В этой статье вы найдете все, что вам нужно знать по этой теме. Следите за новостями!
PLA (полимолочная кислота) — это биоразлагаемый термопластичный полимер, получаемый из возобновляемых ресурсов, таких как корень тапиоки, кукурузный крахмал и сахарный тростник. Благодаря простоте обработки, минимальному воздействию на окружающую среду и универсальности он пользуется популярностью в нескольких отраслях.
Понимание температуры плавления PLA-пластика помогает производителям решить, подходит ли этот материал для их продукции и какие условия следует соблюдать, чтобы обеспечить бесперебойный процесс производства.
В этой статье вы найдете все, что вам нужно знать по этой теме. Следите за новостями!
Обзор PLA-пластика
Давайте узнаем больше об этом материале, прежде чем обсуждать температуру плавления PLA-пластика!
PLA, или полимолочная кислота, — это хрупкий, высокопрочный пластик, который можно использовать во многих областях, включая упаковку продуктов питания, прототипирование и медицинские компоненты. Он экологически выгоден, поскольку производится в регулируемых условиях из ферментированного растительного крахмала. Хотя PLA является биоразлагаемым, для компостирования требуются определенные условия. Он распадается на углекислый газ, молочную кислоту и воду и должен храниться при температуре 60°C и влажности 90% в течение нескольких недель.
Если говорить более подробно, молочная кислота создается путем ферментации растительных материалов в контролируемых условиях для получения повторяющихся мономеров, химической формулы полимолочной кислоты. После того, как олигомеры молочной кислоты дегидратируются и термически разрушаются, они подвергаются полимеризации с раскрытием кольца с помощью катализатора для образования димера лактида.
PLA создается двумя широко используемыми методами синтеза: конденсационной полимеризацией и полимеризацией с раскрытием кольца. Полимеризация с раскрытием кольца является предпочтительным методом получения PLA, поскольку он позволяет производить как более низкомолекулярную версию, так и более высокомолекулярной PLA.
Какова температура плавления PLA? Как она влияет на продукцию?
Температура плавления пластика PLA составляет около 175°C. При достижении этой точки форма материала меняется с твердой на жидкую, что позволяет выдавливать PLA через сопло 3D-принтера.
Его межмолекулярные связи не разрываются при плавлении, что придает ему жидкую консистенцию. PLA нагревается в «зоне плавления» горячего конца во время 3D-печати, чтобы расплавиться и быть готовым к экструзии и нанесению на рабочую пластину.
Однако температура плавления PLA-пластика может существенно отличаться в зависимости от свойств используемого вами состава нити PLA. Например:
Чистота PLA оказывает большое влияние на его температуру плавления: более низкая чистота обеспечивает более постоянную и предсказуемую температуру плавления, что идеально подходит для точной печати.
PLA бывает двух видов: полукристаллический и аморфный. Первый имеет четкую точку плавления и хорошо организованные полимерные цепи. Аморфный PLA легче печатать, и у него более широкий диапазон плавления, чем полукристаллический PLA, из-за его более хаотично расположенных цепей.
В PLA термин «молекулярная масса» описывает длину полимерных цепей: чем больше молекулярная масса, тем выше температура плавления. Более длинные цепи более устойчивы и подходят для сложных применений, поскольку переход из твердого состояния в жидкое требует больше энергии.
Добавки добавляются к PLA для изменения его температуры плавления и улучшения его качеств. Пластификаторы могут повышать или понижать гибкость. Красители, такие как красители и пигменты, могут несколько изменять температуру плавления. Тепловые характеристики PLA также могут изменяться наполнителями и армирующими материалами, такими как металлические частицы, древесина или углеродное волокно.
Правильная обработка в соответствии с температурой плавления пластика PLA влияет на многие аспекты производства.
Температура производства: точка плавления определяет температурный диапазон для обработки PLA в 3D-печати или литье под давлением. Гладкость поверхности и адгезия слоев в значительной степени зависят от эффективного контроля температуры.
Например, для долговечных отпечатков с низким риском расслоения расплавленные слои пластика должны прилипать друг к другу (адгезия слоев). Эта прочная связь обеспечивается правильными настройками температуры, включая температуру охлаждения, печати и стола. Низкая температура может повлиять на адгезию слоев и общее качество продукции.
Кроме того, точка плавления пластика PLA может повлиять на процесс 3D-печати. Высокие температуры печати могут вызвать подтекание и образование нитей, в то время как низкие температуры печати могут привести к засорению сопел.
Термическая стабильность: Температура плавления пластика PLA не совсем подходит для высокотемпературных применений. Например, если автомобильные компоненты или кухонная утварь из PLA не спроектированы должным образом, может произойти заворачивание или деформация.
Совместимость материалов: При смешивании PLA с другими материалами, например, в многоматериальных отпечатках или опорных конструкциях, важно понимать его температуру плавления. Это поможет гарантировать эффективную печать и устранить такие проблемы, как коробление или плохая адгезия слоев, улучшая качество готовой продукции.
Биоразлагаемость: Термические характеристики PLA влияют на скорость его разложения по сравнению с другими пластиками, поскольку он имеет более низкую температуру плавления при компостировании.