فیلامنت PLA معمولی 1.75mm

توضیحات

فیلامنت PLA معمولی  ۱.75mm یکی از پر کاربرد ترین و مرسوم ترین انواع مواد پرینت سه بعدی FDM می باشد. حتی با قاطعیت می توان گفت که این ماده در حال حاضر به نوعی به نماد انواع فیلامنت پرینت سه بعدی تبدیل شده و بسیاری از افراد، این نوع از ماده را به عنوان پرکاربرد ترین فیلامنت موجود در بازار می شناسند.

PLA یا پلی لاکتیک اسید (Polylactic Acid) از رده ی ترموپلاستیک هایی به حساب می آید که به آن ها بیوپلاستیک اطلاق می شود. بیوپلاستیک ها مواد پلاستیکی هستند که که از منابع زیست توده تجدید پذیر مانند روغن ها، چربی های گیاهی، نشاسته ذرت، کاه، خرده چوب و … ساخته می شوند. در ساختار انواع فیلامنت PLA از نشاسته ذرت به عنوان ماده ی موثر بیوپلاستیک آن استفاده می شود. بیوپلاستیک ها عموما به عنوان پلاستیک های تجذیه پذیر تلقی می شوند و فیلامنت PLA نیز از این قاعده مستثنی نمی باشد و  در حال حاضر دومین بیوپلاستیک پر مصرف در صنعت به حساب می آید.

این نوع از مواد اولیه پرینت سه بعدی به آسانی پرینت می شود و عموما پرینت آن نیاز به تنظیمات خاص یا تجربه ی کاری بالایی ندارد. میزان جمع شدگی ماده و به تبع آن پیچش قطعه پرینت سه بعدی بسیار پایین می باشد و عموما نیازی به استفاده از بستر گرم (Heated Bed) دستگاه چاپگر سه بعدی  در آن وجود ندارد. سرعت پرینت آن نسبت به سایر فیلامنت ها نسبتا بالا بوده و دمای نازل پرینتر سه بعدی نیز چندان بالا نمی باشد.

روش ساخت فیلامنت PLA

در ساخت فیلامنت PLA از مواد گیاهی از جمله نشاسته ی ذرت و نیشکر استفاده می شود. به این منظور ابتدا نشاسته ی گیاه را از طریق آسیاب خیس، جدا می کنند و پس از استخراج آن، مواد وارد مرحله ی ترکیب و گرم نمودن با آنزیم ها و مواد شیمیایی دیگر می شوند. پس از تخمیر ماده ی آزاد شده در این فرآیند که دکستروز نام دارد، ترکیبات اسید لاکتیک به دست می آیند. در مرحله ی بعد با استفاده از فرآیند پلیمریزاسیون، اسید لاکتیک تبدیل به PLA یا همان پلی لاکتیک اسید می شود.

PLA به دست آمده را به شکل گرانول درآورده و پس از افزودن افزونه هایی جهت رنگ افزایی گرانول و نیز بهبود خواص فیزیکی آن مانند استحکام، مقاومت به گرما و … مواد به مرحله ی اکسترود یا همان رشته ای شدن انتقال می یابند. قطر فیلامنت PLA تولید شده عموما ۱.۷۵ میلی متر یا ۲.۸۵ میلی متر می باشد که فیلامنت PLA با قطر ۱.۷۵ میلی متر پرمصرف تر و مرسوم تر می باشد.

مزایای فیلامنت PLA:

۱- سادگی فرآیند پرینت سه بعدی:

همانگونه که پیش از این نیز ذکر شد فیلامنت PLA، فرآیند پرینت بسیار آسانی دارد و برای پرینت آن نیاز به تخصص و یا تجربه و دانش بالایی نمی باشد. پرینت قطعات با آن نسبتا سریع انجام می شود و برای پرینت سه بعدی آن لزوم چندانی به بستر گرم یا Heated Bed نمی باشد.

۲- تنوع رنگ و جنس مکمل:

فیلامنت PLA با تنوع بسیار بالایی از نظر رنگ و هم چنین جنس مکمل در بازار موجود است. منظور از جنس مکمل این است که فیلامنت هایی در بازار موجود است که از آن ها به عنوان فیلامنت چوب، فلز و … نام برده می شود. این نوع فیلامنت پرینت سه بعدی در واقع همان فیلامنت PLA است که با درصدی از پودر مواد مذکور مانند چوب و فلز ترکیب شده است.

۳- مضر نبودن برای سلامتی و دوستدار محیط زیست بودن:

فیلامنت های PLA عموما استانداردهای لازم جهت استفاده در نگهدارنده های مواد غذایی و دارویی را از سر می گذرانند و به همین دلیل از آن ها می توان در قطعات مورد استفاده در صنایع غذایی و دارویی استفاده نمود. از طرفی در هنگام پرینت نیز هیچگونه دود یا بویی که ناشی از فرآیند ساخت افزایشی باشد نیز متصاعد نمی شود. این نوع فیلامنت پرینتر به دلیل بهره گیری از مواد تجزیه پذیر با پایه گیاهی نسبت به سایر مواد پرینتر های سه بعدی امکان تجزیه ی آسان تری را در محیط زیست دارند.

۴-مقرون به صرفه بودن:

فیلامنت PLA در مقایسه با سایر مواد مصرفی پرینتر سه بعدی مانند پلی کربنات و TPU و PVA بسیار ارزان تر بوده و تنها نسبت به ABS هزینه بر تر می باشد.

نقاط ضعف فیلامنت PLA

۱- خواص مکانیکی ضعیف تر نسبت به سایر مواد:

فیلامنت PLA نسبت به ABS و PETG شکننده تر بوده و انعطاف پذیری پایین تری دارد. لذا در هنگام استفاده از آن باید به این موارد دقت نمود. البته با استفاده ی بهینه از درصد توپری مناسب و بهینه سازی شکل قطعه برای فرآیند پرینت سه بعدی می توان این نقیصه را تا حدودی برطرف نمود.

۲- پایداری کم تر در دماهای بالا:

PLA نسبت به سایر مواد مورد استفاده در فرآیند ساخت افزایشی از مقاومت دمایی کم تری برخوردار است. دلیل آن نیز واضح است: دمای پایین تر خمیری شدن و ذوب. این مورد باعث می شود تا قطعات پرینت شده با PLA در دمای حدود ۵۰ تا ۷۰ درجه سانتیگراد دفرمه شده یا اصطلاحا تاب بردارند. بنابراین قبل از استفاده از این فیلامنت به این مورد دقت کنید تا قطعه ی پرینت شده تغییر شکل ندهد.