هر آنچه باید در مورد فیلامنت PLA برای پرینت سه بعدی بدانید

PLA که به نام پلی لاکتیک اسید یا پلی لاکتید نیز شناخته می‌شود، یک ترموپلاستیک است که بر خلاف سایر مواد صنعتی که عمدتاً از نفت ساخته می شوند از منابع تجدیدپذیر مانند نشاسته ذرت، ریشه تاپیوکا یا نیشکر ساخته می‌شود. با توجه به منشاء زیست محیطی‌تر، این ماده در صنعت پرینت سه بعدی محبوب شده است و امروزه شاهد کاربردهای آن در زمینه‌های پزشکی و محصولات غذایی هستیم.

برای آشنایی بیشتر با این ماده، راهنمای کاملی در مورد فیلامنت PLA برای پرینت سه بعدی آماده کرده‌ایم. بهترین پارامترهای پرینت چیست؟ فیلامنت PLA چه تفاوتی با فیلامنت ABS دارد؟ تولیدکنندگان چه کسانی هستند؟ چه زمانی استفاده از آن بهتر است و برای چه نوع کاربردهایی توصیه می‌شود؟

تولید پلاستیک فیلامنت PLA

PLA در دهه 1930 توسط شیمیدان آمریکایی والاس کاروترز به وجود آمد که بیشتر به خاطر توسعه نایلون و نئوپرن در شرکت شیمیایی DuPont شناخته شده بود. اما در دهه 1980 بود که بالاخره PLA برای استفاده توسط شرکت آمریکایی کارگیل تولید شد.

این پلیمر ترموپلاستیک از تخمیر یک منبع کربوهیدرات مانند نشاسته ذرت تولید می‌شود. در این حالت، محصول طبیعی را آسیاب می‌کنند تا نشاسته را از ذرت جدا کرده و آن را با مونومرهای اسید یا لاکتیک مخلوط می‌کنند. با این مخلوط نشاسته به دکستروز (D-گلوکز) یا شکر ذرت تجزیه می‌شود. در نهایت، تخمیر گلوکز باعث تولید اسید L-لاکتیک، جزء اساسی PLA می‌شود. این ماده یک سیال شبه پلاستیک غیر نیوتنی در نظر گرفته می‌شود. این بدان معناست که ویسکوزیته (مقاومت جریان) آن بسته به تنشی که تحت آن قرار می‌گیرد تغییر می‌کند. به طور خاص، PLA یک ماده با برش ظریف است، به این معنی که با اعمال تنش ویسکوزیته کاهش می‌یابد.

فیلامنت PLA در پرینت سه بعدی

فیلامنت PLA تا حدودی به دلیل اینکه از محصولات تجدیدپذیر ساخته شده است و همچنین به دلیل خواص مکانیکی آن در تولید افزایشی مقبولیت گسترده‌ای به دست آورده است. این فیلامنت اغلب برای مبتدیان در پرینت سه بعدی ترجیح داده می‌شود زیرا کار با آن بسیار آسان است. این ماده که یک پلیمر نیمه کریستالی به حساب می‌آید دارای دمای ذوب 180 درجه سانتی گراد است که کمتر از فیلامنت ABS است که بین 200 درجه سانتی گراد تا 260 درجه سانتی گراد شروع به ذوب می‌کند. به این معنی که هنگام پرینت با PLA استفاده از تخت چاپ حرارت دیده و محفظه بسته نیز ضروری نیست. تنها اشکال این است که فیلامنت PLA ویسکوزیته بالاتری دارد که در صورت نداشتن دقت کافی در پرینت انسداد ایجاد می‌کند.

