для какого пластика при 3d печати в качестве сырья используется кукуруза и сахарный тростник

PLA-пластик для 3D-печати

ПЛА-пластик производят из кукурузы или сахарного тростника.

Сырьем для получения служат также картофельный и кукурузный крахмал, соевый белок, крупа из клубней маниока, целлюлоза.

На сегодняшний день полилактид активно используется в качестве расходного материала для печати на 3D-принтерах.

Безопасность PLA-пластика

Натуральное природное сырье в составе PLA-пластика позволяет без угрозы для здоровья человека применять его для различных целей.

При изготовлении ПЛА-пластика значительно сокращаются выбросы углекислого газа в атмосферу по сравнению с изготовлением «нефтяных» полимеров. На треть уменьшается использование ископаемых ресурсов, применение растворяющих веществ не требуется вообще.

Как правило, PLA-пластик поставляется в виде тонкой нити, которая намотана на катушку.

Технические характеристики PLA-пластика

Преимущества PLA-пластика при 3D-печати

Работа PLA-пластиком на 3D-принтере ведется посредством технологии моделирования методом послойного наплавления (FDM-Fused Deposition Modeling). Нить расплавляется, после чего доставляется по специальной насадке на поверхность для работы и осаживается. В результате построения модели расплавленным пластиком создается полностью готовый к применению объект. Изделия из PLA-пластика подвергают шлифованию и сверлению, красят акрилом. Однако стоит помнить, что предмет из ПЛА нужно обрабатывать с осторожностью из-за его хрупкости. Еще одним минусом PLA-пластика является его недолговечность: материал служит от нескольких месяцев до нескольких лет.

PLA-пластик является идеальным материалом для 3D-печати прототипов и изделий, которые не предполагается эксплуатировать длительное время. Это могут быть декоративные объекты, изделия для презентаций и предметы, требующие тщательной детализации.

Источник

PLA-пластик: характеристики, настройки печати, советы

Полилактид (ПЛА, PLA) — это биополимер, пользующийся высокой популярностью среди энтузиастов 3D-печати по двум основным причинам.

Основные преимущества и недостатки ПЛА

Во-первых, это экологичный, биоразлагаемый пластик, получаемый из натурального сырья — как правило, агропромышленных отходов кукурузы и сахарного тростника, из которых добывается крахмал, перерабатываемый в молочную кислоту и лактид, а затем в итоговый полимер. Стоит иметь в виду, что биоразлагаемость полилактида условна в том смысле, что он действительно распадается под воздействием микроорганизмов, однако в обычных условиях происходит это не так уж и быстро. Для оперативной переработки требуются промышленные компостеры, а в сухих, чистых и прохладных условиях срок жизни изделий из ПЛА измеряется годами. В то же время, чистый материал совершенно нетоксичен, а потому хорошо подходит, например, для производства детских игрушек при условии использования нетоксичных красителей.

Второй момент — это простота 3D-печати полилактидом. Среди всех доступных материалов это один из наиболее непривередливых в плане технических возможностей используемого оборудования, так как ПЛА не требует высокотемпературных хотэндов, износостойких сопел или термокамер, и даже позволяет обходиться без подогреваемых столиков. Этот материал — прекрасный выбор для начинающих пользователей 3D-принтеров.

Профессионалы тоже не обходят ПЛА стороной, так как он хорошо подходит для быстрого прототипирования, изготовления макетов и сувенирной продукции со стабильными результатами, снижающими трудозатраты.

С другой стороны, полилактид не лишен недостатков, среди которых можно отметить крайне низкую теплостойкость (всего около 50°С) и довольно высокую хрупкость, осложняющие использование этого полимера в инженерных приложениях, например в производстве нагруженных конструкций и деталей механизмов, а также делающие практически невозможной продолжительную эксплуатацию изделий из этого материала на открытом воздухе, особенно в жарком климате. Низкая теплостойкость также затрудняет механическую обработку.

Напоследок стоит упомянуть еще одно популярное направление использования полилактида — 3D-печать выплавляемых/выжигаемых литейных мастер-моделей. Здесь у ПЛА целый ряд плюсов, включая один неочевидный: этот полимер относительно дешев и обладает низкой зольностью, а низкую температуру тепловой деформации можно считать не недостатком, а преимуществом, так как быстрая потеря прочности помогает предотвращать растрескивание литейных форм из-за теплового расширения полимерной начинки при обжиге.

