PLA
Auch bekannt als Polymilchsäure
Polymilchsäure (PLA) ist das Einstiegsfilament für 3D-Druck-Enthusiasten und wird für seine Benutzerfreundlichkeit, Erschwinglichkeit und lebendigen Optik geschätzt. Gewonnen aus erneuerbaren Rohstoffen wie Maisstärke oder Zuckerrohr und beim Drucken mit einem süßen Geruch, ist PLA sowohl bei Hobbyisten als auch bei Profis zum Standard geworden. Während Standard-PLA oft als spröde und hitzeempfindlich abgetan wird, stellen fortschrittliche Formulierungen wie PLA+ oder PLA Pro und verstärkte Verbundvarianten diese Wahrnehmung in Frage und bieten verbesserte Haltbarkeit für funktionale Anwendungen.
Was ist PLA?
PLA ist ein Thermoplast, der aus fermentierten Pflanzazuckern hergestellt wird. Seine niedrige Drucktemperatur, minimale Verzugseigenschaften und die Farbvielfalt machen es ideal für Einsteiger. Allerdings schränken seine mechanischen Eigenschaften – Starrheit, Sprödigkeit und geringe Hitzebeständigkeit – den Einsatz in hochbelasteten Anwendungen ein.
Drucken mit PLA: Einfachheit und Feinheiten
PLAs benutzerfreundlicher Charakter ergibt sich aus seinen nachsichtigen Druckeinstellungen:
Düsentemperatur: 190–230°C (niedriger als bei ABS oder PETG).
Druckbett-Temperatur: 40–60°C (Beheizung optional, aber empfohlen).
Kühlgebläse: 100% Kühlung für scharfe Details.
Herausforderungen
Sprödigkeit: Geringe Schlagfestigkeit begrenzt die funktionale Nutzung bei einfachem PLA.
Hitzeempfindlichkeit: Wird bei Temperaturen über 60°C weich (z. B. in heißen Autos).
Stärkere PLA-Optionen: Jenseits des Standard-Filaments
Während Standard-PLA in der Optik glänzt, beheben technische Varianten seine Schwächen:
1. PLA+ (PLA Pro)
PLA+ oder PLA Pro enthält Zusätze wie Weichmacher, Schlagzähigkeitsverbesserer oder Keimbildner zur Leistungssteigerung:
Stoßfestigkeit: Deutlich höher als bei Standard-PLA und kommt in Sachen Zähigkeit an ABS heran.
Einfaches Drucken: Bewahrt PLAs geringe Verzugseigenschaften und Benutzerfreundlichkeit.
2. Verbund-PLA
Mit Fasern oder Partikeln verstärkt für spezialisierte Anwendungen:
Carbonfaser-PLA: Erhöht Steifigkeit und Zugfestigkeit
Holz-/Metall-PLA: Verleiht kosmetische Attraktivität ohne signifikante Festigkeitszunahme.
Graphen-PLA: Verbessert Wärmeleitfähigkeit und Steifigkeit.
Flexibles PLA: Fügt Flexibilität hinzu.
3. Tough PLA
Hybride Materialien wie Tough PLA (z. B. PolyMax™ Tough PLA) schlagen die Brücke zwischen PLA und ABS und bieten:
Höhere Schlagfestigkeit: Geeignet für Einrastteile und funktionale Prototypen. Oft sehr hohe Schlagfestigkeit.
Mehr Duktilität: Ist oft nicht so steif wie Standard-PLA und biegt sich, bevor es bricht.
Erhaltene Druckbarkeit: Druckt bei den üblichen PLA-Temperaturen.
Vor- und Nachteile von PLA
Vorteile
Einsteigerfreundlich: Minimale Verzugseffekte, kein beheiztes Druckbett erforderlich.
Ästhetische Vielseitigkeit: Große Farbauswahl, glänzende Oberfläche und Transparenzoptionen.
Ökologisch bewusst: Biologisch abbaubar unter industriellen Kompostierungsbedingungen.
Kosteneffektiv: Günstig für Prototypen und Modelle mit geringer Belastung.
Einschränkungen
Spröde: Neigt beim Aufprall oder unter Belastung bei Standard-PLA zum Reißen.
Geringe Hitzebeständigkeit: Ohne Anpassungen ungeeignet für den Einsatz im Automobilbereich oder im Außenbereich.
PLA vs. andere Filamente
PLA
Hohe Steifigkeit, geringe Zähigkeit
Niedrig
Niedrig
Am einfachsten
PLA Pro
Hohe Steifigkeit und hohe Zähigkeit
Niedrig
Niedrig
Am einfachsten
Tough PLA
Extreme Zähigkeit
Moderate
Niedrig
Am einfachsten
ABS
Geringere Steifigkeit, höhere Zähigkeit
Moderate
Hoch (100°C)
Herausfordernd (Gehäuse erforderlich)
PETG
Ausgewogene Festigkeit/Zähigkeit
Moderate
Hoch (70–80°C)
Moderate
Nylon
Hohe Zähigkeit, geringe Steifigkeit
Hoch
Hoch (80–100°C)
Schwierig (hygroskopisch)
Anwendungen von PLA
Prototyping: Konzeptmodelle, architektonische Modelle und Gussformen.
Konsumgüter: Dekorationsgegenstände, Spielzeug und Haushaltsaccessoires.
Kunst und Design: Detaillierte Skulpturen, Cosplay-Requisiten und Ausstellungsstücke.
Bildung: Sicheres, kostengünstiges Material für 3D-Druckprojekte im Unterricht.
Erweiterte PLA-Anwendungsfälle
Funktionale Prototypen: PLA+ für einrastbare Gehäuse oder leichte Werkzeuge.
Technische Komponenten: Carbonfaser-PLA für Vorrichtungen, Halterungen oder Drohnenrahmen.
Anforderungen zum Drucken von PLA
Es sollten keine speziellen Anforderungen zum Drucken von PLA bestehen, es sei denn, es wird eine besondere Mischung verwendet, die der Hersteller angeben sollte. Beispiele für solche speziellen Anforderungen wären nachtleuchtende Mischungen, die aufgrund von Abrasivität eine gehärtete Düse erfordern.
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