این فیلامنت خواص مکانیکی مشابه‌ای با فیلامنت ABS ندارد. فیلامنت ABS بسیار مقاوم‌تر و انعطاف‌پذیرتر است. با این وجود، PLA مقاومت بیشتری در برابر گرما دارد، بنابراین اغلب در صنایع غذایی استفاده می‌شود. با این حال، اگر پروژه پیچیدگی‌های مکانیکی زیادی نداشته باشد، اغلب توصیه می‌شود که با آن کار کنید زیرا کار با آن بسیار ساده‌تر است. به عنوان مثال، PLA به پس پردازش پیچیده‌ای نیاز ندارد. در صورت لزوم می‌توان آن را سمباده زد یا با استون پرداخت نهایی را انجام داد و معمولاً تکیه‌گاه‌های مورد استفاده به راحتی برداشته می‌شوند. ممکن است لایه اول این ماده مشکلاتی داشته باشد، بنابراین توصیه می‌شود پس از اتمام قطعه، نوار چسب را روی سینی چاپ قرار دهید تا جدا شدن آن آسان شود.

آیا فیلامنت PLA واقعاً پایدار است؟

در سال‌های اخیر، پایداری فیلامنت PLA مورد سوال قرار گرفته است. احتمالاً به این دلیل که اصطلاح زیست تخریب‌پذیر، که اغلب برای اشاره به این فیلامنت مورد استفاده قرار می‌گیرد، منجر به سردرگمی شده است. در واقع، این ماده از مواد تجدیدپذیری که در طبیعت پیدا می‌کنید تولید می‌شود، اما این موضوع لزوما ماده را زیست تخریب‌پذیر نمی‌کند. این ماده می‌تواند تجزیه شود، اما فقط در شرایط هوایی خاص. به عنوان مثال، PLA می‌تواند به سرعت در معرض کمپوست‌سازی صنعتی (تولید کود) تجزیه شود، در غیر این صورت ممکن است تا 80 سال طول بکشد تا در فضای باز تجزیه شود و مانند سایر پلاستیک‌ها به یک آلاینده پلاستیکی تبدیل شود. اگر علاقه‌مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد اثرات زیست محیطی فیلامنت PLA هستید، با سه کارشناس مصاحبه کردیم که دیدگاه انحصاری خود را در مورد این موضوع به ما ارائه کردند.

تولیدکنندگان اصلی فیلامنت PLA

به عنوان یکی از محبوب‌ترین مواد در پرینت سه بعدی، امروزه تولید‌کنندگان زیادی وجود دارند. شرکت اتریشی WeforYou، توسعه‌دهنده پلیمرها و راه حل‌های پایدار، از برجسته‌ترین آنها است. شرکت آلمانی Evonik بر توسعه PLA برای بخش پزشکی، شرکت آمریکایی NaturaWorks تولیدکننده بزرگ پلیمرهای زیستی و شرکت Corbion، مستقر در هلند، بر توسعه رزین‌هایی با کارایی بالا با PLA تمرکز کردند.

قیمت فیلامنت PLA در حال حاضر ممکن است با توجه به رنگ‌ها و ویژگی‌های مورد نظر شما متفاوت باشد. فیلامنت‌های هیبریدی مانند چوب، رساناها و غیره می‌توانند باعث افزایش قیمت شوند. به طور کلی قیمت فیلامنت رومیزی بین 20 تا 70 یورو به ازای هر کیلوگرم است. پرینترهای سه بعدی نیز وجود دارند که قادر به تولید ساچمه‌های هستند که می‌تواند قیمت مواد را به شدت کاهش دهد.

آیا در مورد PLA برای پرینت سه بعدی چیزی یاد گرفتید؟ اگر نکته ای و یا سوالی دارید در قسمت نظرات از ما بپرسید.

آیا فیلامنت PLA ایرانی با کیفیت است ؟

برای پاسخ به این سوال باید بگوییم بله، تکنیک ساخت فیلامنت PLA در ایران در برخی از شرکت ها با شرکت های خارجی همسان است و قیمت ایفیلامنت های ایرانی کمتر است بدلیل برند نبودن آنها و همچنین مواد اولیه بکار برده شده در این تولیدی ها مشابه برند های خارجی می باشد.