Общие характеристики REC PLA:

Механические характеристики REC PLA:

Рекомендации по подготовке к 3D-печати PLA-пластиком

Для 3D-печати полилактидом подойдет любой, даже самый бюджетный FDM 3D-принтер. ПЛА отличается низкой термоусадкой, а потому не требует использования термокамер. Подогрев столика опционален и в большинстве случаев избыточен. Более того, этот материал достаточно долго застывает, что вкупе с изначально низкой температурой тепловой деформации требует помощи не с подогревом, а наоборот с охлаждением укладываемого пластика, чтобы он успевал схватываться и сохранял форму при укладке последующих слоев и построении нависающих элементов. По этой причине при работе с ПЛА настоятельно рекомендуется включать обдув печатаемых изделий. Для этой цели головки абсолютного большинства FDM 3D-принтеров оснащаются специальными фабричными или самодельными вентиляторами с подводом воздуха к соплу (см. иллюстрацию ниже).

ПЛА демонстрирует высокую межслойную адгезию, что хорошо, а чтобы материал лучше схватывался со столиком, рабочую поверхность желательно покрыть синим малярным скотчем (как на иллюстрации ниже), лаком для волос, либо тонким слоем клея — подойдет обычный канцелярский клей-карандаш или наш специальный, универсальный состав The3D. Во многих случаях дополнительные адгезионные средства не требуются вообще, например при использовании 3D-принтеров со специальными адгезионными покрытиями или стеклянных столиков.

При необходимости, для повышения схватывания с поверхностью можно включить подогрев столика, но без чрезмерного нагревания, памятуя о низкой теплостойкости ПЛА. Например, можно включить подогрев в начале 3D-печати для улучшения схватывания первого слоя модели со столиком или вспомогательным адгезионным покрытием, а затем отключить, чтобы столик не генерировал избыточное тепло.

Как и с любым другим материалом, при работе с ПЛА важно не превышать допустимую скорость и температуру 3D-печати. Конкретный скоростной диапазон указать не можем, так как он зависит от используемого оборудования, но насчет температурного режима поясним, что нагревание хотэнда свыше рекомендуемых параметров ради повышения производительности крайне нежелательно, так как перегрев материала способствует образованию нагара внутри хотэнда и возникновению пробок в соплах.

Реком ендуемые настройки для 3D-печати материалом REC PLA:

Хранение PLA-пластика

Все полимеры в той или иной степени гигроскопичны, и ПЛА — не исключение. Насыщенность влагой может привести к закипанию материала в хотэнде с разными неприятными последствиями вроде прерывистой подачи с щелчками, образования пузырьков, расслоения и других дефектов. Кроме того, продолжительное воздействие влаги приводит к потере физико-механических свойств, так что филаменты желательно держать сухими. Ничего сложного здесь нет, достаточно просто упаковывать неиспользуемые катушки в плотно закрытые пластиковые пакеты или контейнеры, предварительно положив внутрь пакетик силикагеля.

Заодно такая упаковка предотвратит накапливание пыли, способной образовывать нагар в хотэнде и сопле. Если пластик все же покроется пылью, достаточно пропустить филамент через простой поролоновый фильтр (например, вот такой) по пути от катушки до хотэнда прямо во время 3D-печати.

При необходимости материал можно просушить непосредственно перед 3D-печатью. Подробно о том, как правильно хранить и сушить пластики, можно узнать из отдельных статей по этим ссылкам:

Наконец, еще раз напомним про низкую теплостойкость полилактида и порекомендуем хранить филамент в прохладном месте, подальше от прямого воздействия солнечного света, радиаторов отопления, кухонных плит и других источников тепла.

Постобработка PLA-пластика

Материал хорошо поддается покраске акриловыми красками, желательно с использованием грунтовки. Для склеивания можно применять цианоакрилат (супер-клей), а также некоторые растворители, например дихлорэтан и дихлорметан. Последние также хорошо подходят для сглаживания поверхностей. Имейте в виду, что это токсичные, летучие жидкости, требующие строгого соблюдения техники безопасности. Более безопасным вариантом для сглаживания слоев служит концентрированный лимонен. Ацетон с ПЛА не работает.

Безопасность PLA-пластика REC

Несмотря на высокую безопасность ПЛА, мы рекомендуем никогда не рисковать и всегда печатать в хорошо вентилируемых помещениях, по возможности с вытяжкой, вне зависимости от используемого материала.

Объемы выделений и предельно допустимые концентрации (ПДК):

Испытания PLA-пластика REC

Наша компания последовательно проводит испытания выпускаемых филаментов для 3D-принтеров. С отчетами об испытаниях* REC PLA можно ознакомиться по ссылкам ниже:

*все испытания проводились на напечатанных образцах с толщиной слоя 0.2мм

Источник

PLA-пластик, так ли безопасен?

