فیلامنت PLA

پرکاربردترین و مورد استفاده ترین ماده اولیه در تکنولوژی FDM‌ پرینت سه بعدی فیلامنت PLA یا همان  Poly Lactic Acid می باشد. فیلامنت PLA دارای خواصی می باشد که در پلیمرهای دیگر کمتر مشاهده می شود . این متریال در صنعت پرینترهای سه بعدی بسیار محبوب بوده و با فراگیری حدود ۲۰ ساله در این صنعت به یک ماده استاندارد و پرکاربرد تبدیل شده است. این محصول از گرانول‌ PLA که مخفف Polylactic Acid است تهیه می‌شود ، پلیمر PLA منشأ گیاهی دارد و در دهه 20 میلادی کشف شد.

پلی‌لاکتیک اسید نوعی بیوپلاستیک و ترموپلاستیک است که از مواد طبیعی مثل نشاسته ذرت تهیه می شود که همین ویژگی مهم این متریال بوده زیرا که برخلاف سایر انواع پلاستیک‌ها که از منابع تجدیدناپذیر حاصل می‌شوند این فیلامنت تجزیه پذیر می باشد. در نتیجه موقع پرینت هیچگونه بوی بدی تولید نمیگردد و  بخار آن سمی نبوده و در پایان با راحتی بیشتری قابل بازیافت  می باشد. پرینت PLA به مراتب از دیگر متریال های فیلامنتی راحت تر است و افراد مبتدی در ابتدای تجربه ی کاری خود بهتر است از این فیلامنت استفاده کنند.

قیمت فیلامنت PLA

برای شما یک مسئله ی مهم برای خرید فیلامنت pla قیمت آن است. در حال حاضر در بازار ایران و جهان ، کارخانه های مختلفی فیلامنت PLA را تولید می کنند و برند های مختلفی برای آن وجود دارد . به همین خاطر کیفیت ها و قیمت های مختلفی از این محصول در بازار  وجود دارد . در  ایران به دلیل تغییرات لحظه ای قیمت ارز و شرایط اقتصادی ، اعلام قیمت آنچنان معتبر و قطعی نیست. اما میتوان بر اساس نرخ های اخیر (تا تاریخ مهر ماه 1402) قیمت فیلامنت PLA را با توجه به کیفیت و سازنده آن، در محدوده 700 هزار تومان الی یک میلیون تومان در بازار  ایران در نظر گرفت.

ویژگی فیلامنت PLA

• استفاده‌ی آسان
• تجزیه‌پذیری و قابلیت بازیافت این ماده در طبیعت
• تولید قطعات با کیفیت
• مقرون به صرفه بوده و از لحاظ حجم تولید، دومین بیوپلاستیک تولید شده در صنعت است که این نکته بسیار مهم در جهت فراگیری آن می باشد
• تنوع رنگی بسیار زیاد و جذابی این متریال تولید شده که دست کاربر را برای انتخاب رنگ مورد نظر و پرینت سه بعدی قطعات با تنوع رنگی را ایجاد نموده است
  این تنوع رنگی فروش فیلامنت PLA در فروشگاه پارت آیتک نیز در دسترس کاربران می باشد و محدود به چند رنگ خاص و اصلی نمی باشد.

نحوه تولید فیلامنت PLA :

فیلامنت PLA با پالایش نفت خام به دست نمی‌آید بلکه در فرآیند تولید آن از مواد گیاهی از جمله نشاسته ذرت و نیشکر استفاده می‌شود. برای تولید فیلامنت PLA ، با وارد کردن مواد خام به آسیاب نشاسته‌ی گیاه از آن جدا می‌شود. پس از آن نشاسته با مواد شیمیایی و آنزیم ها ترکیب و گرم می‌شود تا گلوکز از آن آزاد شود و اسید لاکتیک از آن خارج شود. پس از آن با متراکم کردن اسید لاکتیک و تبدیل آن به لاکتیک، و سپس استفاده از فرآیند پلیمرسازی مواد خام فیلامنت PLA تولید میشود. این مواد خام از نوع پلاستیک به شکل دانه می باشد و تولیدکنندگان جهت تولید PLA این مواد را با مواد دیگری ترکیب می‌کنند. ترکیب کردن این مواد باعث می‌شود فرآیند ساخت قطعه آسان‌تر شود، از جمله آن می توان به اضافه شدن رنگ‌های جدید، مقاومت در برابر گرما، و یا قدرت و استحکام فیلامنت نام برد.

