PLA-3D-Druckfilament meistern: Zusammensetzung, Eigenschaften und Hauptunterschiede

PLA (Polymilchsäure)-Filament ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien im Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-Druck, da es einfach zu verarbeiten ist und großartig aussieht. In der Geschichte der Kunststoffe ist PLA der OG (naja, einer davon). Es wurde 1938 von DuPont-Chemiker Wallace Carothers erfunden (der zufällig auch Nylon erfand), brauchte aber lange, um Mainstream zu werden. In den 50ern begannen große Materialhersteller mit intensiverer Forschung, und in den 90ern war PLA kommerziell erhältlich. Zunächst als biologisch abbaubare PET-Alternative eingeführt, wird es heute für alles von Verpackungen und Einweggeschirr bis hin zu Geräten und Geräten verwendet. Als 3D-Drucker Ende der 2000er aufkamen, war PLA eines der ersten Filamentmaterialien und macht heute über 40 % der im additiven Fertigungsverfahren verwendeten Kunststoffe aus.

Was ist PLA-3D-Druckfilament?

PLA ist ein thermoplastisches Polymer, das durch Fermentieren von Pflanzenprodukten wie Zuckerrohr oder Maisstärke zu Milchsäure hergestellt wird, die dann zu PLA polymerisiert wird, oft unter Verwendung von Lactid. Es kann dann mit Nukleationsmitteln oder Weichmachern (z. B. Polyethylenglycol) gemischt werden, um seine Eigenschaften zu ändern. Für zusätzliche Vorteile kann es auch mit anderen Materialien wie Holzfasern, Kohlenstoff, Metallflocken, Graphen usw. gemischt werden. Anschließend wird es zu Filament oder Faser extrudiert. PLAs mit einfacheren Zutatenlisten werden als PLA bezeichnet, während solche mit vielen Zusätzen als PLA+ bezeichnet werden.

• PLA: Nahe am reinen Polymer, kann aber begrenzte Mengen an Additiven enthalten, um verschiedene Eigenschaften zu modifizieren, darunter intramolekulare Flexibilität, Schmelzviskosität und Farbe oder visuelle Eigenschaften.
• PLA+: Enthält wahrscheinlich signifikante Mengen einer breiten Palette von Additiven. Dazu gehören Kohlenstofffaser für Modellstabilität, Steifigkeit und erhöhte UTS (Zugfestigkeit); Holzfaser für kosmetische Effekte; Graphen für Steifigkeit und erhöhte UTS; und Metallpartikel für kosmetische Effekte.

Weitere Informationen zu ihren Ähnlichkeiten, Unterschieden und Anwendungen finden Sie in unserem Leitfaden: PLA vs. PLA+ 3D-Druck.

Zu den wünschenswerten Eigenschaften von PLA gehört seine Schicht-zu-Schicht-Haftung, die es neu extrudiertem Kunststoff ermöglicht, sehr gut mit kürzlich abgekühltem Kunststoff zu verbinden. Stränge und Schichten verschmelzen mühelos zu einer glatten (und schönen) Oberfläche, und dies ändert sich kaum, selbst wenn Sie die Maschineneinstellungen variieren. Es hat auch eine gute Toleranz gegenüber einer Reihe von Extrusionstemperaturen, sodass es auf vielen verschiedenen Maschinen verwendet werden kann. Dies macht es super einfach zu drucken und zu einem großartigen Einsteiger-3D-Druckfilament für Personen ohne viel Erfahrung.

PLA eignet sich für Gegenstände, die attraktiv, aber nicht unbedingt langlebig sein müssen. Das Material verträgt nicht viel Spannung, daher würde man keine Maschinenteile, Engineering-Teststücke oder Lagerkomponenten daraus herstellen. Es übersteht nicht, im Freien gelassen zu werden, und hält Wasser, Chemikalien oder Abrieb nicht gut stand. Auch nur weil es aus „grünen“ Materialien hergestellt wird, macht es das nicht automatisch umweltfreundlich. PLA muss separat recycelt werden und ist nur biologisch abbaubar, wenn es kommerziell kompostiert wird.

Zusammensetzung von PLA-Filament

PLA-Filament ist ein Polymer, das aus der Fermentation von Pflanzenquellen wie Zuckerrohr, Taro und Maisstärke resultiert. Es fällt in zwei breite Kategorien:

1. PLA: Nahe am reinen Polymer, kann aber begrenzte Mengen an Additiven enthalten, um verschiedene Eigenschaften zu modifizieren, darunter: intramolekulare Flexibilität, Schmelzviskosität und Farbe oder visuelle Eigenschaften.
2. PLA+: Enthält wahrscheinlich signifikante Mengen einer breiten Palette von Additiven. Dazu gehören: Kohlenstofffaser für Modellstabilität, Steifigkeit und erhöhte UTS (ultimative Zugfestigkeit); Holzfaser für kosmetische Effekte; Graphen für Steifigkeit und erhöhte UTS; sowie Metallpartikel für kosmetische Effekte.

Eigenschaften von PLA-Filament

Alle wichtigen Eigenschaften von PLA-Filament sind in der untenstehenden Tabelle aufgeführt.