристики REC PLA:

Механические характеристики REC PLA:

Рекомендации по подготовке к 3D-печати PLA-пластиком

Для 3D-печати полилактидом подойдет любой, даже самый бюджетный FDM 3D-принтер. ПЛА отличается низкой термоусадкой, а потому не требует использования термокамер. Подогрев столика опционален и в большинстве случаев избыточен. Более того, этот материал достаточно долго застывает, что вкупе с изначально низкой температурой тепловой деформации требует помощи не с подогревом, а наоборот с охлаждением укладываемого пластика, чтобы он успевал схватываться и сохранял форму при укладке последующих слоев и построении нависающих элементов. По этой причине при работе с ПЛА настоятельно рекомендуется включать обдув печатаемых изделий. Для этой цели головки абсолютного большинства FDM 3D-принтеров оснащаются специальными фабричными или самодельными вентиляторами с подводом воздуха к соплу (см. иллюстрацию ниже).

ПЛА демонстрирует высокую межслойную адгезию, что хорошо, а чтобы материал лучше схватывался со столиком, рабочую поверхность желательно покрыть синим малярным скотчем (как на иллюстрации ниже), лаком для волос, либо тонким слоем клея — подойдет обычный канцелярский клей-карандаш или наш специальный, универсальный состав The3D. Во многих случаях дополнительные адгезионные средства не требуются вообще, например при использовании 3D-принтеров со специальными адгезионными покрытиями или стеклянных столиков.

При необходимости, для повышения схватывания с поверхностью можно включить подогрев столика, но без чрезмерного нагревания, памятуя о низкой теплостойкости ПЛА. Например, можно включить подогрев в начале 3D-печати для улучшения схватывания первого слоя модели со столиком или вспомогательным адгезионным покрытием, а затем отключить, чтобы столик не генерировал избыточное тепло.

Как и с любым другим материалом, при работе с ПЛА важно не превышать допустимую скорость и температуру 3D-печати. Конкретный скоростной диапазон указать не можем, так как он зависит от используемого оборудования, но насчет температурного режима поясним, что нагревание хотэнда свыше рекомендуемых параметров ради повышения производительности крайне нежелательно, так как перегрев материала способствует образованию нагара внутри хотэнда и возникновению пробок в соплах.

Реком ендуемые настройки для 3D-печати материалом REC PLA:

Хранение PLA-пластика

Все полимеры в той или иной степени гигроскопичны, и ПЛА — не исключение. Насыщенность влагой может привести к закипанию материала в хотэнде с разными неприятными последствиями вроде прерывистой подачи с щелчками, образования пузырьков, расслоения и других дефектов. Кроме того, продолжительное воздействие влаги приводит к потере физико-механических свойств, так что филаменты желательно держать сухими. Ничего сложного здесь нет, достаточно просто упаковывать неиспользуемые катушки в плотно закрытые пластиковые пакеты или контейнеры, предварительно положив внутрь пакетик силикагеля.

Заодно такая упаковка предотвратит накапливание пыли, способной образовывать нагар в хотэнде и сопле. Если пластик все же покроется пылью, достаточно пропустить филамент через простой поролоновый фильтр (например, вот такой) по пути от катушки до хотэнда прямо во время 3D-печати.

При необходимости материал можно просушить непосредственно перед 3D-печатью. Подробно о том, как правильно хранить и сушить пластики, можно узнать из отдельных статей по этим ссылкам:

Наконец, еще раз напомним про низкую теплостойкость полилактида и порекомендуем хранить филамент в прохладном месте, подальше от прямого воздействия солнечного света, радиаторов отопления, кухонных плит и других источников тепла.

Постобработка PLA-пластика

Материал хорошо поддается покраске акриловыми красками, желательно с использованием грунтовки. Для склеивания можно применять цианоакрилат (супер-клей), а также некоторые растворители, например дихлорэтан и дихлорметан. Последние также хорошо подходят для сглаживания поверхностей. Имейте в виду, что это токсичные, летучие жидкости, требующие строгого соблюдения техники безопасности. Более безопасным вариантом для сглаживания слоев служит концентрированный лимонен. Ацетон с ПЛА не работает.

