فیلامنت PLA یکی از محبوبترین مواد استفاده شده در چاپ سهبعدی است. PLA مخفف Polylactic Acid (اسید پلی لاکتیک) است و از منابع تجدیدپذیری مانند ذرت، شکر نباتی، و دیگر مواد گیاهی تولید میشود، این ویژگی محصول که از یک نوع گیاهی که با محیط زیست سازگار است تولید شده، میتوان گفت که هنگام استفاده از آن، هیچ دود یا گاز سمی ایجاد نمیشود و این ویژگی باعث شده که PLA یکی از مواد پایدار زیستی و دوستدار محیط زیست در صنعت پرینت سهبعدی باشد.
و به دلیل ویژگیهای مثبتی همچون پایداری زیستمحیطی، قابلیت بازیافت، قابلیت چاپ بر روی سطوح بدون نیاز به بستر چاپ گرم، و ضربهپذیری بالا، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.از جمله ویژگیهای فیلامنت PLA، نیاز نداشتن به بستر ساخت حرارت دیده است. به همین جهت، در اکثر پرینترهای سه بعدی شاهد استفاده از فیلامنت PLA هستیم.
انواع فیلامنت PLA
PLA معمولی:
فیلامنت PLA معمولی یکی از پرکاربردترین انواع فیلامنت PLA است.
دارای ویژگیهایی مانند پایداری زیستمحیطی، قابلیت چاپ بر روی سطوح بدون نیاز به بستر چاپ گرم، و ضربهپذیری بالا است.
به عنوان یک فیلامنت چاپ سهبعدی معمولی، برای مصارف خانگی، آموزشی، و صنعتی استفاده میشود.
PLA تقویت شده با فلزات:
این نوع فیلامنت PLA با اضافه کردن ذرات فلزی مانند آلومینیوم، مس، یا آهن، تقویت شده است.
فیلامنت PLA تقویت شده با فلزات ویژگیهایی مانند مقاومت بیشتر در برابر خوردگی و حرارت را ارائه میدهد.
این نوع فیلامنت برای کاربردهایی که نیاز به قطعاتی با مقاومت بالا دارند، مورد استفاده قرار میگیرد.
PLA با رنگهای مختلف:
فیلامنت PLA با رنگهای مختلف در بازار به وفور موجود است.
این نوع فیلامنت برای ایجاد قطعات با طرحها و رنگهای متنوع و جذاب استفاده میشود.
از جمله رنگهای محبوب موجود برای فیلامنت PLA میتوان به سفید، سیاه، قرمز، آبی، و سبز اشاره کرد.
PLA قابل حل در آب:
این نوع فیلامنت PLA از جنس PLA معمولی است، با این تفاوت که قابلیت حل شدن در آب را دارد.
با توجه به ویژگی حل شدن در آب، این نوع فیلامنت برای ایجاد قطعاتی که نیاز به حذف و استفاده مجدد دارند، مانند قالبهای سازههای پیچیده، استفاده میشود.
هر کدام از این انواع فیلامنتهای PLA ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند و به تناسب نیازهای مختلف در صنعت پرینت سهبعدی مورد استفاده قرار میگیرند.
ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی فیلامنت PLA
فیلامنت PLA دارای ویژگیهای فیزیکی مناسبی مانند ضربهپذیری بالا، کمانقباض و کمتغییر حجم در طول چاپ، و قابلیت چاپ بر روی سطوح بدون نیاز به بستر چاپ گرم است. که می توان به عنوان قوی ترین فیلامنت پرینت سه بعدی در نظر گرفت که آن را برای چاپ سهبعدی بسیار مورد توجه قرار داده است. برخی از ویژگیهای اصلی آن عبارتند از:
بیرنگ یا رنگآمیزی آسان
ضربهپذیری بالا
کمانقباض و کمتغییر حجم در طول چاپ
قابلیت چاپ بر روی سطوح بدون نیاز به بستر چاپ گرم
قابلیت بازیافت و دوباره استفاده
فیلامنت PLA به دلیل ویژگیهای بالا و ارزان قیمت بودن، یکی از مواد پرطرفدار برای چاپ سهبعدی خانگی، آموزشی و حتی صنعتی است.
روشهای تولید فیلامنت PLA
انتخاب بهترین فیلامنت برای پرینت سهبعدی بستگی به نیازهای خاص شما دارد. بهترین فیلامنت برای چاپ سهبعدی بستگی به نوع کاربرد و ویژگیهای مورد نیاز دارد. در انتخاب فیلامنت مناسب برای چاپ سهبعدی، عواملی مانند استحکام، زیبایی، دقت، قیمت، و قابلیت چاپ به خوبی در نظر گرفته میشوند. اگر نیاز به قطعات زیبا و با دقت بالا دارید، PLA یک گزینه عالی است.
فیلامنت PLA به طور عمده از پلیمرهای بیواکتیو و تجدیدپذیری مانند گلیکولید اسید (با تولید از گلیکولیزی پلیمرهای طبیعی مانند نشاسته و قند) تولید میشود. این مواد اولیه پس از انتقال به صنایع تبدیلی، به فیلامنتهایی با قطرهای مختلف تبدیل میشوند. روشهای تولید فیلامنت PLA شامل موارد زیر میشود:
روش اکستروژن:
یکی از روشهای متداول تولید فیلامنت PLA اکستروژن است.
