از طرفی این ماده به عنوان یک سیال شبه پلاستیک غیر نیوتنی در نظر گرفته می شود. این بدان معنی است که ویسکوزیته (مقاومت در برابر جریان) با توجه به تنشی که تحت آن قرار می گیرد متفاوت است. بنابراین مقدار ویسکوزیته مشخص و ثابتی ندارد، اما با توجه به شرایط ساخت متفاوت است. به طور خاص، PLA یک ماده برش نازک است، به این معنی که ویسکوزیته آن با تنش اعمال شده کاهش می یابد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد خواص آن، بیایید نگاهی به سهولت استفاده و نحوه رفتار آن هنگام استفاده به عنوان یک ماده چاپ سه بعدی بیندازیم.
فیلامنت PLA در پرینت سه بعدی
PLA (پلی لاکتیک اسید) یکی از پلاستیک های پرمصرف در بخش تولید مواد افزودنی است. PLA که در سال 1930 توسط شیمیدان والاس کاروترز، مبتکر نایلون و نئوپرن اختراع شد، می تواند به صورت رشته یا گلوله برای چاپگرهای سه بعدی رومیزی یا برای راه حل های صنعتی بیشتر استفاده شود. برخلاف بسیاری از مواد دیگر موجود در بازار، PLA یک ترموپلاستیک پیشینی بادوام تر است، زیرا از منابع نفتی به دست نمی آید، بلکه از منابع تجدیدپذیر می آید. به دلیل منشأ سازگارتر با محیط زیست، این ماده از زمان پیدایش آن در چاپ سه بعدی محبوب بوده است و استفاده از آن در صنایع و کاربردهای متنوعی گسترش یافته است. در این راهنما به بررسی ویژگی های این پلاستیک، سهولت چاپ آن، برخی کاربردها و همچنین سازندگان اصلی بازار می پردازیم.
تولید و ویژگی های پلاستیک PLA
با این حال، توجه به این نکته مهم است که PLA دمای انتقال شیشه ای پایینی دارد، که آن را برای کاربردهایی که به مقاومت در برابر دمای بیشتر نیاز دارند، نامناسب می کند. صنایعی مانند صنایع غذایی نباید از این ترموپلاستیک به عنوان مثال برای ایجاد فنجان های حاوی مایعات داغ استفاده کنند. بدانید که با تماس با مواد غذایی سازگار است، که توضیح می دهد که چرا به عنوان مثال در بسته بندی زیاد یافت می شود.
تولید کنندگان اصلی و قیمت مواد
PLA یکی از پرکاربردترین مواد در پرینت سه بعدی FDM است، به ویژه برای کسانی که تازه وارد صنعت سه بعدی شده اند، زیرا چاپ آن بسیار آسان است. به طور کلی به شکل رشته ها، اما به صورت گرانول نیز وجود دارد. اگرچه منبع تغذیه مواد و سیستم همجوشی با توجه به شکل PLA (از طریق فیدر فیلامنت یا قیف برای گلوله ها) تغییر می کند، ویژگی های مواد و قطعات نهایی از یک نوع به نوع دیگر متفاوت نیست. با این حال، در این مقاله بیشتر به PLA به صورت رشته ای می پردازیم، زیرا رایج ترین شکل این ترموپلاستیک است.
PLA یکی از پرکاربردترین ترموپلاستیک ها در پرینت سه بعدی است (عکس: آزمایشگاه BMI)
اعتبار عکس: پلی میکر
از نظر پس پردازش، PLA معمولاً به مراحل پیچیده نیاز ندارد. هنگام جدا کردن قطعات، ممکن است با مشکل چسبندگی اولین لایه چاپی مواجه شوید. بنابراین توصیه می شود برای تسهیل جدا شدن قطعات، از چسب های مخصوص روی صفحه چاپ استفاده شود. برای بهبود وضعیت سطح قطعات، کاربر می تواند آنها را سمباده کند و در صورت لزوم با استون درمان کند. تکیه گاه ها، در صورت استفاده، می توانند به راحتی با استفاده از فورسپس جدا شوند، یا در صورت استفاده از ساختارهای تکیه گاه محلول، حل شوند.