Безопасность PLA-пластика REC

Несмотря на высокую безопасность ПЛА, мы рекомендуем никогда не рисковать и всегда печатать в хорошо вентилируемых помещениях, по возможности с вытяжкой, вне зависимости от используемого материала.

Объемы выделений и предельно допустимые концентрации (ПДК):

Испытания PLA-пластика REC

Наша компания последовательно проводит испытания выпускаемых филаментов для 3D-принтеров. С отчетами об испытаниях* REC PLA можно ознакомиться по ссылкам ниже:

*все испытания проводились на напечатанных образцах с толщиной слоя 0.2мм

Источник

Методы обработки и склеивания изделий из пластика pla в домашних условиях

Пластик pla, иногда называемый полилактидом, представляет собой биоразлагаемый термопластичный материал, который производится из сахарного тростника или кукурузы. Этот материал считается более безопасным, нежели обыкновенный пластик. Часто его воспринимают как настоящую панацею от стандартного пластика.

Основой для производства ПЛА стало сырье из кукурузного и картофельного крахмалов, соевого белка, крупы маниоки и целлюлозы. Каким бы интересным и востребованным ни был данный материал, как и любой другой, он иногда может повреждаться.

В этой статье мы рассмотрим особенности данного материала. Кроме того, расскажем, как именно его обработать и склеить изделия из пластика ПЛА в домашних условиях.

Свойства пластика ПЛА

На основные характеристики рассматриваемого нами пластика напрямую влияет состав pla. Так, к его главным свойствам стоит отнести такие факторы:

Основные области применения PLA

Пластик pla отличается достаточно широкой сферой применения. Так, из него принято изготавливать крупные детали для транспортных средств, биоразлагаемую упаковку, которая соответствует всем экологическим стандартам. К примеру, многие супермаркеты в Европе уже перешли на пакеты из данного материала с целью уменьшения негативного влияния обычных пластмасс на окружающую среду.

Также ПЛА применяют для изготовления корпусов бытовой техники. Благодаря тому, что полилактид имеет отличную биосовместимость, его широко задействуют в медицинской сфере. В частности, его используют для изготовления хирургических ниток.

Кроме этого, pla часто используют как расходный материал для производства:

Растущая популярность полилактата позволяет использовать его в практически любых целях: как в бытовых, так и в профессиональных сферах деятельности.

Печать на 3d принтере

ПЛА пластик позиционируется и как филамент для печати на 3 d принтере. Собственно, чаще всего его и используют именно для таких целей. Так, работа с использованием материала на трехмерном принтере осуществляется технологией моделирования методом наплавления по слоям.

Изначально происходит расплавление нити, после чего специальная насадка подводит ее на рабочее пространство. В итоге выстраивается полноценная модель, которая тут же используется напрямую по назначению.

Важно, что напечатанные на принтере изделия из pla пластика впоследствии следует обработать. Так, сперва их шлифуют и при необходимости сверлят, а после красят акрилом. Впрочем, в этом случае нужно быть предельно осторожным, ведь сам материал характеризуется повышенной хрупкостью.

Кроме того, недостатком pla является его не самый продолжительный эксплуатационный срок. Материал сможет выдержать от двух-трех месяцев до 2-3 лет.

По сути, данный тип пластика служит для трехмерной печати образцов и изделий. При этом, такие предметы не предназначены для эксплуатации в течение долгого времени. Однако его использование позволяет очень качественно детализировать все элементы у готовой печати. Поэтому, используя пластик pla, распечатывают трехмерные модели и презентационные предметы, которые требуют тонкой работы.

Чем растворить пластик pla?

Теперь давайте поговорим о растворителях, которым посилен ПЛА пластик:

Какой бы растворитель не выл выбран, необходимо в обязательном порядке следовать всем мерам предосторожности. В противном случае есть риск не только повредить изделие, но и нанести серьезный ущерб здоровью.