پس از آن ترکیب بدست آمده به یک اکسترودر منتقل شده که این دانه‌ها را ذوب می کند و سپس با قطری کاملاً دقیق آن را به شکل سیمی در می آورد . قطر فیلامنت PLA معمولاً ۱.۷۵ یا 3 میلی‌متر است که در بازار کنونی بیشتر نیاز کاربران قطر 1.75 میلیمتر می باشد. در پایان پلاستیک تولید شده سیمی به دور یک قرقره پیچانده و بسته‌بندی می شود.

کاربرد فیلامنت PLA

کاربردهای فیلامنت PLA

یکی از پرطرفدار ترین فیلامنت ها این نوع هستند از فیلامنت PLA میتوان جهت پرینت مدل های سه بعدی با کاربرد های مختلف استفاده نمود.در صنایع پزشکی از جمله دندانپزشکی کاربرد بسیار فراوانی دارد در صنعت قالب سازی برای ساخت نمونه قبل از تولید قالب و رفع ایرادات بسیار پرکاربرد است، در صنعت مکانیک نیز از مزیت های فیلامنت PLA بهره میبرند. برای استفاده درکاربردهای آموزشی، ماکت سازی و هنری نیز از دیگر کاربرد های PLA می باشد این فیلامنت در پرینتر هایی که دارای صفحه گرم نمی باشند نیز به راحتی استفاده می شود.

نحوه کار با فیلامنت PLA

فیلامنت PLA برای پرینت نیاز به گرم شدن میزکار ندارد به همین دلیل حتی در پرینتر هایی که Heat Bed  ندارند نیز میتوان از این نوع فیلامنت استفاده کرد. معمولا دمای اکسترودر برای فیلامنت های PLA  با توجه به مشخصات دستگاه پرینتر سه بعدی و کارخانه سازنده فیلامنت چیزی بین 190 تا 230 درجه سانتی گراد است. البته در صورت گرم شدن میزکار بهتر است از میزگرم هم استفاده شود و دمای 40 تا 60 درجه مناسب پرینت می باشد. اگر به دنبال یک فیلامنت منعطف هستید به شما فیلامنت TPU را پیشنهاد میدهم.

مزایای فیلامنت PLA :

از جمله مزایا و مشخصات فیلامنت pla میتوان به موارد زیر اشاره کرد 

• پرینت سه بعدی آسان

پرینت قطعه با این نوع فیلامنت بسیار آسان بوده و اغلب پرینترهای سه بعدی می‌توانند این نوع ماده را بدون نیاز به صفحه گرم‌ پرینت کنند. دمای کار با PLA حدود 200  تا 210 درجه سانتی گراد می باشد و سرعت پرینت آن ۶۰ میلی‌متر در ثانیه می باشد.

• مقرون به صرفه بودن

خرید فیلامنت PLA مقرون به صرفه‌ است و گزینه بسیار مناسبی محسوب می‌شود.

• تجزیه‌پذیر بودن

به علت اینکه که در ساخت PLA از مواد گیاهی استفاده می‌شود، این ماده در محیط زیست قابل تجزیه بوده و آسیبی به محیط زیست وارد نمی‌کند.

• تنوع رنگی زیاد

می توان گفت یکی از پرتنوع‌ترین فیلامنت‌های بازار از لحاظ طیف رنگ فیلامنت PLA می باشد که در رنگ‌های متنوع موجود می باشد.

• کاملا بی بو بودن

ذوب این ماده با کمی دود همراه است، ولی این دود کاملاً بی‌بو بوده و هیچ خطری را متوجه کاربر نمی سازد.

• غیرسمی بودن

فیلامنت PLA بعلت غیر سمی بودن گزینه مناسبی برای کاربردهایی از جمله صنایع غذایی و یا حتی پزشکی اشاره نمود.

معایب فیلامنت PLA :

• شکننده بودن

یکی از اصلی‌ترین عیب فیلامنت PLA، قدرت ارتجاعی پایین و شکننده بودن آن است. قطعات پرینت شده با استفاده از فیلامنت PLA نسبت به برخی متریال های دیگر از جمله فیلامنت ABS و PETG قدرت کمتری دارند. قطعات پرینت شده با PLA معمولاً خم نمی‌شوند و پس از وارد آمدن نیروی کافی شکسته می شوند.

