Kompendium materiałów do druku 3D – PLA

0

PLA, czyli poli(laktyd), to jeden z najpopularniejszych materiałów wykorzystywanych w druku 3D. Szczególnie lubiany jest przez mniej doświadczonych użytkowników drukarek 3D. Czym się charakteryzuje i co warto o nim wiedzieć?

Materiał ten to biopolimer klasyfikowany jako poliester alifatyczny. Do jego produkcji wykorzystuje się między innymi skrobię kukurydzianą lub trzcinę cukrową. Poza technologią FFF używany jest do wytwarzania różnego rodzaju opakowań jednorazowych, może być też składnikiem wchłanialnych nici chirurgicznych, opatrunków, stentów, implantów ortopedycznych i rusztowań dla scaffoldów tkankowych ze względu na swoją biokompatybilność i nieprzekraczający kilku lat czas degradacji.

W postaci włókien i tkanin możemy go spotkać pod postacią ubrań jednorazowych, tapicerki, czy produktów higienicznych takich jak pieluchy. Znajdziemy go nawet w składzie kremów – czy to jako nośnik substancji odżywczych, czy jako wypełniacz zmarszczek. PLA podlega recyklingowi.

Uznawany jest za biodegradowalny, chociaż bez zapewnienia specjalnych warunków  – na przykład w kompostowni – jego degradacja trwa bardzo długo (stąd, mimo medialnej otoczki biodegradowalności, wysoce niewskazane jest rzucanie opakowań z PLA w krzaki. Ani nieudanych wydruków przez okno).

Wróćmy jednak do druku 3D. Dlaczego materiał ten jest tak popularny? Ano, głównie dlatego, że:

  • jest łatwy w użyciu i tani,
  • skurcz materiału jest niewielki, dlatego nie wymaga podgrzewanego stołu,
  • nie wymaga również komory grzewczej,
  • drukuje się z niego w stosunkowo niskich temperaturach – w zakresie 190-220°C.
  • cechuje się dość dobrą wytrzymałością na rozciąganie oraz sztywnością.

To wszystko sprawia, że jest optymalnym wyborem dla początkujących użytkowników, a także tych, którzy chcą bezproblemowo uzyskać duży wydruk o niezłej dokładności wymiarowej.

Jak można się spodziewać, PLA ma jednak swoje wady. Przede wszystkim: jest wrażliwy na wysokie temperatury – odkształca się już w temperaturze 50-60°C. Przez to wykluczone jest używanie przedmiotów wykonanych z tego materiału wszędzie tam, gdzie byłyby narażone na wyższe temperatury (jak na przykład gorąca woda, nagrzewające się przestrzenie czy zmywarka).

Po długotrwałym kontakcie z promieniowaniem UV stanie się kruchy. PLA z powodu swojej sztywności i wrażliwości na wyższe temperatury może być uciążliwe w obróbce. Dotyczy to na przykład szlifowania, czy wiercenia otworów. Niewskazane jest również wygładzanie powierzchni wydruków rozpuszczalnikiem – PLA nie rozpuszcza się w acetonie, wrażliwe jest na substancje, których lepiej nie używać poza wyciągiem w laboratorium (jak na przykład tetrahydrofuran i dichlorometan).

Podczas druku 3D wyczuwalny jest słodkawy zapach. Pomimo osiąganych w drukarce 3D niższych temperatur niż te konieczne do wystąpienia pirolizy, czyli około 300-400°C, wydzielane są lotne związki organiczne o negatywnym wpływie na zdrowie (jak na przykład policykliczne węglowodory aromatyczne). Stężenia uwalnianych substancji są wprawdzie bardzo niskie (i do tego niższe, niż w przypadku druku 3D z ABSu), mimo to wskazane jest dyktowane zdrowym rozsądkiem nieprzebywanie w pomieszczeniu z pracującą drukarką 3D przez długi czas, lub regularne go wietrzenie.

Ceny rynkowe PLA oscylują w granicach 60-200 zł za kilogram filamentu, zaś materiały dostarczane przez producentów drukarek, przeznaczone dla ich urządzeń mogą kosztować nawet 250zł/kg.

Udostępnij.

O autorze

Studentka kierunku lekarskiego. Od kilku lat pośrednio związana z branżą FDM. Wbrew pozorom, pisze nie tylko o druku 3D w medycynie.