Постобработка и полировка распечатки: для чего нужна?

Итоговая обработка – это неотъемлемая составляющая успешного изготовления необходимого изделия. Данный процесс производится затем, чтобы разгладить и растворить пластик pla в местах, где соединяются его слои.

Так, постобработка позволяет избавиться от недостатков изделия. В конечном итоге деталь будет выглядеть аккуратной и не такой расслоенной. Теперь давайте разберемся, как именно выполняют базовую обработку таких изделий.

Методом погружения

Наиболее легкий метод – обрабатывать пластик погружением. Так, продолжительность одного цикла не будет превышать трех минут. Точное время зависит от размера самой детали – например, иногда достаточно и нескольких секунд, чтобы растворяющий состав полностью исчез с поверхности изделия.

Если хотите придать поверхности глянцевый эффект, то обрабатывать печать рекомендуется однократно. Буквально на миллисекунды окуните изделие так, чтобы растворитель не успел пропитать его. После чего достаньте предмет из емкости. Вещество сразу же испарится, а изделие станет таким гладким, будто глазированная конфета.

Путем нанесения кистью

Если приняли решение обрабатывать пластик pla дихлорметаном или прочим химическим веществом, рекомендуется наносить его при помощи кисти. Подобные вещества нужно наносить до того момента, как поверхности в местах, где слои соприкасаются между собой, будут окончательно сглажены.

Метод нанесения кистью отлично подойдет для тех ситуаций, когда нужно выборочно использовать растворитель, оставить углы незатронутыми и устранить самые очевидные дефекты. Практика показывает, что именно такой метод позволяет достичь максимально хороших результатов при выполнении обработки полилактида. Опять же, при этой методике также важно соблюдать меры безопасности, в частности – работать в перчатках.

Обработка паром

Обработка пластика ПЛА может выполняться и паром. Так, обрабатывающим веществом является тетрагидрофуран. Для этого изделие располагают на нерастворяющейся подложке. Ее роль может выполнить алюминиевая фольга или проволочная сетка. После чего сам предмет нужно расположить в герметичную емкость. При воздействии высоких температур и столкновением с поверхностью обрабатываемого объекта растворитель будет испарен.

Специалисты рекомендуют действовать по методу обработки паром исключительно на открытом воздухе. Также нужно следить за тем, чтобы колба, бутылка или прочая емкость была полностью закрыта. Шкаф же нужно помыть как перед началом работы, так и после.

Полировка ручная

Некоторые умельцы советуют использовать методы ручной полировки. Так, в растворителе потребуется смочить чистую ветошь и аккуратно протереть ею поверхности объекта.

Важно, что при этом нужно быть предельно аккуратным и работать исключительно в перчатках. Данная необходимость заключается в том, что прямое взаимодействие кожи рук с растворителем – затея крайне нежелательная.

Альтернативные методы

В сети интернет существуют и другие методы постобработки пластика ПЛА, описанные разными опытниками. Например, по их советам вместо сложной обработки растворителем можно попросту пройтись по изделию наждачной бумагой «нулевкой».

Однако, профессионалы рекомендуют не экспериментировать. Ведь выбрав альтернативу общепринятым методам, будьте готовы к тому, что результат может не оправдать ожиданий. По этой причине для качественной обработки предмета или детали используйте только проверенные способы.

Чем склеить детали из пластика PLA: выбор клея

Теперь давайте уделим внимание выбору клеящей смеси для пластика. Так, эксперты рекомендуют выбирать термостойкий клей, который не теряет своих первоначальных свойств и характеристик на протяжении длительной эксплуатации.

В целом, долго подбирать чем склеить ПЛА не придется. Так, пластик pla отлично справляется с воздействиями самых разнообразных видов клея. Например, его легко склеить при помощи эпоксидных клейких составов. Также хорошо справляется с поставленной задачей секундный суперклей. При этом можно выбирать разные составы от возможных производителей.

Рекомендации по использованию клея для полилактида

Если потребуется склеить пластик pla, то в обязательном порядке следуйте инструкции от производителя клеевого состава. Также нужно не забывать о том, что сам материал является достаточно хрупким.

Так, при работе будьте внимательны. Настоятельно не рекомендуем слишком сильно сдавливать или чрезмерно активно тереть поверхности, иначе вы повредите изделие.

Соблюдение правил безопасности

При выполнении любого вида работ соблюдайте предельную осторожность. Если используете средства для обработки пластика, то постарайтесь проводить данную процедуру на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.

Также внимательно изучайте все инструкции от производителей, в которых можно найти дельные рекомендации по взаимодействию с составами. Кроме того, не забывайте надевать перчатки, чтобы защитить кожу рук от негативного воздействия химических веществ.

В заключение

Пластик ПЛА многие считают пластиком будущего. Он отличается экологической чистотой и имеет немало достойных технических характеристик, которые позволили ему стать одним из самых востребованных материалов для трехмерной печати.

Если остались какие-либо вопросы по данной теме, то рекомендуем посмотреть видео как склеить изделия из пластика ПЛА своими руками:

Источник

PLA-пластик для 3D-печати

ПЛА-пластик производят из кукурузы или сахарного тростника.

Сырьем для получения служат также картофельный и кукурузный крахмал, соевый белок, крупа из клубней маниока, целлюлоза.

На сегодняшний день полилактид активно используется в качестве расходного материала для печати на 3D-принтерах.

Безопасность PLA-пластика

Натуральное природное сырье в составе PLA-пластика позволяет без угрозы для здоровья человека применять его для различных целей.

При изготовлении ПЛА-пластика значительно сокращаются выбросы углекислого газа в атмосферу по сравнению с изготовлением «нефтяных» полимеров. На треть уменьшается использование ископаемых ресурсов, применение растворяющих веществ не требуется вообще.

Как правило, PLA-пластик поставляется в виде тонкой нити, которая намотана на катушку.

Технические характеристики PLA-пластика

Преимущества PLA-пластика при 3D-печати

Работа PLA-пластиком на 3D-принтере ведется посредством технологии моделирования методом послойного наплавления (FDM-Fused Deposition Modeling). Нить расплавляется, после чего доставляется по специальной насадке на поверхность для работы и осаживается. В результате построения модели расплавленным пластиком создается полностью готовый к применению объект. Изделия из PLA-пластика подвергают шлифованию и сверлению, красят акрилом. Однако стоит помнить, что предмет из ПЛА нужно обрабатывать с осторожностью из-за его хрупкости. Еще одним минусом PLA-пластика является его недолговечность: материал служит от нескольких месяцев до нескольких лет.

PLA-пластик является идеальным материалом для 3D-печати прототипов и изделий, которые не предполагается эксплуатировать длительное время. Это могут быть декоративные объекты, изделия для презентаций и предметы, требующие тщательной детализации.

Источник

PLA пластик для 3D принтера

PLA (полимолочная кислота или полиактид) представляет собой сложный полиэфир состоящий из молочной кислоты и лактида. Химическая формула пластика (C3H4O2)n. Молочная кислота может быть получена путем бактериальной ферментации различных углеводов.

В настоящее время для производства молочной кислоты используют натуральные продукты такие как кукурузный крахмал, сахарный тростник, корнеплоды маниока. Ведутся исследования по использованию в качестве сырья таких отходов сельского хозяйства как солома, шелуха, листья.

Свойства PLA пластика

PLA как и ABS является термопластом. Его также можно нагревать и охлаждать без потери свойств.

Огромным преимуществом PLA пластика является тот факт, что он естественным образом разлагается под действием окружающей среды. Бутылка, изготовленная из него и брошенная в море, разлагается в течении от шести месяцев до года.

Пластик не токсичен в твердом состоянии. При нагревании не выделяет вредных веществ и почти не имеет запаха.

Цвета PLA пластика

PLA пластик представлен разнообразными цветами, среди которых есть люминесцентные и прозрачные. Всего насчитывается около 30 цветов и оттенков, в том числе и такие как черный и белый.