• مقاومت دمایی بسیار کم

علاوه بر اینکه فیلامنت PLA از لحاظ استحکام شکننده است ، در برابر گرما نیز مقاومت زیادی ندارد. مقاومت دمایی PLA حدود ۵۰ درجه سانتی گراد می باشد و اگر قطعه پرینت شده زیر تابش مستقیم آفتاب قرار بگیرد، ممکن است قطعه تغییر شکل دهد.

چرا PLA محبوب است ؟

نحوه کارکرد  پرینتر سه بعدی FDM به این صورت است که در حین پرینت ، فیلامنت از یک پیچ دارای لوله تفلون عبور کرده و به قسمت نازل و بلوک آلومینیومی می‌رسد. در این مرحله فیلامنت ذوب شده و سپس از نازل خارج می‌شود. پس از خارج شدن روی لایه قبلی قرار گرفته و توسط یک فن خنک کننده سرد می‌شود.

فرآیند پرینت سه بعدی چندین نکته کلیدی دارد. اول اینکه فیلامنت باید از پلیمری ساخته شود که اصطکاک کمی با لوله تفلونی داشته باشد. با اینکه تلفون ماده‌ای با اصطکاک بسیار پایین است ولی زمانی که  دمای آن بالا مشکل‌ ساز می شود. فیلامنت PLA در دماهای پایین حالت چسبندگی بسیار پایینی دارد ولی برعکس با بالا رفتن دما و بعد از ذوب شدن و در حالت خمیری چسبندگی بسیار بالایی پیدا می کند.

از این جهت به روی صفحه پرینت که معمولا جنسی از شیشه دارد ، به‌خوبی چسبیده و معمولا نیازی به صفحه گرم برای پرینت ندارد. این فیلامنت چسبندگی لایه بسیار بالایی داشته و به راحتی به لایه قبلی خود میچسبد و باعث میشود قطعه پرینت شده مقاومت بالایی از خود نشان دهد. وجود این ویژگی ها باعث گردیده این فیلامنت بسیار محبوب و مورد استفاده قرار گیرد

برندهای معتبر در تولید PLA

امروزه شرکت ها و کمپانی های متعددی اقدام به تولید فیلامنت PLA در جهان میکنند که اغلب متعلق به کمپانی های چینی می باشد از جمله آن می توان به برندهای مطرح eSUN و YOUSU نام برد که هر دو برند بسیار پر طرفدار و با کیفیت بسیار عالی می باشند شرکت پارت آیتک نیز وارد کننده مستقیم هر دو برند از چین بوده و فیلامنت PLA از این دو برند مطرح را در رنگهای جذاب با تنوع بالا به هموطنان عزیز ارایه می دهد. مثلا فیلامنت pla مشکی ، سفید ، ارغوانی ، زرد و… .

تفاوت پی ال ای و پی ال ای پلاس

تفاوت های فیلامنت +PLA و فیلامنت PLA :

سهولت پرینت با فیلامنت +PLA

• قطعات پرینت شده با فیلامنت +PLA  از نظر کیفیت و رنگ و ویژگی های مکانیکی از فیلامنت PLA بهتر است.
• فیلامنت +PLA از شفافیت بیشتری نسبت به فیلامنت PLA دارد.
• فیلامنت +PLA بسیار مستحکم تر از فیلامنت PLA است.
• این فیلامنت در برابر خرد شدن، تحمل وزن و خم شدن تحمل بیشتری نسبت به فیلامنت PLA دارد.
• متریال +PLA در برابر عوامل محیطی نظیر حرارت و رطوبت مقاومت بالایی دارد و این نقطه ضعف PLA را تا حدود زیادی برطرف ساخته است. همچنین +PLA مقاومت گرمایی بالایی دارد که بسیار مورد توجه است.
  سطح لایه قطعه پرینت شده با فیلامنت +PLA صاف تر است و نیز مشکل ترک خوردگی ندارد. با افزوده شدن ترکیبی از رنگدانه ها ، پلاستیک ها و مواد افزودنی به ماده ی PLA معمولی موجب برطرف شدن نقاط ضعف آن از جمله جذب رطوبت و شکنندگی در +PLA شده است.
• دمای پرینت با فیلامنت +PLA نسبت به  فیلامنت PLA بالاتر است.