Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 3

Свойства, различия и области применения PLA и ABS пластика

skidka-na-plastik-3dmall.jpg

Пластиковая нить PLA используется в 3Д-принтерах, печатающих по технологии FDM. Это действительно удивительный материал, который отличается экологичностью и нетоксичностью. В ходе печати он не «воняет», а издает лёгкий аромат попкорна. Всё дело в том, что он изготавливается на базе природного растительного сырья – кукурузы, картофеля, тростника и т.п.

Если сравнивать PLA-пластик с ABS, то окажется, что первый более твёрдый, а поэтому процесс нанесения очередного слоя будет более медленным. Но это положительно сказывается на итоге печати, ведь изделия получаются более гладкими. Однако это накладывает свои особенности на настройки печати, в выборе которых следует ориентироваться на характеристики материала.

Технические характеристики PLA-пластика

PLA-пластик для 3Д-принтера обладает рядом ключевых характеристик. В зависимости от бренда, свойства могут в незначительной мере отличаться. Тем не менее, для данного материала характерны:

  • прочность и жёсткость;
  • полупрозрачность и даже прозрачность;
  • широкая цветовая палитра;
  • гладкость, детализированность готовых моделей и блестящая поверхность.

ПЛА-пластик оказывается более простым в работе, идеальный вариант для новичков в 3Д-печати, так как он не подвергается таким деформациям, усадке, как АБС. Но он менее термостоек и уже при 70-ти градусов может начать деформироваться.

Материал обладает следующими техническими характеристиками:

Показатель

Величина

  1.  

Температура стеклования

60-65 градусов по Цельсию

  1.  

Плотность

123-1,25 г/см3

  1.  

Упругость на растяжение

3,3 гПа

  1.  

Удлинение (относ.)

3,8%

  1.  

Прочность на разрыв

57,8 мПа

  1.  

Прочность на изгиб

55,3 мПа

  1.  

Теплостойкость

50 градусов по Цельсию

  1.  

Температура плавления

170-180 градусов по Цельсию

  1.  

Минимальная толщина стенки

1мм

В силу того, что материал по сути натуральный, он не отличается большой долговечностью. В целом изделие из такого пластика может прослужить от 2 до 5 лет, зато оно полностью биоразлагаемое.

nastrojki_pechati_pla_plastikom-3.jpg

Настройки печати PLA пластиком

Важнейшим при 3Д-печати по технологии FDM всегда будет первый слой. Он должен закрепиться на рабочем столе, чтобы избежать дальнейшей деформации. В данном вопросе PLA-пластик менее требователен в сравнении с ABS. Но многие используют специальные подложки, синий скотч или клей-карандаш. Печатать можно и просто на стекле, особенно если 3Д-принтер оснащён подогревом стола. Оптимальной температурой будет в данном случае 70 градусов, хотя в ряде случаев, опытным путём установлено, что наилучших результатов добиваются на холодном столе.

Второй момент — важно правильно выставить высоту экструдера. Сопло должна быть на такой высоте, чтобы между ним и рабочим столом проходил спокойно стандартный лист.

Далее необходимо определиться со стандартным набором настроек:

  • температура;
  • толщина слоя;
  • температура стола (если имеет место подогрев).

Ещё один важный момент чтобы результат печати из PLA был наилучшим необходимо использовать обдув на полной мощности. Так пластик будет вовремя охлаждаться и не деформироваться.

Как и в случае с ABS, показатели печати будут выводиться опытным путём. Например, температура будет устанавливаться на 200 градусов, а затем повышаться или понижаться на 5 градусов, пока не будет найден оптимальный вариант, при котором слои будут идеально скрепляться, успевать застывать и не плыть.

А усредненные настройки печати ПЛА-пластиком следующие:

Показатель

Величина

  1.  

Температура плавления

200-220 градусов

  1.  

Толщина слоя

На 20% меньше диаметра сопла

  1.  

Температура подогрева стола

60-80 градусов

  1.  

Коэффициент подачи пластика

0,97

  1.  

Скорость печати

30-80 мм/с

  1.  

Обдув

да

Тем не менее, всё равно руководствоваться необходимо рекомендациями производителя пластика и 3Д-принтера. Добавить к этому опытные наработки и наилучший результат печати не заставит себя ждать.

