PLA filamenti so eni izmed najpogosteje uporabljenih materialov za 3D tiskanje. Znani so po širokem izboru barv, vsestranskosti in slogu. Uporabljajo se v številnih tiskarskih aplikacijah, in tisti, ki želijo ustvariti živahne in estetske 3D tiske, pogosto posežejo po PLA filamentih.

PLA (polilaktična kislina) filamenti so enostavni za uporabo in odlični za začetnike, ki se želijo eksperimentirati z materialom. Zakaj pa je PLA eden najboljših materialov za 3D tisk?

V tem blogu smo zbrali vse, kar morate vedeti o tem izjemnem filamentu. Dobro poznavanje filamentov in njihovih lastnosti bo samo še dodatno spodbudilo vašo ustvarjalnost.

Kaj so PLA filamenti?

PLA je okolju prijazen filament za 3D tiskanje, pridobljen iz naravnih virov. Uporablja se koruzni škrob sladkornega trsa kot surovino za izdelavo PLA. Proizvodni proces tega termoplastičnega monomera ga loči od drugih filamentov za 3D tiskanje.

Proizvajalci uporabljajo biomaso za proizvodnjo PLA filamentov. Za proizvodnjo lahko uporabijo tudi opremo, ki se uporablja za proizvodnjo petrokemične plastike. Zato ni pomembne razlike v surovinah in to ne povečuje proizvodnih stroškov, kar je velik plus.

PLA je okolju prijazen, saj je biološko razgradljiv in za proizvodnjo potrebuje 65 % manj energije kot navadna plastika. Poleg tega ne vsebuje toksinov in proizvaja 68 % manj toplogrednih plinov.

Kako so izdelani PLA filamenti?

Za proizvodnjo PLA filamentov se uporablja fermentiran škrob iz rastlin, kot so koruza, sladkorni trs ali kasava. S fermentacijo se surovine pretvorijo v mlečno kislino, ki nato tvori PLA. Proizvajalci običajno uporabljajo dve metodi za izdelavo PLA filamentov.

1. Polimerizacija
2. Kondenzacija

Metoda polimerizacije vključuje uporabo kovinskih katalizatorjev. Pri tej metodi se laktid zmeša s kovinskimi katalizatorji, da se ustvarijo velike molekule PLA. Metoda kondenzacije je podobna polimerizaciji, vendar se razlikuje po stranskih proizvodih in temperaturi.

Poleg tega se lahko z mešanjem materialov, kot so baker, bambus, bor, cedra, bron, ogljikova vlakna itd., ustvarijo različne mešanice PLA filamentov. Mešanje lesa s PLA filamenti zagotavlja realističen videz 3D natisnjenega pohištva. Če pa želite doseči bolj sijoč videz, lahko materialu dodate kovino. S tem se poveča tudi moč in vzdržljivost končnega izdelka.

Kako tiskati s PLA Filamenti

Creality Ender, FlashForge in Artillery so nekateri 3D tiskalniki, ki so najbolj združljivi s PLA materiali. Pri tiskanju s PLA je treba upoštevati nekaj stvari, in sicer:

Temperatura

Za dosego najboljših rezultatov pri tiskanju je pomembno, da se osredotočite na temperaturo vročega konca (hotend) in šobe, ne le na temperaturo podloge. Pri višjih temperaturah se močno izboljša vezava med plastmi tiska. Višja temperatura omogoča tudi hitrejše tiskanje in boljši pretok materiala.

Vendar previsoka temperatura lahko negativno vpliva na tisk in lahko deformira nekatere tiskane dele. Prekomerno taljenje iztisnjenih plasti pri previsoki temperaturi lahko povzroči povešanje tiska ali deformacijo.

Za najboljše rezultate priporočamo tiskanje pri temperaturah med 200 °C in 230 °C. Idealna temperatura se lahko razlikuje glede na velikost šobe in hitrost tiskanja. Priporočamo, da opravite nekaj poskusnih tiskov, da najdete optimalno temperaturo za vaš 3D tiskalnik.

Oprijem na podlogo

Dober oprijem filamenta na posteljo ali podlogo je ključnega pomena pri tiskanju s PLA ali drugimi materiali, saj zagotavlja, da se filament med tiskanjem dobro oprime podlage in ostane na mestu vse do konca tiskanja.

Za izboljšanje oprijema lahko poskusite naslednje:

• Pred tiskanjem obrišite podlogo z izopropilnim alkoholom.
• Uporabite lepila za podlogo, kot so lak za lase ali stikalo.
• Uravnavajte temperaturo podloge na 60 °C pri tiskanju PLA, da se filament bolje oprime.
• Preverite pravilno poravnavo podloge pred tiskanjem.
• Zmanjšajte hitrost tiska, če se tisk odlaplja.
• V primeru neuspeha poskusite zamenjati podlago.

