فیلامنت pla چیست | آشنایی با کاربرد فیلامنت pla در صنایع مختلف

فیلامنت PLA یا اسیدپلی‌لاکتیک (Poly Lactic Acid) به‌عنوان یکی از نوآورانه‌ترین و محبوب‌ترین مواد اولیه در دنیای تولیدات پلاستیکی و پرینترهای سه‌بعدی شناخته می‌شود. این ترموپلاستیک تجزیه‌پذیر که از نشاسته ذرت یا نیشکر به‌عنوان ماده اصلی تشکیل‌دهنده خود بهره می‌برد، تحولی شگرف در صنایع مختلف (از ظروف یک‌بارمصرف گرفته تا ایمپلنت‌های پزشکی) ایجاد کرده‌است.

مزیت اصلی این نوع فیلامنت در مقایسه با سایر مواد پلیمری، تجزیه‌پذیری کامل آن است که موجب می‌شود هیچ‌گونه آسیبی به محیط‌زیست وارد نشود و به‌راحتی به چرخه طبیعت بازگردد. در ادامه این مطلب، قصد داریم پاسخ سوال فیلامنت pla چیست را بدهیم و شما را با کاربردهای آن بیشتر آشنا کنیم.

فیلامنت pla چیست؟

فیلامنت PLA یا Poly Lactic Acid به‌عنوان رایج‌ترین نوع فیلامنت در صنایع برای تولید طیف گسترده‌ای از مصنوعات مورداستفاده قرار می‌گیرد. ویژگی‌های منحصربه‌فرد این فیلامنت موجب شده‌است تا در هر نوع پرینتر سه‌بعدی، از مبتدی تا حرفه‌ای به‌راحتی قابل استفاده باشد. به نقل از سایت juggerbot3d درباره این نوع فیلامنت:

The filament is biodegradable under certain conditions with high heat capacity and high mechanical strength.

در پاسخ به این سوال که فیلامنت pla چیست، باید بگوییم نوعی ترموپلاستیک است که از مواد کاملا ارگانیک و طبیعی ساخته می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که در حین استفاده در پرینتر سه‌بعدی هیچ‌گونه گاز سمی و بوی نامطبوع تولید نشود و برای محیط‌زیست نیز هیچ‌گونه خطری نداشته باشد؛ زیرا به‌سرعت به چرخه طبیعت بازمی‌گردد. برای تولید این ماده در کشورهایی مانند آمریکا و کانادا، از نشاسته ذرت و در سایر کشورها از ساقه نیشکر به‌عنوان ماده اصلی استفاده می‌شود.

کاربرد گسترده فیلامنت PLA در صنایع پزشکی، بسته‌بندی، ظروف یک‌بارمصرف، منسوجات و سایر زمینه‌ها، آن را به یکی از مواد اولیه محبوب و پرکاربرد تبدیل کرده‌است. به‌دلیل این‌که PLA هیچ‌گونه آسیبی به محیط‌زیست نمی‌رساند و سلامت انسان را به‌خطر نمی‌اندازد، گزینه‌ای بسیار مناسب برای تولید ظروف یک‌بارمصرف و بسته‌بندی مواد خوراکی محسوب می‌شود.

مصنوعات ساخته‌شده با فیلامنت PLA تنها در مدت 6 ماه تا 2 سال تجزیه شده و به محیط‌زیست بازمی‌گردند؛ اما این در حالی است که فرایند تجزیه موادی مانند پلی‌استایرن و پلی‌اتیلن بین 500 تا 1000 سال به‌طول می‌انجامد. این ویژگی‌ها PLA را به انتخابی ایده‌آل برای تولید محصولات پایدار و دوستدار محیط‌زیست تبدیل کرده‌است.

بیشتر بخوانید: فیلامنت چیست

نحوه استفاده از PLA در پرینتر سه‌بعدی

همان‌طورکه در بخش فیلامنت pla چیست با PLA آشنا شدید، می‌توانید از آن در پرینت سه‌بعدی برای جلوگیری از بوی نامطبوع و گازهای سمی بهره بگیرید. نحوه استفاده از PLA در پرینت سه‌بعدی به‌شرح زیر است. طبق گفته سایت simplify3d در این مورد:

Polylactic Acid, commonly known as PLA, is one of the most popular materials used in desktop 3D printing. It is the default filament of choice for most extrusion-based 3D printers because it can be printed at a low temperature and does not require a heated bed. PLA is a great first material to use as you are learning about 3D printing because it is easy to print, very inexpensive, and creates parts that can be used for a wide variety of applications. It is also one of the most environmentally friendly filaments on the market today. Derived from crops such as corn and sugarcane, PLA is renewable and most importantly biodegradable. As a bonus, this also allows the plastic to give off a sweet aroma during printing.