Сравнение материалов:

Плохо                                +

Удовлетворительно          + +

Нормально                       + + +

Хорошо                             + + + +

Отлично                             + + + + +

СВОЙСТВО

ABS

PLA

HIPS

FLEX

RUBBER

WAX

PVA

Легкость печати

+ + +

+ + + + +

+ +

+ +

+ +

+ + +

+ + +

Жесткость

+ + + +

+ + + + +

+ +

+ +

+ + +

+ +

+ + + +

Легкость мех. обработки

+ + + + +

+ +

+ + + +

+

+ +

+ + + + +

+ + + + +

Долговечность дома

+ + + +

+ + + + +

+ + + + +

+ + + + +

+ + + + +

+ + + + +

+

Межслойная адгезия

+ + +

+ + + + +

+ + +

+ + + + +

+ + + + +

+ + + + +

+ + + +

Отсутствие запаха при печати

+ +

+ + + +

+ + + + +

+ + + +

+ + + +

+ + +

+ + + +

Долговечность на улице

+ + + +

+ +

+ + + +

+ + + +

+ + + +

+ + +

+

Термостойкость

+ + + + +

+ +

+ + + +

+ + + + +

+ + +

+

+

Стойкость к УФ

+

+ + + + +

+ + + + +

+

+ + +

+ + + +

+

Ударопрочность

+ + + +

+ + +

+ +

+ + + + +

+ + + + +

+

+ +

Маслостойкость

+ + + + +

+ + + +

+ + + +

+ + +

+

Бензостойкость

+ + + +

+ + + +

+ + +

+ +

+

Температура эксплуатации

от -40°С до +80°С

от -20°С до +40°С

от -40°С до +70°С

от -40°С до +100С

от -35°С до +85°С

температура выплавления ~130°С

от -10°С до +30°С

Параметры печати для PLA пластика в ПО Simplify3D

Ниже приведены рекомендованные параметры для печати PLA пластиком и подготовка задания в слайсере Simplify3D.

Основные параметры: область печати принтера — 200х200х210 мм., диаметр сопла — 0,3 мм. *Данные значения необходимо изменить под Ваш принтер.

Перевод вкладок и параметров слайсера Simplify3D представлен по ссылке — ПЕРЕЙТИ

ЗАЧЕМ ПОКУПАТЬ У НАС?

    2-1.jpg  

Компания «Техно Принт 3D» существует и активно развивается уже более трех лет. За это время десятки компаний доверили нам свой бизнес. Если Вы зашли на наш сайт, значит у Вас есть интерес к 3D-технологиям, стремление к развитию и внедрению современных тенденций, а значит Вы любознательны, молоды и активны. Мы являемся официальным поставщиком 3D оборудования самых популярных брендов. На нашем сайте мы подобрали только самое лучшее оборудование и расходные материалы. У нас Вы получите предложение на любой Ваш запрос и под любую специфику (большой объем камеры построения, точность, скорость, универсальность…). И всегда по самым лучшим ценам!

  3D ПРИНТЕРЫ ULTIMAKER

Ultimaker 3 Extended является самым надежным 3D принтером c технологией двойной экструзии. Он популярен как в профессиональном, так и в домашнем использовании. С легкостью печатает сложные геометрические модели благодаря своей уникальной системе подъема сопел экструдера. Оснащен бесшумными радиальными вентиляторами. Новая система хотэндов — «Print Core».  

FORMLABS FORM 2

Самый популярный SLA 3D принтер.

Машина оснащена мощным оптическим модулем и лазером, мощностью 250 мВТ, который управляется гальванометрами изготовленными по индивидуальному заказу FormLabs.

 
 

3D ПРИНТЕРЫ MAKERBOT

Профессиональные 3D принтеры нашедшие себе применение практически во всех возможных областях. Оснащаются современным, «умным» экструдером, приостанавливающим печать, когда заканчивается пластиковая нить.

 <center></tr></tbody></table>

3D ПРИНТЕРЫ BCN3D 

Уникальная в своем роде, независимая система двойной экструзии «IDEX» и экструдеру «SigmaHotEnd», позволяет печатать двумя различными материалами или цветами. Печатные головки расположены отдельно друг от друга, что позволяет им работать независимо.

 

Новости

Открыт предзаказ на 3D принтеры Dazz3D

Китайская компания Dazz3D анонсирует запуск проекта на KickStarter и принимает предварительные заказы на 3D принтеры Dazz3D Basic и Dazz3D Pro. Эти революционно новые устройства ориентированы как на профессиональный рынок так и на любительский. 

