PLA-пластик: характеристики, настройки печати, советы

Пластик PLA относится к наиболее востребованным филаментам для 3D‑печати по технологии FDM. Он изготавливается из натурального сырья и не дает неприятного запаха, поэтому может эффективно использоваться во многих сферах, в том числе в пищевой индустрии и медицине. Но чтобы добиться максимального качества работы принтера, для начала стоит ознакомиться с ключевыми характеристиками ПЛА-пластика, подобрать правильные параметры и стандарты печати.

Что такое PLA?

Аббревиатура PLA расшифровывается как Polylactic Acid. Под этим понятием подразумевают биополимер полилактид, в составе которого преобладает молочная кислота. Для изготовления пластика применяют органические материалы – сахарный тростник, кукурузу, сою. Именно это отличает его от других типов пластмасс, которые создаются путем полимеризации и дистилляции нефти.

Впервые полилактид PLA был изготовлен еще в 1930-х годах. Однако коммерческое распространение получил только спустя полстолетия – с ростом популярности биоразлагаемых ресурсов. Нити ПЛА поставляются в большом разнообразии смесей и оттенков. Помимо печати, они находят применение в производстве одноразовой посуды, тары для продуктов питания, медицинских имплантатов.

Основные преимущества и недостатки ПЛА

ПЛА отличается нетоксичностью, безопасностью в эксплуатации. Его главными преимуществами являются:

• широкая цветовая гамма;
• стабильность размеров готовых изделий;
• низкая температура размягчений нитей, что обеспечивает экономию энергоресурсов;
• отсутствие запаха при экструзии;
• гладкая поверхность изготовленных предметов;
• отсутствие вероятности коробления или засорения сопла принтера;
• возможность получить изделия с высокой детализацией.

Наряду с преимуществами пластик ПЛА имеет и некоторые недостатки. В частности, под действием высоких температур он плавится и подвергается деформации, поэтому не может использоваться для печати термостойких изделий. Поскольку сырье для его производства является биоразлагаемым, предметы, напечатанные при помощи полилактида, имеют короткий срок службы.

Разновидности PLA

Обычно пластик используют в чистом виде, без разных примесей, но иногда в его производстве применяют добавки, которые повышают эксплуатационные характеристики материала. К наиболее распространенным модификациям полиэфира относятся:

• PLA+ – расширенная версия материала с некоторыми химическими добавками, которые повышают качество поверхности изделий и улучшают межслойную адгезию.
• Carbon – изготавливается в сочетании с углеродными волокнами и обладает более высокой жесткостью в сравнении с обычным PLA пластиком для 3D принтера.
• Color Changing – содержит сверхчувствительные частицы и может менять свой оттенок в зависимости от условий внешней среды.
• Wood PLA – производится путем соединения с древесными волокнами, поэтому готовые предметы выглядят как деревянные.
• PLA/PHA – состоит из полигидроксиалканоата и полимолочной кислоты, что делает его более стойким к деформации.

Когда следует применять PLA

ПЛА-пластик отлично подходит для быстрого прототипирования и визуализации объемных моделей. Его успешно используют в производстве любых изделий, к которым не предъявляются высокие требования в плане долговечности, стойкости к деформации, механических характеристик. В частности, материал станет отличным выбором в производстве контейнеров, различных игрушек, фигурок, нефункциональных прототипов.

Особенности 3D-печати пластиком PLA

Важным условием качественной печати с использованием полилактида являются правильные настройки для PLA пластика. Перед началом работы нужно грамотно выставить следующие параметры:

• Температура печати – определяется разновидностью материала. Так, стандартная нить ПЛА начинает плавиться при температуре 180–200 °C. При использовании PLA/PHA требуется нагрев до 210–230 °C.
• Скорость печати – варьируется согласно возможностям 3D-принтера. В среднем она составляет от 10 до100 мм/с, но можно использовать более низкие параметры. Качество печати при этом повысится, однако время на исполнение задачи увеличится.
• Температура рабочего стола – рекомендуется выставлять до 70 °C, но в целом в подогреве экструдера нет острой необходимости. Следует помнить, что слишком высокая температура стола для PLA пластика может привести к появлению эффекта паутины, при котором поверхность напечатанного изделия будет покрыта мелкими ворсинками.

Обработка после 3D-печати

Обрабатывать изделия после печати можно разными способами. К наиболее распространенным относится шлифовка, которая помогает убрать следы от слоев материала. Выполнять ее лучше вручную – наждачной бумагой или специальными пастами, поскольку автоматическая шлифовка может привести к плавлению и комкованию модели.

Еще один востребованный способ постобработки – химический, с использованием едких веществ, таких как дихлорэтан и диоксан. При помощи этих материалов можно устранить основные дефекты поверхности и сделать ее более гладкой.

Проблемы при печати пластиком PLA

Иногда при печати полилактидом возникают проблемы, которые негативно влияют на качество готовых предметов. Чаще всего производители сталкиваются с такими неприятностями:

• Высокая температура экструзии – препятствует адгезии между слоями материала и делает модель более хрупкой. Если при использовании PLA температура печати превышает необходимые параметры, рекомендуется медленно отрегулировать ее до достижения оптимальных значений.
• Сниженная температура экструдера – проявляется отсутствием прилипания деталей к столу. Для решения проблемы следует поднять температуру, но тут важно не переусердствовать, иначе под воздействием веса нижние слои материала будут формировать «слоновью лапу».
• Внешние факторы – оказывают незначительное влияние на печать, но иногда требуют решения. Так, если в помещении работает кондиционер или открыты окна, рекомендуется поднять температуру стола на несколько градусов.

Грамотно подобранные параметры печати PLA – залог надежности и эстетичного вида готовых изделий. Чтобы избежать возможных проблем и изготовить качественные предметы, важно четко следовать инструкции к нитям ПЛА и выставлять настройки принтера с учетом рекомендаций производителя.