Nekatere priljubljene možnosti podlog za tiskanje s PLA filamenti so:

Modri trak

Modri trak, znan tudi kot maskirni trak, se uporablja za izboljšanje oprijema. Ti trakovi so ponavadi porozni, kar je idealno za materiale, kot je PLA. Najboljši modri trakovi za izboljšanje oprijema so tudi odporni na visoke temperature.

Kapton trak

Kapton trak deluje kot osnovni sloj, ki ščiti površino postelje ali podloge. Za dober oprijem uporabite lepilo, lak za lase ali 3Dlac. Trak je na voljo v velikih zvitkih, ki omogočajo prekrivanje celotne podlage z enim listom. Pazite, da se pod trakom ne pojavijo zračni mehurčki, ki bi lahko vplivali na kvaliteto tiskanja.

PEI

PEI plošče so odlične za tiskanje z različnimi filamenti. Pri tem ne potrebujete lepilnih sprejev, sponk ali lepil in dodatna priprava površine ni potrebna.

Steklena podloga

Steklena podloga ali postelja je odlična alternativa za tiskalnik. Steklene postelje so trpežne, goste in vzdržljive ter hkrati cenovno ugodne. Priporočamo, da izberete karborundno steklo debeline 3-4 mm, ki lahko prenese visoke temperature od 150 do 400 stopinj.

Hitrost tiskanja s PLA

Pri tiskanju s PLA filamentom je priporočljivo, da hitrost tiskanja presega 50 mm/s. Z dosego hitrosti približno 100 mm/s lahko pričakujete vrhunske in estetsko dovršene izdelke. Vendar bodite previdni, saj lahko visoka hitrost tiskanja vpliva na popačenje izdelka. Priporočamo vam, da preizkusite različne hitrosti in odkrijete najustreznejšo za vaš 3D tiskalnik. Neizrečeno pravilo pa pravi, da bodo tiski boljši, če se hitrost ne povečuje prekomerno.

Za tiskanje kompleksnih modelov z veliko podrobnostmi je priporočljivo zmanjšati hitrost tiskanja.

Postopki naknadne obdelave in zaključni proces

Ko je natisnjen model končan, je pomembno, da poskrbimo, da bo izgledal sijoč, bleščeč in realističen. Ta proces imenujemo naknadna obdelava. Lahko ga razdelimo na dve kategoriji – čiščenje in zaključek.

Čiščenje vključuje predhodno brušenje, brušenje ter glajenje, medtem ko v drugo kategorijo spadata glajenje in barvanje.

Predhodno brušenje

Za ta postopek potrebujete brusni papir, klešče, pinceto in ščetko za glajenje površine tiska.

Brušenje

Kot že ime pove, boste v tej fazi končne obdelave potrebovali brusni papir. Priporočljivo je kupiti papir z zrnatostjo 120 in ga ne uporabljati na vogalih ali robovih tiskanega modela. Glajenje bo odpravilo morebitne deformacije na tisku, vendar bo ta postopek zahteval nekaj časa. Pomembno je vedeti, da bo za brušenje večjih izdelkov potrebnega več časa.

Glajenje

Da bi dobili sijočo površino na tiskih, je gladkost zelo pomembna, ki pa jo je s tradicionalnim brušenjem težko doseči. Za odstranjevanje vidnih plastičnih linij se glajenje izkaže za učinkovitejše. Obstaja več tehnik glajenja, med katerimi se bomo osredotočili na kemično glajenje.

Kot dobra možnost za glajenje PLA filamentov se lahko uporablja kemikalija, kot je etilacetat. Ta kemikalija raztopi površinske plasti brez potrebe po ročnem delu. Poleg tega uporaba kemikalije ne poškoduje spodnjih plasti.

Barvanje

Za postopek barvanja boste potrebovali dve stvari – pršilni tiskalnik in slikarski trak. Slikarski trak bo zagotovil, da se odtis med brizganjem barve stabilno drži na mestu. Barve v pršilu so na voljo v različnih živahnih odtenkih in se odlično ujemajo s plastiko.

