PLA 3D 打印:您需要知道的一切
聚乳酸 (PLA) 被列为最受欢迎的 3D 打印材料之一,尤其是 FDM。其易用性和最小的翘曲问题使 PLA 细丝成为 3D 打印的完美起点。 PLA 也是最环保的 3D 打印材料之一,与 ABS 不同,它是可生物降解的。 PLA 的其他优势还包括其低成本和种类繁多的颜色和混合物。然而,材料的脆性使 PLA 更适合非功能性原型制作、装饰和低应力应用 .
在本指南中,我们将仔细研究 PLA 的优点和局限性,以及最佳打印机设置。我们还将探索该材料的常见应用,并分享一些使用该材料充分利用 3D 打印的技巧。
为什么要使用 PLA 进行 3D 打印?
PLA是一种常见的热塑性聚合物 源自玉米淀粉或甘蔗等天然来源,而许多其他热塑性塑料则由石油等不可再生资源生产。从汽车到食品包装,一系列行业都在使用 PLA 来生产 3D 打印产品。
PLA的优势包括:
- 打印温度低: 与其他热塑性塑料相比,PLA 的印刷温度相对较低(例如,对于 PLA,理想的印刷温度从 180°C 左右开始,而 ABS 则在 250°C 左右)。这意味着 PLA 在打印过程中不太可能翘曲和堵塞喷嘴。此外,与具有更高熔化温度的 ABS 和其他热塑性塑料相比,PLA 通常会产生更好的表面细节和更清晰的特征。
- 易用性: PLA 是最容易进行 3D 打印的材料长丝之一。这种材料很容易粘附在各种表面上,不需要加热的打印床,这又增加了它的易用性。与 ABS 不同,PLA 在打印时也不会散发出难闻的气味。
- 多种颜色和混合选项: PLA 很容易着色,并有多种颜色和混合物。该材料还可以与木材、碳甚至金属混合,同时还可以添加颜料以获得发光或闪光的细丝。这使得 PLA 混合物的选择几乎无穷无尽。
- 易于后期处理: PLA 印刷品可以很容易地打磨、抛光和涂漆,从而可以以相对较少的努力改善表面光洁度。您还可以钻孔、铣削和粘合 PLA 零件——但注意不要熔化零件。为防止 PLA 零件熔化,只需保持过程缓慢并保持工具冷却(您可以用水、WD-40 或适当的切削液来实现)。
- 可生物降解: PLA 是一种环保材料,因为它是可生物降解的、无毒的,并且与石油基材料相比,3D 打印所需的能源更少,排放的温室气体更少。与需要数千年才能分解的石油基热塑性塑料相比,PLA 部件通常可以(自然地)在几年甚至几个月内分解。
PLA 3D 打印的局限性是什么?
- PLA具有耐热性低 ,因此不能用于高温应用。在高温下,PLA 会迅速变形,尤其是在压力下。
- PLA 通常较弱并且具有较低的拉伸强度 比其对应物 ABS 和 PETG。由于 PLA 零件在 3D 打印时非常脆,因此该材料更适合美学而不是机械目的。
- 虽然 PLA 容器在非 3D 打印时是食品安全的,但 PLA 不是 3D 打印时食品安全。这是因为 3D 打印过程会在打印层之间产生微小的间隙和孔隙。这些缝隙往往会保持水分和食物碎片,导致细菌和霉菌的堆积。
- 加热时,PLA 灯丝容易渗出 ,这意味着在打印件的各个部分之间移动时,打印机的挤出机可能会漏出大量塑料。这会在零件的不同区域之间产生字符串,从而导致打印有缺陷。因此需要一个冷却风扇来防止这个问题。
应用程序
PLA 的材料特性使其更适合外观和形式比强度和耐用性更重要的应用。因此,PLA 的最佳应用是设计用于装饰而不是“磨损”用途的物品。 PLA 长丝也是低成本快速成型、准确生动的模型、道具、糕点模具和容器的不错选择 .
在汽车行业 , PLA 经常用于打印工具、夹具和固定装置。但是,请务必记住,PLA 打印件不耐高温且首次打印时易碎,因此应根据材料的性能选择应用程序。
由于 PLA 是一种用户友好且经济的材料,因此它经常被工程部门以及 FabLabs 的制造商和爱好者用于创建组件的视觉模型。
使用 PLA 进行 3D 打印的 5 个技巧
尽管打印机设置因 PLA 细丝的类型和混合物而异,但下面列出了一些基本要求和规格,以确保成功的打印过程:
- PLA 熔点: 150-160°C
- PLA 印刷温度: 180-230°C
- 加热打印床: 可选
- 冷却: 部分冷却风扇是必要的
- 外壳: 没必要
- 灯丝存储: 密闭容器
1.温度 打印机挤出机的温度取决于 PLA 灯丝的直径(有两种:1.75 毫米和 2.85 毫米),温度范围为 180°C 到 230°C。对于直径为 1.75 毫米的灯丝,在此范围内选择较低的温度,对于直径为 2.85 毫米的灯丝,请选择较高的温度。一般来说,最好在 180°C 左右开始打印,然后根据需要调整温度。
如果打印温度太高,可能会导致熔化的 PLA 渗出,从而导致打印质量不佳。这个问题可以通过稍微调整温度或缩回距离来防止。根据结果,向上或向下调整缩回距离 0.5 毫米 – 1 毫米。不建议距离大于 5 毫米或小于 0.5 毫米。
2.速度
虽然使用 PLA 进行 3D 打印的速度可以达到 90 毫米/秒,但以较低的速度(约 40 毫米/秒)打印将保证更高质量的最终结果。
3.冷却
为了获得高质量的打印效果,确保适当的冷却过程非常重要。强烈建议在整个打印过程中使用部分冷却风扇以达到最大功率。但是,在打印过程的前几层中,冷却实际上会影响零件的层附着力。因此,最好在打印过程的最初时刻关闭风扇。
4.存储
您的 PLA 灯丝是否易碎?打印时会起泡吗?这可能是因为储存不当导致灯丝潮湿。与 ABS 一样,PLA 长丝具有吸湿性 ,这意味着它们从空气中吸收水分。因此,确保 PLA 灯丝储存在密闭容器中至关重要。
总结
作为最值得信赖的 3D 打印塑料之一,PLA 在工业制造商和爱好者中的评价很高。只要适当调整 3D 打印机的设置,它既便宜又相对易于使用。在这方面,我们希望我们指南中提到的所有内容都能帮助您在使用 PLA 灯丝进行 3D 打印时取得成功。
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