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Данная информация не предназначена для лиц младше 18 лет, а так же людей с ослабленной психикой!

PLA- пластик (Полилакти́д), филамент для 3D печати.

Вот что говорит о нём Википедия:

Полилакти́д (ПЛА) — биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник.

А здесь интервью представителя одной из компаний производителя PLA филамента, Бориса Кизлюк:

Ссылки часто блокируют, по этому опишу кратко суть вопроса.

Что же именно может завестись в старом филаменте PLA?

Официально много исследований не проводилось, но и существующих данных достаточно, что бы, мягко говоря, заволноваться. Мы не станем приводить полный список поражающих полилактид микроорганизмов, с ним можно ознакомиться в выше упомянутом документе. А расскажем кратко только об одном представителе класса паразитирующих — Планарии молочной.

Молочная планария (Lacticiniis planaria)

Молочная планария (она же белая планария) принадлежит классу Ресничные черви, который в свою очередь принадлежит типу Плоские черви.

Особенно интересно место расположения рта у планарий. Он находится на «брюхе» червя, даже ближе к хвостовой части, чем к головной.

Является гермафродитом. Планария — хищник, нападающий на мелких животных (рачков, червей, улиток), поедающий также икру животных из-за высокого содержания в ней белка.

Прижимаясь к жертве, планария заглатывает её с помощью своей выдвижной глотки. Активна в основном в ночное время, так как не любит дневной свет.

(на снимке молодая особь)

В отсутствии пищи молодые особи способны поедать друг друга, после чего остаётся одна, самая крупная и сильная.

Как упоминалось ранее, Планария появляется и развивается в условиях достаточной влажности, в старом пластике. Не зря производитель указывает срок годности филамента и необходимость держать его в сухости. Это не только и не столько для качества печати, а прежде всего для нашей же безопасности.

Коммерческие интересы и правила, не дают нам всей информации. И только мы сами за себя в ответе.

Ниже приведём снимки, в своё время, нашумевшие в интернет. Печальный опыт одного из пользователей PLA- биопластика, послужил ещё одним напоминанием о важности любых мелочей, какими бы мелкими они не казались. Эксперименты с полилактидом пролежавшим в ящике стола около 16-ти лет без селикагеля, закончился плачевно.

Мы не будем упоминать имя мастера 3D- печати, по понятным причинам, а только дадим ссылку на его Ютаб-канал, где вы сможете узнать подробности. (Видео пока не заблокировано)

Источник

Выбор материалов для 3д печати. Часть 1.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Статья относится к принтерам:

Я частый пользователь портала 3DToday.ru, и каждый раз, когда я вижу очередную статью под названием “еще один технологический пластик” меня бросает в легкую дрожь. В период с 2019 до 2020 годы вышло так много материалов, что даже опытному юзеру будет весьма непросто разобраться зачем и для чего нужен тот или иной материал.

В своей статейной тетралогии я решил сделать подробный обзор материалов представленными различными производителями, исключая те, которые не стоят особого внимания. Составлю собственный рейтинг, по которому буду рекомендовать к покупке тот или иной материал от ключевых производителей, и расскажу об опыте их использования на различных 3D-принтерах. Мной были выбраны следующие производители материалов: Filamentarno, REC, PrintProduct, BestFilament и FD Plast(как самый популярный производитель среди гаражных мастеров)

Оборудование на котором работаю я : Hercules Strong. В своей работе я сталкивался с множеством принтеров, такими принтерами как Ultimaker S2, Up mini, Picaso Designer (различных версий), Magnum Creative 2 PRO, Zenith, Raise N2, VolgoBot версии А4 PRO, и другие.

Информацию я искал по крупицам с разных сайтов, и приправил их небольшой ноткой субъективного мнения, а также постарался объединить все в своих (нескольких) статьях.

То о чем знают все

В этой статье я расскажу о самых известных материалах, с которых все начинают знакомиться с 3Д-индустрией. Расскажу чего ждать, и чего опасаться при работе с тем или иным материалом, косвенно пройдусь по параметрам печати, расскажу о технических характеристиках, применении, затронем экономическую составляющую при работе с определенным материалом, перечислю некие особенности и подведу свой “ТОП-производителей” по производству материалов и принтеров(в высокой ценовой категории) при работе с этими материалами.

