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深度解析3D打印機材料PLA在生產中的應用

深度解析3D打印機材料PLA在生產中的應用

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【摘要】:
聚乳酸PLA又名玉米淀粉樹脂,是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提取出的淀粉原料制備而成,具有良好的生物可降解性。PLA3D打印機材料是目前使用在FDM 3D打印機上的一種常見3D打印材料,由于其性能穩定,價格便宜,且具有一定環保特性,故而深受3D打印機行業用戶的喜愛。

聚乳酸PLA又名玉米淀粉樹脂,是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提取出的淀粉原料制備而成,具有良好的生物可降解性。PLA3D打印機材料是目前使用在FDM 3D打印機上的一種常見3D打印材料,由于其性能穩定,價格便宜,且具有一定環保特性,故而深受3D打印機行業用戶的喜愛。

PLA3D打印材料的加工溫度為170℃~230℃,具有良好的熱穩定性和抗溶劑性。PLA聚乳酸熔體具有良好的觸變性和可加工性,可采用多種方式進行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸、注射吹塑等。由聚乳酸PLA制作的3D打印模型除具有良好的生物降解能力外,其光澤度、透明性、手感和耐熱性也很不錯。聚乳酸PLA具有優越的生物相容性,被廣泛應用于生物醫用材料領域。此外聚乳酸PLA也可用作包裝材料、纖維和非制造物等方面。

3D打印機材料PLA在中國處于加快開發和應用之中,華東理工大學以直接縮聚法合成高分子量PLA項目通過上海市教委和科委的鑒定。清華大學、長春應化所、天津大學和同濟大學等在PLA領域開展較為深入的研發工作。目前國內越來越多的大型生物發酵和塑料加工企業也參與了PLA的研發和生產,為PLA產業化發展提供了強大的物質基礎。

PLA 3D打印材料的性能

與其他高分子材料相比,PLA具有很多突出的優異性能,使其在3D打印領域擁有廣泛的應用前景。

1、PLA是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源所提取出的淀粉原料制成。淀粉原料經由發酵過程制成乳酸,再通過化學合成轉換成聚乳酸PLA。因此它具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,不污染環境。而普通塑料的處理方法大多是焚燒火化,不僅僅嚴重污染環境,還會造成大量溫室氣體排入空氣中。

2、PLA擁有良好的光澤性和透明度,與聚苯乙烯所制的薄膜相當,是一種可降解的高透明性聚合物。

3、PLA具有良好的抗拉強度及延展度,可加工性強,適用于各種加工方式,在3D打印機的實際應用中,其良好的流變性能和可加工性,保證了對FDM工藝的適應性。

4、PLA薄膜具有良好的透氣性、透氧性及透二氧化碳性能,并具備優良抑菌及抗霉特性,因此在3D打印機制備生物醫用材料中具有廣闊的市場前景。

PLA材料在3D打印機上的應用

PLA(聚乳酸)因其卓越的可加工性和生物降解性能,已成為目前市面上所有FDM 3D打印機最常使用的3D打印機材料。PLA3D打印機模型更易塑形。表面光澤,色彩艷麗。PLA在3D打印過程中不會像ABS塑料線材那樣釋放出刺鼻氣味,同時它的變形率小,僅是ABS耗材的1/10到1/5。

PLA3D打印機材料對人體絕對無害和可完全生物降解的特性使得其在一次性餐具、食品包裝材料等一次性用品領域具有獨特優勢。但同時PLA原料加工的一次性餐具存在不耐溫、不耐油,無法微波加熱燈缺陷,此外,PLA3D打印機材料在汽車工業和電子領域的應用已經逐漸被用戶所接受。

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