  • 27 сентября 2018 21:48:51
  • Просмотров: 291
  • Категория: Новости

Калибровка стола 3D принтера

  Все мы знаем, что точная калибровка рабочего стола 3D принтера — это фундамент и залог успешной печати, на любом FDM-принтере. В этой статье мы расскажем об основных и самых популярных способах выравнивания «кровати».   Итак, как уже было сказано выше, 3D-печать без калибровки рабочего стола — невозможна. С этим процессом мы сталкиваемся посто 

  • 07 апреля 2018 22:54:40
  • Просмотров: 4775
  • Категория: Новости

15 крутых вещей для 3D-печати. Часть 1.

Сегодня трудно прожить день, ни разу не услышав о технологии 3D печати, которая с невероятной скоростью врывается в нашу жизнь. Все больше и больше людей во всем мире начинает увлекаться технологией трехмерной печати, поскольку с каждым днем она становится все доступнее и дешевле. Сейчас практически любой человек может позволить себе купить 3D принтер, и при помо 

  • 28 марта 2018 19:14:40
  • Просмотров: 3015
  • Категория: Новости

Обзор: FormLabs Form 2 vs. Ultimaker 3

FormLabs Form 2  и Ultimaker 3 — сегодня, пожалуй, самые популярные 3D принтеры, способные осуществлять высококлассную печать, с невероятным качеством детализации поверхности. Причем два этих устройства, используют совершенно разные технологии, и посему, между ними очень много различий. Многие скажут, что сравнивать их неправильно или 

  • 05 февраля 2018 23:53:22
  • Просмотров: 1068
  • Категория: Новости

Промышленные 3D-принтеры от XYZ-PRINTING

Компания XYZprinting, популярная благодаря линейке настольных 3D принтеров daVinci, выводит в профессиональную и промышленную среду пять новых устройств. Один будет использовать технологию лазерного спекания, второй, полноцветной струйной печати и три DLP машины. В первую очередь новинки будут интересны стоматологам и ювелирам. 

  • 31 января 2018 13:45:14
  • Просмотров: 572
  • Категория: Новости

Чистка сопла 3D принтера

Чистка сопла 3D принтера — это достаточно частый процесс, с которым приходится сталкиваться любому пользователю такого устройства. Это совершенно не сложная процедура, справиться с которой сможет любой. Выполнить эту задачу можно за 15 минут, использую лишь сподручные инструменты и присобления. 

  • 23 января 2018 21:29:51
  • Просмотров: 6254
  • Категория: Новости

Полировка и сглаживание ацетоном ABS пластика

Паровая полировка ацетоном ABS пластика — это процесс сглаживания поверхности моделей, напечатанных на 3D принтере. Результат такой обработки, придает Вашим напечатанным изделиям, такой внешний вид, будто они изготовлены методом профессионального литья в формы.  Если вы хотите понять как это правильно делается, то прочитайте эту статью.  Ацето 

  • 14 января 2018 14:23:10
  • Просмотров: 1432
  • Категория: Новости

Polymaker Polysher. Открываем новые возможности.

Если Вы ищите способы расширения творческих возможностей или упрощения этапов их выполнения, то наверняка уже используете финишную станцию спиртовой пост-обработки Polymaker Polysher. В этой статье мы подробно рассмотрим это устройство и дадим несколько советов.   Как я уже говорил ранее, мой интерес, да и собственно первое знакомство с 3D печатью, было 

  • 11 января 2018 20:01:42
  • Просмотров: 771
  • Категория: Новости

PLA пластик REC Красный 1 490 р. в закладкисравнениеABS пластик REC Желтый 1 490 р. в закладкисравнениеABS пластик REC Синий 1 490 р. в закладкисравнениеABS пластик REC Черный 1 490 р. в закладкисравнениеABS пластик REC Оранжевый 1 490 р. в закладкисравнение

Добавлено 5 июня 2019 в 22:53

Рассмотрим преимущества и недостатки использования популярных PLA материалов в проектах 3D печати.

145ba52edf2595ac24a6754c131627d254bd89db.jpeg
Как использовать PLA пластик в проектах 3D печати

Полилактид (PLA) является одним из наиболее широко используемых материалов для нитей 3D принтеров. Это связано с тем, что PLA сочетает в себе доступность, простоту печати и механические свойства, делающие его простым стандартным выбором.

Этот материал также полезен в широком диапазоне применений – хотя он не обязательно является лучшим выбором для любого конкретного применения.

Нить (филамент) из PLA пластика – одна из наименее требовательных к печати нитей. Печать ею выполняется при относительно низких температурах и не требует подогреваемого слоя или каких-либо особых условий хранения.