№1 ABS

ABS (акрилонитрилбутадиенстирол, АБС) ударопрочная техническая термопластическая смола. В 3D-печати является самым одним из самых популярным материалом.

Этот материал встречается повсеместно в нашей жизни. Он широко используется в промышленности, из него изготавливают крупные детали автомобилей (приборные щитки, решетки радиатора), корпусов крупной бытовой техники, спортинвентаря, изделий сантехники. В 3D-печати являлся первым используемым полимером. К сожалению, в этой сфере он не так прост в обращении, как хотелось бы. Из-за специфики технологии из него трудно делать крупные объекты из-за усадки, случаются отлипания и расслоения модели. Закрытая камера печати частично решает эту проблему, для того чтобы практически полностью от нее избавиться необходимо иметь именно термостатную камеру.

К моему удивлению, FD Plast имеет первое место в этом первенстве, а REC оказался в аутсайдерах. Каковы причины? Конечно же в цене. Около 5 лет назад REC был топом по качеству с соответствующими ценами, но за последние пару лет другие производители подтянулись по этому параметру, но цены держат ниже чем REC, отсюда и связь. Может после этой статьи REC перестанет слегка задирать цены на свой материал, и будет более доступен рядовым покупателям.

Что касается FD Plast, то по моему мнению их материал подходит для тестовой или домашней печати, если же у вас серьезный проект крупных масштабов и сжатые сроки, то лучше обратиться к проверенным производителям. Получится дороже, но меньше потратите времени и нервов, в случае, если печать собьется.

Также стоит заметить, что существует множество марок и композитов на основе ABS, в связи с чем могут разниться цены на материал так сильно, к сожалению, производитель не предлагает технологической карты к материалу, из-за чего нельзя в полной мере найти ответ на вопрос: “почему так дорого?”.

Если заказывать 3д-печать в различных компаниях, то в среднем в провинциях цена при печати этим пластиком составляет от 10 до 30р за грамм, если заказывать в top3Dshop, то цена на ABS составляет 45р за грамм.

В целом использование этого пластика вполне прибыльное дело, если вы собираетесь выполнять заказы на 3д-печать.

Топ 3D-принтеров для работы с ABS:

Все остальные принтеры имеют примерно одинаковый уровень печати ABS’ом, благо за 5-8 лет существования компаний все ± научились работать с этим материалом.

Достойны упоминаний: Ultimaker / Raise Pro 2. (Ultimaker дает невообразимое качество и стабильность работы, а вот ценник кусается так, что пальцы в рот не клади. Что касается Raise, то в принципе печатает хорошо, но стабильность работы меня не удовлетворяет, а ценник так же не маленький)

№2 PLA

PLA-пластик (полилактид, ПЛА) — биоразлагаемый термопластичным алифатическим полиэфиром, структурная единица которого — молочная кислота. ПЛА-пластик производят из кукурузы, сахарного тростника, картофельного или кукурузного крахмала и целлюлозы. Является одним из самых популярных материалов для 3D-печати. Благодаря своей природному сырью в составе полимера позволяет без угрозы для человека применять его для различных целей.

ПЛА-пластик отлично показывает себя в макетных мастерских и в создании мастер моделей, который не призваны нести длительные механические нагрузки. С помощью него получаются модели с тщательной детализацией, а также используют при работе с детьми.

На PLA цены несколько выше, и поэтому наш ТОП слегка сместился:

PLA материал который сильно набирает влагу, из-за чего его характеристики сильно падают, и без того хрупкий материал становится чуть ли не стеклянным. FD Plast в очередной раз берет своей ценой, обходя своих конкурентов в 1,5, а то и почти в 2 раза, но с ним я очень сильно намучился, он вытягивает влагу из воздуха наверное так же сильно, как селикагель из обуви.

Если заказывать 3д-печать в различных компаниях, то в среднем в провинциях цена при печати этим пластиком составляет от 10 до 20р за грамм, если заказывать в top3Dshop, то цена на PLA составляет 35р за грамм.

Если исходить из вопроса прибыли, то использование этого пластика приносит меньше денег к 1 грамму материала, но благодаря своим особенностям, проблем в печати этим пластиком намного меньше, чем с тем же АБС.