PLA filamenti – Nasveti za naknadno obdelavo

Naknadna obdelava je izjemno pomembna za izboljšanje videza, trajnosti in funkcionalnosti tiska. Pri tem postopku je potrebna previdnost. Spodaj so navedeni nekateri vidiki, ki jih je treba upoštevati za dosego boljšega končnega izdelka:

• Različne tehnike naknadne obdelave, kot je predhodno brušenje, fino brušenje ali glajenje, lahko vplivajo na dimenzijsko natančnost 3D tiska. Za ohranitev natančnosti meritev je priporočljivo uporabiti ustrezno programsko opremo, merila, merilnike ali mikrometre.
• Za izboljšanje glajenja lahko odtise razdelite na manjše dele. S tem dosežete boljši rezultat glajenja vsakega dela posebej.
• Priporočljivo je barvanje 3D tiskov v nadzorovanem okolju, da se prepreči morebitno onesnaženje, ki bi lahko vplivalo na končno barvo.
• Pri razprševanju barve na PLA 3D odtise se izogibajte pršenju od blizu, da se preprečijo kapljice in vrzeli. Prav tako se izogibajte preveliki oddaljenosti, saj lahko to privede do enakih težav. Poiščite optimalno razdaljo, ki bo zagotovila najboljše rezultate.
• Pred barvanjem preverite, ali je 3D tisk postavljen v pokončen položaj.
• Pred razprševanjem barvila na 3D odtise nosite ustrezna oblačila, maske in rokavice zaradi varnosti. Mnoge barve so lahko strupene, vnetljive in predstavljajo tveganje.

Napredni nasveti in odpravljanje težav pri tiskanju s PLA filamenti

Temperatura je prenizka za tiskanje

Če je temperatura premajhna, se vlakna PLA ne bodo pravilno prilepila, kar bo povzročilo hrapavo površino. Rešitev je, da temperaturo dvignete za 5 °C. Poskusite nadaljevati s tiskanjem, dokler ne opazite, da se plasti pravilno lepo držijo skupaj.

Temperatura je previsoka za tiskanje

Če opazite preveč vrvic ali previsov, to pomeni, da je temperatura previsoka za tiskanje. Pri PLA filamentih se običajno zgodi, da bolj ko se segreva, bolj se tiski svetijo. Če se želite izogniti previsom, razmislite o izboljšanju sistema hlajenja plasti. Prav tako lahko s prilagoditvijo nastavitev izvleka tiskalnika pomagate preprečiti težave. Če ti ukrepi ne pomagajo, znižajte temperaturo za 5 °C.

Prva plast se ne prilepi

To se lahko zgodi, če površina podloge ni ravna ali če višina šobe ni pravilno nastavljena. Preverite in izravnajte te dele. Nepravilna razdalja med podlogo in šobo lahko povzroči, da se vlakna PLA zatikajo ali preveč vlečejo.

Natisnjeni deli imajo majhne izbokline

Do te težave lahko pride, če tiskalnik ne prejema pravilnih podatkov, če je filament PLA slab kakovosti ali če so nastavitve izvleka nepravilno nastavljene. Za odpravo težave uporabite kakovosten filament PLA in preverite, ali so nastavitve izvleka pravilno nastavljene. Prav tako je koristno preveriti kartico SDS.

Menjava PLA filamentov

• Če je ekstruder hladen, ga segrejte na 120 °C.
• Ko temperatura ekstruderja doseže 90 °C, začnite vleči filament ven. Če imate težave pri odstranjevanju PLA, povišajte temperaturo na 200 °C.
• Povišajte temperaturo in napolnite filament PLA kot običajno.
• Nato začnite poganjati novo barvo filamenta in nadaljujte, dokler ne vidite samo nove barve.

Pogoste težave pri tiskanju s filamenti PLA

Slaba oprijemljivost na podlogo

Če se PLA filamenti slabo oprimejo podloge, lahko poskusite z naslednjimi rešitvami. Najprej poskrbite, da so filamenti dobro posušeni. Uporabite sušilnik filamentov ali pečico za sušenje. Prilagodite tudi hitrost tiskanja. Pazite, da temperatura podloge ne preseže 50 °C, da se izognete taljenju.

Nizanje

Če pride do nizanja filamentov, je lahko vzrok pregrevanje ekstruderja ali napačne nastavitve iztiska. Preverite in prilagodite nastavitve ter znižajte temperaturo ekstruderja, če je potrebno.

Mehurčki & pike

Aktivirajte funkcijo za hlajenje, ki začasno ustavi iztiskanje filamenta. Med tem časom se lahko filament nekoliko ohladi, kar prispeva k boljšemu tisku. Prav tako prilagodite nastavitve retrakcije, da se izognete mehurčkom in pikam.

Upogibanje

Povečajte temperaturo podloge in uporabite lepilo ter ohišje, da preprečite deformacije. Prav tako prilagodite nastavitve prvega sloja in uporabite zavihke proti deformacijam.

Naj povzamemo: PLA filamenti so zelo priljubljeni in predstavljajo drugo najpogostejšo vrsto bioplastike. So cenovno ugodni in enostavni za uporabo, z ustreznimi nastavitvami tiskanja pa lahko dosežete resnično visoko kakovostne potiske.