این آخرین جنبه از تجزیه پذیری زیستی در مرکز بحث در سال های اخیر بوده است و دوام مواد و تأثیر آن بر محیط زیست مورد تردید قرار گرفته است. در واقع، پاسخ به سوال تجزیه پذیری زیستی PLA آنقدرها هم که به نظر می رسد ساده نیست. اگرچه پلاستیک از منابع تجدیدپذیر به دست می آید، اما توانایی آن برای تجزیه شدن توسط موجودات زنده به تجزیه در شرایط هوازی خاص بستگی دارد. PLA زمانی که تحت فرآیندهای کمپوست سازی صنعتی قرار می گیرد، می تواند به سرعت تخریب شود. در غیر این صورت، ممکن است تا 80 سال طول بکشد تا در هوای آزاد تجزیه شود و به یک آلاینده پلاستیکی دیگر تبدیل شود.
با این حال، PLA محدود به دنیای سازندگان نیست. بسیاری از صنایع نیز از این ترموپلاستیک برای نمونه سازی استفاده می کنند. بنابراین، شرکت ها به جای ایجاد قالب، پول زیادی را پس انداز می کنند. علاوه بر این، اگرچه اولین گزینه ای نیست که به آن روی می آوریم، بخش هایی مانند خودرو نیز می توانند از فیلامنت PLA بهره مند شوند. در این مورد، می تواند برای ایجاد لوازم جانبی برای خودروها یا حتی برای عناصر خاصی از داشبورد مفید باشد.
در مورد قیمت فیلامنت PLA، در حال حاضر بسته به رنگ ها و ویژگی های مورد نظر می تواند متفاوت باشد. رشته های هیبریدی مانند فیلامنت چوب یا آنهایی که با الیاف تقویت شده اند، قیمت را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند. با این وجود، قیمت فیلامنت استاندارد معمولا بین 20 تا 70 یورو در هر کیلوگرم است. در نهایت، همانطور که در بالا نشان داده شد، پرینترهای سه بعدی نیز وجود دارند که قادر به چاپ از گرانول هستند، شکلی از مواد در دسترس تر از رشته، به ویژه به دلیل اینکه تغییر شکل نداده اند.
آیا از پلاستیک PLA در پرینت های سه بعدی خود استفاده می کنید؟ نظر شما در مورد این مواد چیست؟ دریغ نکنید نظر خود را در نظرات مقاله به اشتراک بگذارید. همه ویدیوهای ما را در کانال ما بیابید یوتیوب یا ما را دنبال کنید فیس بوک یا توییتر !
منبع
به عنوان یک ماده قابل انقباض حرارتی، PLA یک پلاستیک قابل دسترس است که استفاده از آن در چاپ سه بعدی، به ویژه برای سازندگان، آسان است. علاوه بر این، خواص آن باعث می شود که قطعات چاپی شکننده، نه چندان مقاوم و حساس در برابر آفتاب و دمای بالا باشد. به همین دلیل است که اغلب توسط مبتدیان، به ویژه برای ایجاد عناصر تزئینی، وسایل و اسباب بازی ها استفاده می شود.
PLA از نشاسته ذرت ساخته شده است
پلاستیک PLA از منابع آلی و تجدیدپذیر مانند نشاسته ذرت، ریشه تاپیوکا یا نیشکر به دست می آید. تولید PLA با تخمیر منابع کربوهیدراتی مانند اینها امکان پذیر می شود. برای انجام این کار، محصول طبیعی را آسیاب می کنند تا نشاسته ذرت جدا شود و سپس با مونومرهای اسیدی یا لاکتیک مخلوط می شود. با این مخلوط، نشاسته به دکستروز (D-گلوکز) یا شکر ذرت تبدیل می شود. در نهایت، تخمیر گلوکز اسید لاکتیک، جزء اساسی PLA تولید می کند. در نهایت توجه داشته باشید که PLA ماده ای است که بسته به شرایط دما و رطوبت می تواند زیست تخریب پذیر باشد.
PLA هم در بین سازندگان محبوب است و هم برای طراحی نمونه سازی سریع (اعتبار عکس: Markforged)
به عنوان یکی از پرکاربردترین ترموپلاستیک ها در چاپ FDM/FFF، تقریباً همه تولیدکنندگان مواد، رشته یا گرانول PLA را در خط تولید خود ارائه می دهند. در میان آنها، ما به عنوان مثال Polymaker، Recreus، Smart Materials یا BASF را از طریق نام تجاری Forward AM آن پیدا می کنیم. همچنین لازم به ذکر است که سازندگان پرینترهای سه بعدی FDM اغلب رشته های خود را نیز ارائه می دهند. تولیدکنندگان PLA زیادی مانند UltiMaker، Stratasys، Prusa یا Zortrax و غیره وجود دارند.