1. آماده‌سازی پرینتر سه‌بعدی

مطمئن شوید که پرینتر سه‌بعدی به‌درستی کالیبره شده‌است. این مسئله شامل تنظیم دقیق سطح پرینت (bed leveling) و بررسی صحت حرکات محورهای X، Y و Z است؛ همچنین، دمای نازل و صفحه ساخت (build plate) را مطابق با توصیه‌های تولیدکننده فیلامنت PLA تنظیم کنید. معمولا دمای نازل بین 180-220 درجه سانتی‌گراد و دمای صفحه ساخت بین 20-60 درجه سانتی‌گراد است.

2. آماده‌سازی فیلامنت PLA

اطمینان حاصل کنید که فیلامنت PLA خشک و عاری از هرگونه رطوبت است. درصورت نیاز، فیلامنت را در دستگاه خشک‌کن فیلامنت قرار دهید. فیلامنت را به‌درستی در اکسترودر پرینتر سه‌بعدی قرار دهید و مطمئن شوید که فیلامنت به‌راحتی از نازل عبور می‌کند.

3. تنظیمات نرم‌ افزاری

در نرم‌افزار اسلایسر (مانند Cura، PrusaSlicer یا Simplify3D) پروفایل مناسبی برای PLA انتخاب کنید. این پروفایل‌ها معمولا شامل تنظیمات بهینه برای دما، سرعت پرینت و سایر پارامترهای موردنیاز هستند. سرعت پرینت را معمولا بین 40-60 میلی‌متر بر ثانیه و ارتفاع لایه را بین 0.1-0.2 میلی‌متر تنظیم کنید. این مقادیر به تعادل مناسبی بین کیفیت و زمان پرینت منجر می‌شوند.

4. فرایند پرینت

پس از تنظیمات اولیه، فرآیند پرینت را آغاز کنید. حتما نظارت اولیه بر پرینت داشته باشید تا از صحت عملکرد پرینتر و عدم وجود مشکلات احتمالی مانند جداشدن قطعه از صفحه ساخت اطمینان حاصل کنید؛ همچنین، در طول پرینت دقت کنید که فیلامنت به‌درستی تغذیه شود و هیچ‌گونه مشکلی در اکسترودر یا نازل وجود نداشته باشد.

بیشتر بخوانید: پرینتر سه بعدی در صنعت کفش

5. پس‌ پردازش

پس از اتمام پرینت و خنک‌شدن قطعه، آن را به‌آرامی از صفحه ساخت جدا کنید. استفاده از ابزارهای مخصوص برای این کار می‌تواند مفید باشد. درصورت نیاز، اضافات فیلامنت را با استفاده از ابزارهای مناسب (مانند کاتر یا سنباده) بردارید و قطعه را به‌دقت تمیز کنید.

توصیه‌های مهم که قبل از استفاده از PLA در پرینت سه‌بعدی باید بدانید!

• تهویه مناسب: هرچند PLA کم‌ترین میزان بو و گاز سمی را تولید می‌کند؛ اما اطمینان از تهویه مناسب فضای کاری همواره توصیه می‌شود.
• نگهداری فیلامنت: فیلامنت PLA را در محیط خشک و در دمای مناسب نگهداری کنید تا از جذب رطوبت و کاهش کیفیت آن جلوگیری شود.

با رعایت این مراحل و نکات، می‌توانید به‌راحتی و با کیفیت بالا از فیلامنت PLA در پرینتر سه‌بعدی خود استفاده کنید.

مشخصات فیلامنت pla

اصلی‌ترین ماده تشکیل‌دهنده فیلامنت PLA، لاکتیک اسید است. این ماده به‌دلیل ساختار هیدروکسیلی و ملکول‌های سبک، به‌عنوان یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر با عمر 6 تا 12 ماه شناخته می‌شود. این ماده در دمای ۱۸۰ تا ۲۳۰ درجه سانتیگراد در پرینتر سه‌بعدی آماده استفاده است و نیازی به بستر چاپ ندارد؛ برخلاف فیلامنت ABS که دمای ذوب بالاتری دارد.