В чистом виде PLA доступен во множестве цветов и от разных поставщиков. Он часто используется в качестве основного материала во многих более специализированных материалах для 3D принтеров, таких как металлические, деревянные, светящиеся в темноте материалы и филаменты с добавками для повышения механической прочности, допустимости более высоких температур и лучшей обрабатываемости.

49a250e87ca30c2b9d692b2b01ff53e89f4cee23.jpeg
Несколько мотков нитей (филаментов) из PLA пластика разных цветов
5ceaa1760b53e5750fafc9e1959c43dfe1b3d31d.png
Диаграмма, показывающая достоинства PLA пластика

Стоимость

PLA считается доступным по стоимости материалом для 3D печати. Его цена варьируется от 15 до 30 долларов за килограмм, что делает его немного дешевле, чем второе по распространенности сырье для 3D печати, акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS), и вдвое дешевле нейлона. Поставщики с более высокой ценой обычно имеют лучшие погрешности по размерам и выбор менее распространенных цветов.

3dd9b608c8e4d1910498c82fa0fbbae6f813dcd9.jpeg
Измерение диаметра филамента из PLA пластика
Сравнение цен и погрешностей размеров PLA материалов от различных брендов
  Бренд
  Amazon Basics Hatchbox Prusament
Цена $18,99 $19,99 $24,99
Допустимая погрешность диаметра ±0,05 мм ±0,03 мм ±0,02 мм

Допустимая погрешность диаметра ±0,05 мм может показаться хорошей, но преимущества более дорогих, но более точных филаментов становятся более очевидными, когда таблица сравнения расширяется, чтобы включить в нее изменения площади поперечного сечения у филаментов с разными ценами.

3D принтеры полагаются на постоянство площади поперечного сечения нити, чтобы точно определить, сколько пластика выдавливается.

При номинальной площади поперечного сечения 2,40 мм2 для филамента диаметром ровно 1,75 мм, у дешевого филамента изменения площади поперечного сечения могут доходить до 11%.

Это означает, что в любой момент во время печати, если вы используете самую дешевую нить, ваш принтер может выдавливать на 11% слишком много или слишком мало пластика. Это изменение может оказать заметное влияние на качество печати.

Сравнение цен и погрешностей размеров PLA материалов от различных брендов
  Бренд
  Amazon Basics Hatchbox Prusament
Цена $18,99 $19,99 $24,99
Допустимая погрешность диаметра ±0,05 мм ±0,03 мм ±0,02 мм
Процентное изменение диаметра 2,86% 1,71% 1,14%
Минимальная площадь сечения 2,26 мм2 2,32 мм2 2,35 мм2
Максимальная площадь сечения 2,54 мм2 2,49 мм2 2,46 мм2
Процентное изменение площади сечения 11,7% 7,1% 4,6%

Прочность

Когда речь идет о механической прочности и долговечности деталей, напечатанных из PLA, существует несколько точек зрения в зависимости от типов создаваемых деталей.

С одной стороны, PLA очень плотный, что означает, что он может выдерживать большие нагрузки без деформации. С другой стороны, он хрупкий, поэтому не справляется с ударами.

Детали из PLA при воздействии удара имеют тенденцию к более легкому разрушению по сравнению с другими типами пластика.

472229bfe04d62cd706b38d4242899f7d35fb528.jpeg
Пример поврежденной детали из PLA пластика

Постобработка

Один из самых больших недостатков использования филамента из PLA заключается в том, что это сложный материал для последующей обработки.

Для химической полировки деталей из PLA способов нет, в отличие от его конкурента ABS. Поэтому, если вы хотите удалить на деталях линии печати или сгладить их поверхности, вам придется прибегнуть к шлифованию.

Основной проблемой в этом случае является то, что PLA размягчается при довольно низкой температуре, около 60°C. По мере размягчения детали будут приклеиваться к наждачной бумаге или приобретать уродливый белый цвет.

fb50ad1c40a7eac0bd99b6f381f417a7ae822c0a.jpeg
Пример того, как PLA материалы могут размягчиться при относительно низких температурах

Из-за необходимости сохранять детали холодными и твердыми усложняется использование электроинструмента для шлифования. Вместо этого многие для окончательной обработки детали используют мокрое ручное шлифование.

Примечание. Мокрое шлифование включает в себя шлифование детали под струей воды или в какой-либо емкости с водой.

4b57fcf6f5f4173ece13d8fb1cc83b74764a2d22.jpeg
Мокрое шлифование объекта из PLA пластика

Мокрое шлифование обеспечивает охлаждение детали, одновременно вымывая мусор, образовавшийся в результате шлифования.

