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深度解析3D打印机材料PLA在生产中的应用

深度解析3D打印机材料PLA在生产中的应用

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【摘要】:
聚乳酸PLA又名玉米淀粉树脂,是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提取出的淀粉原料制备而成,具有良好的生物可降解性。PLA3D打印机材料是目前使用在FDM 3D打印机上的一种常见3D打印材料,由于其性能稳定,价格便宜,且具有一定环保特性,故而深受3D打印机行业用户的喜爱。

聚乳酸PLA又名玉米淀粉树脂,是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提取出的淀粉原料制备而成,具有良好的生物可降解性。PLA3D打印机材料是目前使用在FDM 3D打印机上的一种常见3D打印材料,由于其性能稳定,价格便宜,且具有一定环保特性,故而深受3D打印机行业用户的喜爱。

PLA3D打印材料的加工温度为170℃~230℃,具有良好的热稳定性和抗溶剂性。PLA聚乳酸熔体具有良好的触变性和可加工性,可采用多种方式进行加工,如挤压、纺丝、双轴拉伸、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,其光泽度、透明性、手感和耐热性也很不错。聚乳酸PLA具有优越的生物相容性,被广泛应用于生物医用材料领域。此外聚乳酸PLA也可用作包装材料、纤维和非制造物等方面。

3D打印机材料PLA在中国处于加快开发和应用之中,华东理工大学以直接缩聚法合成高分子量PLA项目通过上海市教委和科委的鉴定。清华大学、长春应化所、天津大学和同济大学等在PLA领域开展较为深入的研发工作。目前国内越来越多的大型生物发酵和塑料加工企业也参与了PLA的研发和生产,为PLA产业化发展提供了强大的物质基础。

PLA 3D打印材料的性能

与其他高分子材料相比,PLA具有很多突出的优异性能,使其在3D打印领域拥有广泛的应用前景。

1、PLA是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源所提取出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸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,最终生成二氧化碳和水,不污染环境。而普通塑料的处理方法大多是焚烧火化,不仅仅严重污染环境,还会造成大量温室气体排入空气中。

2、PLA拥有良好的光泽性和透明度,与聚苯乙烯所制的薄膜相当,是一种可降解的高透明性聚合物。

3、PLA具有良好的抗拉强度及延展度,可加工性强,适用于各种加工方式,在3D打印机的实际应用中,其良好的流变性能和可加工性,保证了对FDM工艺的适应性。

4、PLA薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧化碳性能,并具备优良抑菌及抗霉特性,因此在3D打印机制备生物医用材料中具有广阔的市场前景。

PLA材料在3D打印机上的应用

PLA(聚乳酸)因其卓越的可加工性和生物降解性能,已成为目前市面上所有FDM 3D打印机最常使用的3D打印机材料。PLA3D打印机模型更易塑形。表面光泽,色彩艳丽。PLA在3D打印过程中不会像ABS塑料线材那样释放出刺鼻气味,同时它的变形率小,仅是ABS耗材的1/10到1/5。

PLA3D打印机材料对人体绝对无害和可完全生物降解的特性使得其在一次性餐具、食品包装材料等一次性用品领域具有独特优势。但同时PLA原料加工的一次性餐具存在不耐温、不耐油,无法微波加热灯缺陷,此外,PLA3D打印机材料在汽车工业和电子领域的应用已经逐渐被用户所接受。

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