PLA (полилактид или полимолочная кислота) – это сложный биоразлагаемый полиэфир, который состоит из лактида и молочной кислоты. Химическое соединение данного термопластика получается посредством ферментации сахарного тростника, кукурузного крахмала или иных органических углеводов. При изготовлении в индустриальных масштабах сырье получается рентабельным, а также легко возобновляемым.

Использование PLA в 3D-печати

Изначально применение полилактида было ограничено медицинскими исследовательскими работами. Сегодня ПЛА востребован при производстве упаковочной тары, одноразовой посуды, сувенирной продукции, игрушек, форм для литья и даже функциональных прототипов.

Подобно ABS филамент PLA является термопластиком, то есть материал можно нагревать или охлаждать без потери полезных характеристик. 

Главным достоинством полилактида является быстрое разложение под воздействием естественной среды. Ресурс также может утилизироваться посредством компостирования.

Сырье нетоксично, при печати не обладает резким запахом, не выделяются вредные элементы. PLA отличается перечнем полезных характеристик:

•    экологичность;
•    достаточная прочность и эластичность;
•    разнообразная цветовая палитра или прозрачность готовых изделий;
•    высокое качество отпечатанных изделий;
•    глянцевая поверхность, хорошая детализация напечатанных моделей;
•    детали из PLA можно склеивать;
•    возможность неоднократного плавления и отвердевания с сохранением первоначальных свойств;
•    низкая зольность, практически без остатка продуктов горения;
•    разрушение под воздействием УФ-лучей;
•    устойчивость к температурам до 110оС.

В обычных условиях объекты из ПЛА стабильны и безопасны при контакте с пищевыми продуктами.

Как печатать пластиком PLA

Термопластичная нить применяется в 3D-принтерах, функционирующих по FDM-технологии. ПЛА -пластик прост в работе, но требует соблюдения определенных настроек печати для достижения нужных характеристик конечного продукта.

При работе методом послойного наплавления нить нагревается до расплавления, через экструдер выдавливается в определенных позициях, где охлаждается и застывает. Когда слой сформирован, рабочий стол смещается вниз, а очередной слой наносится на уже отвердевший. Процедура повторяется, пока изделие не будет напечатано целиком.

Настройки 3D-печати PLA

ПЛА-нить обладает меньшей температурой плавления, чем другие пластиковые составы. Изготовленный из данного материала предмет хорошо поддается шлифованию, полированию и окрашиванию. Детали из полилактида можно фрезеровать или сверлить, если получится ограничить нагрев режущего инструмента для предотвращения расплавления материала.

Филамент очень гигроскопичен, поэтому требует сохранять герметичность упаковки при хранении. Если состав все же подвергся воздействию влажности, то прежде, чем использовать PLA пластик для 3D-печати, его необходимо просушить в специальном сушильном аппарате или духовом шкафу.
Для работы с ПЛА необязательна платформа с подогревом, поскольку деталь при печати редко деформируется и расслаивается в обычных условиях. Самым важным при FDM-печати является первый слой. Чтобы закрепить его на столе, применяются специальные вещества, обеспечивающее надежную адгезию начального слоя. При этом оборудование настраивается на минимальную скорость.

Также важно проверить зазор между соплом экструдера и платформой построения. Чем меньше толщина слоя, тем выше качество поверхности и точность получаемых изделий. Увеличенная высота слоя позволяет печатать с меньшими затратами и быстрее.

Недостатком ПЛА является долгое застывание, поскольку стеклование осуществляется при температуре 50°C. Поэтому еще один принципиальный момент – это использование мощного обдува для охлаждения поверхности и уменьшения деформирования.

Постобработка PLA пластика после 3D-печати

ПЛА позволяет выстраивать объекты с углами поверхностей до 70о, но для устойчивости модели необходимы опоры, выполненные из специального материала поддержки. Для работы с данным филаментом иногда используют водорастворимые поддерживающие структуры на основе PVA.
Распечатанный объект обладает слоистой структурой, нивелировать которую можно различными методами. Чтобы получить безупречно гладкую поверхность, выполняется обработка пластика PLA после 3D-печати механическим способом, специальными пастами или полирующими составами.

ПЛА представлен разнообразными оттенками, включая люминесцентные или полупрозрачные варианты. Также готовые изделия можно окрашивать акриловыми красками. Чтобы цвет лучше закрепился, следует загрунтовать поверхность специальным составом. Для придания блеска модели покрывают лаком.

Особенности 3D-печати пластиком PLA

ПЛА-филамент выпускается в форме тонкой нити различного диаметра, намотанной на катушку. При изготовлении PLA-нити выбросы углекислого газа в атмосферу значительно ниже, чем при создании «нефтяных» полимеров. Натуральные компоненты в составе материала позволяют задействовать его для различных целей. Ресурс оптимален для изготовления пищевой тары и медицинских приспособлений.

По сравнению с другими пластиками полилактид неприхотлив в работе. Он практически не подвержен усадке, не требует дополнительного охлаждения, не нуждается в подогреве рабочей платформы.
Филамент является лучшим материалом для использования новичками и оптимальным решением для построения прототипов. Нетоксичность ресурса позволяет работать с ним даже в плохо проветриваемых помещениях.

PLA считается наиболее перспективным сырьем для 3D-печати, поскольку для его изготовления используются ежегодно возобновляемые ресурсы. По мнению маркетологов, упаковки, выполненные из биоразлагаемого пластика, способны в скором времени полностью заменить обычные пакеты.