Характеристики PLA пластика:

Применение PLA пластика

Пластик довольно прочный, но хрупкий, поэтому не рекомендуется применять его для изготовления ударопрочных изделий, например, чехлов для телефонов.

PLA пластик отлично подходит для производства одноразовой посуды, бутылок для воды, а также различных игрушек, сувениров, моделей, прототипов деталей и механизмов.

Изделия из PLA теряют форму при температуре около 60°С, поэтому не следует его применять там, где возможен нагрев до указанной температуры или выше.

Незаменим при изготовлении выжигаемых форм для литья, так как почти не оставляет золы.

Как печатать PLA пластиком

PLA пластиком можно печатать как на холодном столе, так и на столе с подогревом. Обязателен обдув изделия со всех сторон, чтобы избежать деформации при неравномерном остывании.

Настройки принтера для PLA пластика

Перед печатью необходимо откалибровать стол по методики, когда между столом и соплом должен помещаться лист бумаги. Для лучшей адгезии к холодному столу применяют различные клейкие ленты (малярный скотч, специальный синий скотч), специализирвоанные клеи.

Можно печатать прямо на стекле, разогрев стол до 70°С. Далее необходимо выставить настройки в слайсере, рекомендуемые производителем филамента и обязательно включить вентилятор обдува детали.

Температура печати PLA пластиком

Температура экструдера для PLA составляет 180°С — 200°С. Стол можно использовать без подогрева или нагреть до 70°С, напечатать первый слой, а затем отключить нагреватель.

PLA и ABS пластик — отличия

Основные материалы, применяемые при 3D печати, это ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) и PLA (полимолочная кислота). Рассмотрим основные отличия этих пластиков.

Обработка PLA пластика

Готово изделие, напечатанное на FDM 3D принтере, имеет слоистую структуру. Это издержки метода, при котором расплавленный пластик наносится слой за слоем, создавая необходимую форму. Убрать эту слоистость, а также мелкие дефекты можно как химическими, так и механическими методами.

При помощи наждачки, надфиля, бормашинки убирают небольшие сколы, выступы. Химическими методами добиваются ровной, полированной поверхности. Наиболее часто применяют дихлорметан и тетрагидрофуран. Работают в перчатках, респираторе и в хорошо проветриваемом помещении, так как эти вещества ядовиты.

При работе с тетрагидрофураном необходимо использовать нитриловые или неопреновые перчатки. Дихлорметан наносят на деталь кисточкой из натурального волоса и дают высохнуть. Тетрагидрофураном смачивают белую без ворса тряпочку и полируют деталь. В обоих случаях поверхность получается ровной и глянцевой.

Изделия из PLA пластика можно окрашивать разнообразными акриловыми красками. Для того, чтобы краска прочно держалась, необходимо загрунтовать окрашиваемую поверхность любой акриловой грунтовкой. Для придания блеска, окрашенное изделие можно покрыть лаком.

Клей для PLA пластика

Склеить различные части изделия из PLA пластика можно при помощи дихлорэтана или любого клея (например, секундный «Момент») на цианоакрилатной основе. Клей из дихлорэтана можно приготовить, растворив мелкие кусочки пластика в дихлорэтане, в пропорции 10 к одному (10 частей растворителя, 1 часть пластика).

Затем обезжирить поверхности и смазать этим клеем одну из поверхностей. Через пару минут плотно прижать склеиваемые части и оставить на 5–7 часов. Для работы с клеем типа «Момент», необходимо руководствоваться прилагаемой к нему инструкцией.

Растворитель для PLA пластика

Растворителем для PLA является дихлорметан (метиленхлорид, хлористый метилен), дихлорэтан. Последний является сильным ядом и требует особых мер предосторожности при работе с ним.

Дихлорметан хотя и менее токсичен, но легко испаряется и может вызвать отравление при работе в закрытом помещении без вытяжки.

Адгезия первого слоя при печати PLA пластиком

Источник