Однако, уменьшенное трение мокрого шлифования по сравнению с сухим шлифованием означает, что для получения полностью отполированной детали может понадобиться больше времени.

Простота использования

Хотя печать с использованием нити PLA сложна, а последующая обработка отнимает много времени, этот материал прост в использовании. Даже самые простейшие 3D принтеры могут создавать детали с помощью PLA. PLA имеет низкую температуру печати, около 205°C, поэтому вам не понадобится полностью металлический хотэнд.

PLA также не требует подогреваемой подложки, так как он совсем немного деформируется при охлаждении. Кроме того, PLA почти не пахнет.

Единственная отрицательная характеристика PLA филамента в том, что касается удобства использования, заключается в том, что PLA поглощает влагу из воздуха, что ухудшает его качество. Поэтому при хранении PLA филамента настоятельно рекомендуется запечатывать катушки нити в вакуумную упаковку вместе пакетиками силикогеля.

Настройки принтера

Как упоминалось ранее, PLA по сравнению с другими типами филамента печатается при относительно низкой температуре. Конечно, когда речь заходит о 3D печати, скорее всего, потребуются некоторые эксперименты, чтобы определить оптимальный уровень температуры, который лучше всего подходит для вашего принтера.

В этом смысле 3D принтеры немного похожи на печи, каждая из которых работает по-своему. Например, печать при высокой температуре может привести к появлению пятен, провисаний и потере мелких деталей на объекте печати.

f3d63d50c8fb6cc8e0df811b42099934752cb38b.png
Идеальные температура сопла, температура стола и адгезия стола для PLA материалов

Установка слишком высокой температуры может привести к более высокому нагреву экструдера, увеличивая вероятность засорения.

Во время печати при низкой температуре возможно расслоение слоев объекта печати. Они могут плохо слипаться, и общее качество поверхности объекта может ухудшиться в процессе печати.

19ea29f199a995904d5731243b679415c6b98367.jpeg
Пример разницы качества объектов печати из PLA пластика при трех разных установках температуры

PLA можно без проблем использовать для печати небольших объектов на неподогреваемом столе. Если вы хотите изготавливать более крупные детали, особенно длинные и тонкие, нагретый стол может помочь уменьшить деформацию. При использовании ненагретого стола улучшить адгезию (сцепление) может помочь печать полей (brim) или плота (raft).

c3724f8c38cc7bd2ff20e0c3307eb66602ee2a12.jpeg
Статуэтка совы, изготовленная из PLA на поверхности BuildTalk для улучшения сцепления со столом

Наконец, говоря об адгезии, PLA хорошо прилипает к малярному скотчу. Если скотч заменяется по мере износа его поверхностного слоя, он хорошо служит для адгезии (сцепления) первого слоя с нагретым или ненагретым столом. Также существует множество специализированных продуктов для покрытия стола, которые также хорошо работают с PLA и не требуют постоянной замены.

Основные проекты, которые используют PLA

PLA считается одним из лучших материалов для филамента для использования новичками 3D печати, поскольку это самый простой для печати тип пластика. Также он предъявляет минимальные требования, поэтому его можно использовать с недорогими 3D принтерами.

При использовании PLA получаются хорошо выглядящие предметы потому, что он печатается с приятной глянцевой поверхностью даже без последующей обработки. Как правило, с помощью PLA проще получить высококачественные образцы печати.

10d4777d074ccaa47c6b114484d7e81234a72748.jpeg
Пример хорошо выглядящего образца печати из PLA пластика

Благодаря простоте использования, PLA является естественным выбором для разработки прототипов. Это позволяет разработчикам удобно перебирать различные версии своего продукта.

1319eae813dcf4597957a8a74eaea916febfe5c8.jpeg
Прототипы деталей, изготовленные из PLA пластика

PLA особенно полезен в работающих прототипах, если детали не подвергаются большому давлению или ударам. Например, корпуса для электроники, несущие конструкции с низким напряжением или низкоскоростные передачи – всё это хорошо работает, если напечатано с помощью PLA пластика.

Рабочий прототип детали, напечатанный из PLA пластика

Теги

3D печатьPLAМатериалы 3D печатиПластикПолилактидТемператураФиламентИспользуемые источники:

  • https://3d-m.ru/nastrojki-pechati-pla-plastikom/
  • https://tp3d.ru/index.php
  • https://radioprog.ru/post/648

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации