История создания PLA пластика
Полимолочная кислота или полилактид (PLA) - это биоразлагаемый и биосовместимый термопластичный алифатический полиэфир, который произвел революцию в мире пластмасс. Вот краткая история его создания:
- 1845 год: Французский физик Теофиль-Жюль Пелуз впервые описал полилактид, наблюдая конденсацию молочной кислоты при нагревании.
- 1932 год: Американский химик Уоллес Карозерс изобрел способ производства полилактидов из лактидов.
- 1954 год: Компания DuPont запатентовала метод Карозерса.
- 2012 год: PLA пластик занял второе место по объемам потребления в мире среди биопластиков.
Характеристики PLA пластика
PLA (полилактид) обладает рядом уникальных свойств, которые делают его популярным выбором для различных применений, включая 3D печать:
- Биоразлагаемость: PLA разлагается в природных условиях, что делает его экологически чистым материалом.
- Биосовместимость: Материал безопасен для контакта с пищевыми продуктами и может использоваться в медицине.
- Прозрачность: PLA - бесцветный прозрачный материал, что позволяет создавать из него прозрачные изделия.
- Плотность: 1,25 кг/дм³
- Температура стеклования: 50-58°С
- Температура плавления: 170-230°С
- Температура растворения: около 250°С
Области применения PLA
Благодаря своим уникальным свойствам, PLA пластик находит широкое применение в различных отраслях:
- Упаковка для пищевых продуктов
- Одноразовая посуда для холодных продуктов
- Обивочные и драпировочные материалы
- Одноразовая одежда и тенты
- Офисные принадлежности
- Косметическая упаковка
- Вазоны для растений
- Медицинские изделия (хирургические нити, штифты, скобы, винты)
- 3D печать
|
|
|
|
|
Баночка для косметики из PLA |
Упаковка для цветов из PLA |
Шариковая ручка из PLA |
Свинья-копилка из PLA |
Упаковка из PLA |
PLA в 3D печати
PLA является одним из самых популярных материалов для 3D печати, особенно по технологии FDM (Fused Deposition Modeling). Вот почему:
- Легкость использования: PLA легко плавится и не требует нагретой платформы для печати.
- Низкая усадка: Минимальная деформация при охлаждении.
- Разнообразие цветов: Доступен в широкой цветовой гамме.
- Приятный запах: В отличие от ABS, PLA не выделяет неприятных запахов при печати.
- Экологичность: Биоразлагаемый материал.
Преимущества и недостатки PLA
Преимущества:
- Экологичность и биоразлагаемость
- Безопасность для пищевых продуктов
- Легкость в использовании при 3D печати
- Широкий спектр применения
- Низкая усадка при охлаждении
Недостатки:
- Низкая термостойкость (размягчается при 50-60°С)
- Меньшая прочность по сравнению с некоторыми другими пластиками
- Чувствительность к влаге
Сравнение PLA с другими материалами для 3D печати
PLA vs ABS
ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) - еще один популярный материал для 3D печати. Вот основные различия:
- Экологичность: PLA биоразлагаем, ABS - нет
- Прочность: ABS прочнее PLA
- Температура печати: PLA требует более низкой температуры (180-220°C) по сравнению с ABS (220-250°C)
- Запах при печати: PLA имеет приятный запах, ABS может выделять неприятные пары
- Постобработка: ABS легче обрабатывать после печати
PLA vs PETG
PETG (полиэтилентерефталат-гликоль) часто рассматривается как компромисс между PLA и ABS. Сравнение с PLA:
- Прочность: PETG прочнее PLA
- Гибкость: PETG более гибкий, чем PLA
- Температура печати: PETG требует немного более высоких температур (220-250°C)
- Влагостойкость: PETG более устойчив к влаге, чем PLA
- Экологичность: PLA более экологичен, чем PETG
Физико-химические параметры PLA пластика
Плотность (23°С), г/см3 |
1.22 — 1.26 |
Предел текучести при растяжении (23°С), МПа |
60-77 |
Прочность при растяжении (23°С), МПа |
53 |
Модуль упругости при растяжении (23°С), МПа |
3500 |
Относительное удлинение при растяжении (23°С), % |
3,8-4 |
Модуль упругости при изгибе (23°С), МПа |
2300-2800 |
Ударная вязкость по Шарпи (с надрезом, 23°С), кДж/м2 |
5,2-7.3 |
Твердость по Роквеллу (23°С) |
R70 — R90 |
Водопоглощение (23°С, равновесное, при погружении), % |
0.3 — 4 |
Типичная усадка, % |
0.01 — 0.05 |
Выбор качественного PLA филамента
При выборе PLA пластика для 3D печати важно обращать внимание на качество материала. В нашем магазине вы можете приобрести качественный PLA пластик от ведущих мировых брендов, таких как Verbatim и Devil Design. Компания 3D4U является официальным дистрибьютором этих производителей в Украине.
Пластик от Verbatim и Devil Design изготавливается из сырья высшего качества по европейским стандартам с жесткими допусками. Это гарантирует высокое качество ваших 3D-печатных изделий и стабильность результатов печати.
Важно: При работе с PLA пластиком следует учитывать его чувствительность к влаге. Храните филамент в сухом месте и при необходимости используйте сушилку для пластика перед печатью.
PLA пластик предоставляет широкие возможности для реализации ваших идей в 3D печати. Его экологичность, легкость использования и широкий спектр применения делают его отличным выбором как для начинающих, так и для опытных пользователей 3D принтеров. Экспериментируйте с различными цветами и типами PLA, чтобы раскрыть весь потенциал этого универсального материала в ваших проектах.
Советы по 3D печати с PLA пластиком
Чтобы добиться наилучших результатов при печати с использованием PLA, следуйте этим рекомендациям:
- Температура печати: Обычно PLA печатается при температуре 180-220°C. Начните с 200°C и корректируйте по необходимости.
- Температура стола: PLA не требует подогреваемой платформы, но температура 50-60°C может улучшить адгезию первого слоя.
- Скорость печати: PLA хорошо печатается на средних скоростях, около 50-60 мм/с.
- Охлаждение: Используйте вентилятор охлаждения на полной мощности для лучшего качества поверхности.
- Хранение: Храните PLA в сухом месте, так как он склонен впитывать влагу из воздуха.
Постобработка изделий из PLA
Хотя PLA не так легко поддается постобработке, как ABS, существует несколько методов улучшения внешнего вида и свойств напечатанных изделий:
- Шлифование: Используйте наждачную бумагу разной зернистости для сглаживания поверхности.
- Окрашивание: PLA хорошо поддается окрашиванию акриловыми красками.
- Полировка: Для придания глянцевого блеска можно использовать специальные полироли.
- Эпоксидное покрытие: Нанесение тонкого слоя эпоксидной смолы может улучшить прочность и внешний вид изделия.
- Термообработка: Осторожный нагрев может улучшить механические свойства PLA, но требует точного контроля температуры.
Инновации и будущее PLA пластика
Исследования в области PLA продолжаются, и мы можем ожидать появления новых, улучшенных версий этого материала:
- Повышение термостойкости: Ведутся работы по созданию PLA композитов с повышенной термостойкостью до 100°C и выше.
- Улучшение механических свойств: Добавление натуральных волокон и других добавок может значительно улучшить прочность и гибкость PLA.
- Расширение областей применения: Новые формулы PLA могут открыть дополнительные возможности в медицине, электронике и других отраслях.
- Оптимизация процесса биоразложения: Исследования направлены на создание PLA с контролируемым временем разложения для различных применений.
Экологический аспект использования PLA
Одним из главных преимуществ PLA является его экологичность:
- Производство из возобновляемых ресурсов: PLA изготавливается из кукурузного крахмала, сахарного тростника или тапиоки.
- Биоразлагаемость: В промышленных компостных условиях PLA разлагается за 3-6 месяцев.
- Низкий углеродный след: Производство PLA требует меньше энергии по сравнению с нефтехимическими пластиками.
- Отсутствие токсичных выбросов: При печати PLA не выделяет вредных веществ, что делает его безопасным для использования в домашних условиях.
Важно: Хотя PLA биоразлагаем, для его полного разложения требуются промышленные компостные условия. В домашнем компосте или на свалке процесс разложения может занять значительно больше времени.
Заключение
PLA пластик продолжает оставаться одним из самых популярных материалов для 3D печати благодаря своей экологичности, легкости использования и широкому спектру применения. Его уникальные свойства делают его идеальным выбором для начинающих энтузиастов 3D печати, а также для профессионалов, работающих над прототипами или функциональными изделиями.
Выбирая качественный PLA пластик от проверенных производителей, таких как Verbatim и Devil Design, доступных в нашем магазине, вы обеспечиваете себя материалом, который не только обеспечит отличные результаты печати, но и внесет свой вклад в защиту окружающей среды.
По мере развития технологий и появления новых формул PLA, мы можем ожидать еще более широкого применения этого универсального материала в различных отраслях. Будь то создание прототипов, производство экологичной упаковки или разработка инновационных медицинских изделий, PLA пластик продолжит играть важную роль в формировании более устойчивого будущего.