بیشتر بخوانید: فیلامنت abs چیست

PLA ذاتا شفاف و نیمه‌بلور بوده و دمای ذوب آن بین 190 تا 220 درجه سانتیگراد است. اگرچه PLA در برابر گرما مقاومت کمتری دارد و ممکن است در معرض نور خورشید دچار انقباض شود، اما این ویژگی به‌دلیل گران‌روی بالای آن امکان استفاده PLA در پرینت سه‌بعدی را تسهیل بخشیده‌است.

مقاومت و انعطاف‌پذیری PLA نسبت به ABS کمتر است؛ اما قطعات ساخته‌شده با آن نیاز کمتری به پرداخت دارند و درصورت لزوم می‌توان از سمباده و کلروفرم برای صیقل‌دادن آن استفاده کرد.

PLA در رنگ‌ها و انواع مختلف نظیر طرح چوب، شفاف و شب‌تاب تولید و عرضه می‌شود. می‌توان حین استفاده از فیلامنت، با اضافه‌کردن ترکیبات مختلف به آن تنوع بخشید؛ اما توجه به این نکته لازم است که امکان ناخالصی و گرفتگی نازل یا خرابی بلوک در چنین شرایطی وجود دارد؛ بااین‌حال، PLA همچنان به‌دلیل سهولت استفاده و تنوع رنگی بالا، گزینه‌ای ایده‌آل برای نمونه‌سازی سریع و مدل‌سازی در پرینترهای سه‌بعدی محسوب می‌شود.

مواد مصرفی فیلامنت pla

مواد مصرفی فیلامنت PLA شامل موارد زیر است:

• لاکتیک اسید: ماده اصلی تشکیل‌دهنده PLA، حاصل از منابع طبیعی مانند نشاسته ذرت یا نیشکر.
• رنگدانه‌ها: برای ایجاد تنوع رنگی در فیلامنت.
• افزودنی‌های خاص: برای ایجاد ویژگی‌های منحصربه‌فرد مانند شفافیت، طرح چوب، شب‌تاب و … .
• پلاستیک‌سازها: برای بهبود انعطاف‌پذیری و کاهش شکنندگی فیلامنت.

این مواد به PLA ویژگی‌های زیست‌تخریب‌پذیری، سهولت استفاده و تنوع رنگی بالا را می‌بخشند؛ اما می‌توانند منجر به ناخالصی و گرفتگی نازل شوند.

کاربرد فیلامنت pla

فیلامنت PLA به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردش به‌عنوان یک ماده پرکاربرد در چاپ سه‌بعدی شناخته می‌شود. این فیلامنت، برای پرینت طیف وسیعی از مدل‌های سه‌بعدی با کاربردهای مختلف، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

صنایع قالب‌سازی، مکانیک و مکاترونیک از مزایای چشمگیر PLA بهره‌مند می‌شوند؛ علاوه‌براین، از این فیلامنت در ساخت ماکت، خلق آثار هنری و نوآورانه نیز بهره می‌گیرند. یکی از مزیت‌های مهم PLA عدم نیاز به صفحه گرم (Heat Bed) برای چاپ است؛ به‌همین‌دلیل، حتی پرینترهایی که فاقد این ویژگی هستند نیز می‌توانند به‌راحتی از PLA استفاده کنند.

مزایای استفاده از فیلامنت pla در پرینترهای سه‌ بعدی

تا به اینجای مطلب سعی بر آن داشتیم که شما را با فیلامنت PLA چیست و کاربردهای آن آشنا کنیم؛ اما برخی از مزایای منحصربه‌فرد PLA که سبب محبوبیت و استفاده آن در صنعت چاپ پرینترهای سه‌بعدی شده‌است عبارت‌اند از:

• ساختار گیاهی و غیر سمی: PLA از لاکتیک اسید موجود در ذرت و نیشکر ساخته می‌شود و برخلاف سایر مواد پلیمری، هیچ‌گونه بوی نامطبوع و گاز سمی در هنگام پرینت منتشر نمی‌کند.
• پرینت ساده‌تر: فیلامنت PLA نیازی به سیستم گرم‌شونده ندارد؛ بنابراین، حین چاپ با چالش‌هایی نظیر تاب‌برداشتن یا ترک‌خوردگی کمتر مواجه خواهد شد.
• کیفیت بالای محصولات تولیدی
• سرعت چاپ و دقت پرینت بالا با کمترین خطا

بیشتر بخوانید: فیلامنت PETG چیست؟

محدودیت های استفاده از فیلامنت pla

هر متریالی علاوه‌بر مزایا، معایبی نیز دارد و فیلامنت PLA از این قاعده مستثنی نیست؛ بااین‌حال، مزایای PLA بیشتر از معایب آن است که آن را به یکی از محبوب‌ترین فیلامنت‌ها تبدیل کرده‌است.

• مقاومت فیزیکی و انعطاف‌پذیری کم: PLA نسبت به مواد پلیمری مانند ABS و فیلامنت TPU خشک‌تر و شکننده‌تر است؛ بنابراین، برای ساخت قطعات اصلی مناسب نیست و تحمل فشار و استفاده طولانی‌مدت را ندارد.
• آسیب‌پذیری در برابر حرارت: قطعات ساخته‌شده با PLA در برابر تابش نور خورشید و دمای بیش از 60 درجه سانتی‌گراد تغییر شکل می‌دهند.
• مسدودشدن نازل: ناخالصی‌های موجود در PLA به‌دلیل افزودن مواد مکمل برای تنوع رنگی و ویژگی‌ها می‌تواند منجر به مسدودشدن نازل و خرابی بلوک شود.
• نیاز به فن خنک‌کننده: قطعات PLA پس از چاپ نیاز به سردشدن با فن خنک‌کننده دارند، اگرچه بیشتر پرینترهای سه‌بعدی امروزی به این فن مجهز هستند.

قیمت فیلامت های pla در بازار

امروزه برندهای متعددی در بازار ایران و جهان به تولید و فروش فیلامنت PLA مشغول هستند که منجر به تنوع در کیفیت و قیمت این محصول شده‌است. باتوجه‌به تغییرات مداوم قیمت ارز و شرایط اقتصادی کنونی، اعلام قیمت دقیق دشوار است. به‌همین‌منظور، بهتر است جهت استعلام با کارشناسان شرکت‌های معتبر تماس بگیرید.

بهترین فیلامنت pla را از کجا بخریم؟

برای خرید بهترین فیلامنت PLA، می‌توانید به فروشگاه‌های معتبر آنلاین و فیزیکی مانند فروشگاه هگزاگون مراجعه کنید. فروشگاه‌های تخصصی چاپ سه‌بعدی و بازارهای آنلاین معتبر دیگر، گزینه‌های متنوعی از برندهای مطرح جهانی و ایرانی را ارائه می‌دهند؛ همچنین، بررسی نظرات کاربران و مقایسه کیفیت و قیمت‌ها می‌تواند به شما در انتخاب بهترین فیلامنت کمک کند.

سخن پایانی

همان‌طورکه در بخش فیلامنت pla چیست مطالعه کردید؛ فیلامنت PLA یکی از محبوب‌ترین متریال‌های پرینترهای سه‌بعدی است که از مواد گیاهی و تجدیدپذیر ساخته می‌شود و جایگزین مناسبی برای پلیمرهای فسیلی است. این ماده در برابر حرارت گاز سمی تولید نمی‌کند و برای سلامت بی‌خطر است. به‌همین‌منظور، کاربردهای بسیاری دارد. به‌طورکلی، PLA برای تولید محصولاتی که به مقاومت مکانیکی و تجزیه‌پذیری بالا نیاز ندارند، ایده‌آل است.

سوالات متداول

1- کاربرد فیلامنت pla چیست؟

فیلامنت PLA به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردش به‌عنوان یک ماده پرکاربرد در چاپ سه‌ بعدی شناخته می‌شود. این فیلامنت، برای پرینت طیف وسیعی از مدل‌های سه‌بعدی با کاربردهای مختلف، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2- بهترین فیلامنت pla را از کجا بخریم؟

برای خرید فیلامنت pla می‌توانید به فروشگاه‌های معتبر آنلاین و فیزیکی مانند فروشگاه هگزاگون مراجعه کنید. فروشگاه پرینتر سه بعدی هگزاگون به صورت تخصصی در حوزه فروش انواع فیلامنت و پرینتر سه بعدی در ایران فعالیت می کند.