Stampa 3D PLA fattori positivi e negativi
Nella stampa 3D possiamo affermare con modesta certezza che il PLA è in qualche modo il padre dei filamenti di stampa. Se dal suo esordio questo materiale era conosciuto soprattutto per le sue caratteristiche ecologiche, date dalle sua biodegradabilità ed il largo uso per materiali di consumo come le buste per la spesa, dall’entrata delle stampanti 3D all’interno delle case di molti maker questo polimero ha avuto un notevole aumento della sua notorietà, fino a essere per un discreto periodo il filamento principe della stampa 3D per la prototipazione veloce.
Cosa è il PLA?
Il PLA è, come detto precedentemente, un materiale plastico caratterizzato dalla completa assenza di petrolio. La produzione di questo polimero è infatti derivante dalla lavorazione di piante come: il mais, il grano o la barbabietola. Per i più curiosi, scendendo a un livello di dettaglio più alto, possiamo vedere di seguito quali sono i passaggi principali step by step, per arrivare alla produzione di questo materiale:
- Separazione dell’amido da fibre e glutine
- Liquefazione e saccarificazione dell’amido
- Fermentazione con riutilizzo del brodo di coltura della parte proteica separata dall’amido
- Purificazione e concentrazione delle soluzioni di sale dell’acido lattico
- Polimerizzazione
- Preparazione del prodotto
Tenete conto che per produrre 1 Kg di PLA sono necessari circa 3,5 Kg di mais. Visti velocemente i principali passaggi della produzione di questo polimero, possiamo affermare che si tratta di un prodotto di basso impatto ambientale.
Per i più curiosi vi rimango al link di Wikipedia
E’ possibile affermare, almeno per ora, che non esista il materiale di stampa perfetto bensì il giusto filamento per ogni lavoro di stampa 3D. Come tutti i filamenti il PLA ha i suoi punti di forza e di debolezza, ma vediamoli nel dettaglio:
Punti di forza del PLA:
- Generalmente è un filamento molto economico
- Il PLA è un polimero che necessita di temperature di stampa non eccessive: si viaggia a seconda della marca dai 185° ai 210° di conseguenza è un materiale stampabile con qualsiasi stampante 3D dato che il nozzle di qualsiasi stampante arriva a tali temperature
- Se il primo layer è tarato in modo corretto e la stampante è dotata di un efficiente sistema di raffreddamento sul nozzle è veramente semplice trovare delle impostazioni di stampa soddisfacenti
- La sua semplicità nella stampa, lo ha reso nel tempo un materiale ideale per essere caricato con polveri come legno, bronzo, glitter ecc… a fine di modificarne la resa estetica
- La superficie di un modello stampato in PLA può essere tranquillamente lavorata con carte abrasive di diversa grana.
- Una volta carteggiato, anche se la superficie avrà perso la lucentezza del suo colore, basterà esporre velocemente il materiale al calore di una piccola fiamma per riportare la plastica a suo stato originale
- Per migliorare l’aderenza del modello al piano di stampa con il vetro sarà necessaria della semplice lacca per capelli
- Il piano di stampa non deve raggiungere temperature eccessive, bastano anche 60°
- Su pellicole come il BuildTak si ha una aderenza perfetta anche a piano freddo
- Difficilmente è un materiale soggetto a Warping
- In stampa non emana cattivi odori
Punti di debolezza del PLA:
- Il melt Flow del PLA parte da circa 60°, quindi i modelli non sono utilizzabili per scopi dove saranno esposti a fonti di calore
- Necessita di un buon sistema di raffreddamento in particolare nel parti del modello in sotto squadro e in parti estremamente sottili
- Ha una bassa resistenza meccanica
- Se si aumentano troppo le velocità di stampa alcuni filamenti potrebbero soffrirne
- L’aumento a temperature limite potrebbe facilmente portare a effetti di stringing o a colature
Impostazioni ottimali per il PLA
Nella tabella sono pubblicati i valori ottimali da utilizzare con un filamento di PLA. Come possiamo vedere dalle temperature indicate, parliamo di un materiale che non necessita di valori eccessivi sia sul piano di stampa che sul nozzle. Inoltre, è un materiale che concede una facile aderenza su quasi tutte le tipologie di piani di stampa come vetro, BuildTak, Lockbuild ecc.. Data la sua poca resistenza al calore si consiglia di non esagerare con le velocità di stampa, in particolare modo con la velocità del primo layer. Per i medesimi motivi si consiglia di utilizzare un buon raffreddamento e una camera di stampa aperta.
Impostazione PLA |
Valore di stampa |
---|---|
Temperatura nozzle | 190° – 210° |
Temperatura piano di stampa | 56°- 65° |
Materiali piano di stampa | Vetro, Lokbuild, BuildTak |
Velocità first layer | 15 – 20 mm/s |
Velocità di stampa | 60 – 80 mm/s |
Ritrazione | 0.8 – 1.2 mm |
Ventola di raffreddamento | Si |
Camera di stampa | Aperta |
Raft | Opzionale |
Il PLA e il filamento piu comunemente usato. E un materiale biodegradabile, facile da stampare e molto forte. E la scelta perfetta per stampare sia oggetti grandi, data la sua bassa espansione termica (da poca a nessuna curvatura), sia piccole parti grazie alla bassa temperatura di fusione. Solamente questo materiale e stato collaudato per una risoluzione di stampa a 50 micron.
Ciao Julie,
grazie per il tuo contributo 🙂
Diciamo che non esiste attualmente un filamento adatto a tutte le situazioni o necessità, ma sicuramente esiste il giusto filamento per il progetto che si vuole stampare.
Ciò non toglie che il PLA è un materiale estremante eclettico, che si adatta a molteplici situazioni, ma forse tra tutte la sua unica caratteristica più penalizzante è il fatto che il PLA puro comincia a deformarsi a una temperatura di 60° circa, cosa che non lo rende adatto a oggetti che devono, ad esempio, essere esposti esternamente alla luce solare
In commercio esistono, per ovviare a tale caratteristica, dei PLA trattati che mantengono le peculiarità di stampa dello stesso ma resistono a temperature più elevate di 90° circa.
Per quanto riguarda il discorso sulla deformazione, se ti può interessare esiste anche il PETG che, nella transizione dallo stato di fusione a questo solido, ha un bassissimo tasso di deformazione radiale.
Ti riporto di seguito l’articolo:
https://www.3dcraft.it/petg-azure-film/
Per quanto concerne invece la risoluzione, diciamo che sarebbe più giusto affermare che è la stampante 3D utilizzata che può arrivare, con maggiore o minore accuratezza, a layer di 50 Micron o inferiori 🙂