در این روش، مواد اولیه PLA به شکل گرانول یا پودر تهیه میشود.
سپس، مواد اولیه از طریق یک دستگاه اکستروژن گرم شده میشوند و از یک سوراخ کوچک به شکل فیلامنتهای پلاستیکی خروجی داده میشوند.
در نهایت، فیلامنتهای تولید شده خنک شده و به اندازه مورد نیاز برش داده میشوند.
روش تزریق مواد:
در این روش، مواد اولیه PLA به شکل گرانول یا پودر تهیه میشود.
سپس، مواد اولیه به وسیله تزریق مواد به داخل قالبهایی با شکل مورد نظر وارد میشوند.
در داخل قالبها، مواد با دمای بالا و فشار مناسب به شکل فیلامنتهای پلاستیکی تبدیل میشوند.
پس از سرد شدن، فیلامنتهای تولید شده از قالب خارج شده و به اندازه مورد نیاز برش داده میشوند.
هر دو روش اکستروژن و تزریق مواد برای تولید فیلامنت PLA استفاده میشوند و به دلیل سادگی و کارایی، بسیار مورد توجه قرار دارند.
کاربردهای فیلامنت PLA
فیلامنت PLA یکی از مواد پرکاربرد و محبوب در چاپ سهبعدی است. این فیلامنت به دلیل ویژگیهایی مانند پایداری زیستمحیطی، قابلیت بازیافت، قابلیت چاپ بر روی سطوح بدون نیاز به بستر چاپ گرم، و ضربهپذیری بالا، در بسیاری از کاربردها به عنوان انتخاب بهترین فیلامنت برای پرینت سه بعدی مورد استفاده قرار میگیرد.
در زیر به برخی از کاربردهای فیلامنت PLA اشاره میشود:
چاپ سهبعدی خانگی:
یکی از کاربردهای اصلی فیلامنت PLA، چاپ سهبعدی خانگی است.
با توجه به پایداری زیستمحیطی و ایمنی غذایی آن، فیلامنت PLA برای ایجاد قطعات خانگی مانند شکلاتسازها، قابهای عکس، و دیگر اشیاء دکوراتیو بسیار مناسب است.
کاربردهای صنعتی:
فیلامنت PLA برای مصارف صنعتی نیز بسیار مناسب است.
از جمله کاربردهای صنعتی آن میتوان به ایجاد قطعات پروتوتایپ، ابزارهای دستی، قطعات ماشینآلات، و قطعات مکانیکی اشاره کرد.
کاربردهای پزشکی:
در حوزه پزشکی نیز فیلامنت PLA کاربردهای متنوعی دارد.
از جمله کاربردهای پزشکی آن میتوان به ایجاد مدلهای تشریحی، قطعات پروتزی، و تجهیزات پزشکی کوچک اشاره کرد.
کاربردهای آموزشی:
فیلامنت PLA به عنوان یک ماده آموزشی در مدارس، دانشگاهها، و مراکز آموزشی دیگر استفاده میشود.
این فیلامنت برای ایجاد مدلهای آموزشی، تجهیزات آموزشی، و ابزارهای آموزشی مورد استفاده قرار میگیرد.
کاربردهای هنری و دکوراتیو:
فیلامنت PLA برای کاربردهای هنری و دکوراتیو نیز بسیار مناسب است.
از جمله کاربردهای آن میتوان به ایجاد آثار هنری، زیورآلات، ساعتهای دیواری، و شمعدانها اشاره کرد.
با توجه به ویژگیهای منحصربهفرد و کاربردهای گستردهای که فیلامنت PLA دارد، این ماده به عنوان یکی از مواد اصلی در صنعت چاپ سهبعدی بسیار مورد توجه است.
سخن آخر
PLA (Polylactic Acid) برای کاربران مبتدی و کاربردهای عمومی، یک گزینه عالی است. PLAزیستتخریب پذیر است و محیطزیست را آلوده نمیکند. این فیلامنت دارای بوی خوب و پایداری در طول چاپ است. برای چاپ قطعات زیبا و با دقت بالا مناسب است. قیمت مقرون بهصرفه و دسترسی آسان به PLA، آن را به یکی از محبوبترین فیلامنتهای چاپ سهبعدی تبدیل کرده است.
سوالات متداول:
1- چگونه میتوان قطعات چاپ شده با PLA را پس از چاپ بهبود بخشید؟
از طریق سنبادهزنی، پولیش کردن، یا استفاده از مواد پوششی میتوان قطعات چاپ شده با PLA را بهبود بخشید.
2- چگونه میتوان از چسبندگی بهتر فیلامنت PLA به بستر چاپ اطمینان حاصل کرد؟
استفاده از نوار چسب آبی، اسپری مو، یا چسبهای مخصوص بستر چاپ میتواند چسبندگی فیلامنت PLA به بستر چاپ را بهبود بخشد.