Топ 3D-принтеров для работы с PLA:

Достойны упоминания: Raise PRO 2 ( это пожалуй один из худших принтеров для печати PLA, пробовал печатать на нем в одном ЦМИТе, и от душного помещения экструдеры забивались буквально на каждой печати, в целом это также зависит еще и от производителя материала, но одна и та же катушка на разных принтерах показывала себя совсем по разному, и поэтому я крайне не рекомендую к печати PLA-пластиком на этом принтере)

№3 PET-G

PETG (полиэфтилентерефлатат-гликоль, ПЭТГ) высоко ударопрочный пластик, благодаря модифицированию гликолем не кристаллизуется, что делает более возможным глубокую вытяжку при термоформировании. На данный момент активно набирающий популярность пластик, все потому, что объединяет в себе положительные качества множества остальных полимеров.

В быту из PET делают пластиковые бутылки, благодаря своей химической нейтральности применяется в пищевой промышленности. Сам по себе PET-G схож с материалом PET. В 3D-печати хорошо зарекомендовал себя как универсальный материал, который может быть использован как в технических деталях несущих невысокие нагрузки, так и в макетировании.

На удивление, рейтинг по PET-G на мой взгляд самый честный. В связи с тем, что PET более стабильный в плане хранения и печати материал, то в графе “Качество” произошел большой прирост по баллам. REC вновь в аутсайдерах, в очередной раз повторюсь, что это из-за высокой стоимости материала, и мне самому больно видеть эту компанию в конце топа.

Если заказывать 3д-печать в различных компаниях, то в среднем в провинциях цена при печати этим пластиком составляет от 15 до 35р за грамм, если заказывать в top3Dshop, то цена на PET-G составляет порядка 40р за грамм(точной цены не нашел).

Если исходить из вопроса прибыли, то использование этого пластика приносит меньше денег к 1 грамму материала, но благодаря своим особенностям, проблем в использовании этого пластика намного меньше, чем с тем же АБС.

Топ 3D-принтеров для работы с PET-G:

ОТСУТСТВУЕТ (в общем и целом с PET-G работать также комфортно, как и с PLA, только ко всему прочему его характеристики больше подходят под печать технических деталей, в связи с чем топ полностью повторяет рейтинг принтеров из топа по PLA)

№4 HIPS

HIPS(высокопрочный полистирол) — достаточно мягкий пластик, создавался для использования совместно с ABS, для поддержек при двух экструдерной 3D-печати. Этому способствовали его следующие свойства: одинаковая с ABS температура экструзии, низкая спекаемость с ABS, наличие растворителя (D-Limonene), который растворяет HIPS и не растворяет ABS. Некоторые производители не имеют в своем каталоге данного материала, собственно говоря не вижу его широкого применения в нынешнее время, поэтому и не жалко.

Применение: когда-то этот материал появился его использовали для печати поддержек на 2-ух экструдерных принтерах, сами поддержки растворялись в лимонене. На сегодняшний день это уже не столь актуально, в связи с появлением такого материала как PVА, сам по себе материал на сегодняшний день совершенно не нужен. Сам по себе материал достаточно стабильный, хоть и требует тщательной просушки.

Как мы видим Filamentarno и PrintProduct не производит данный материал, собственно наш топ будет в уменьшенному виде:

Топ 3D-принтеров для работы с HIPS:

№5 SBS

SBS (стиролбутадиен–стирол) — еще один из относительно новых игроков на рынке пластиков для 3D-печати. Характеризуется низкой токсичностью и усадкой, а также высокой прочностью. Основное его преимущество в его прозрачности. Изделия, напечатанные этим пластиком и обработанные сольвентом, приобретают прозрачность окрашенного стекла.

Данный материал у различных производителей имеет различные названия, например у BestFilament он называется WATSON, а у некоторых производителей он и вовсе не представлен.

Топ 3D-принтеров для работы с SBS:

Вывод:

FD Plast: становится победителем по общедоступным материалам, хоть я и не согласен с этим, т.к. считаю их политику в виде демпинга рынка неправильной, но компания имеет множество последователей, который предпочитают товар из разряда “дешево и сердито”.

Filamentarno: лично для меня это лучший производитель с адекватной ценой, не маленьким перечнем продукции, и с постоянным качеством, которое ни разу меня не подводило.

Print Product: до того как перешел на Филаментарно пользовался в основном продукцией этой компании, в прошлом компания обладала колоссальным перечнем продукции, но в последний год решили сменить вектор развития, и сделали ставку на материалы, качество которых могут обеспечить в достаточной мере.

REC: в прошлом однозначный фаворит по качеству предоставляемых материалов, сейчас качество на том же уровне, а вот ценник кусается.

Best filament: лично у меня не все гладко с этим производителем, т.к. мне кажется что качество слегка плавает от партии к партии, на Hercules’e образуются пропуски при печати ABS пластиком.

Источник