REHBER: PLA Filament Nedir, Ne Değildir?

En popüler ve en yaygın 3D yazıcı filamenti olan PLA’yı bu kadar özel yapan şey nedir? Bu soru ve daha fazlasının cevabını bu rehberimizde bulabilirsiniz.

PLA nedir?

  • Açılımı Polilaktik Asit olan PLA, termoplastik polimer yapıdadır. Diğer pek çok termoplastik materyalin aksine petrol kaynaklarının distilasyonu ve polimerizasyonuyla elde edilmez.
  • Mısır nişastası ve şeker kamışı gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen PLA, biyokütleden üretilen plastikler anlamına gelen biyoplastik kategorisinde yer alır.
  • Üretildiği yenilenebilir kaynakların karbon tüketicisi olması dolayısıyla neredeyse karbon nötr olduğu söylenebilir.
  • Aynı zamanda doğada çözünebilir bir plastik olan PLA, bu yönüyle Polipropilen (PP), Polietilen (PE) ve Polistiren (PS)’e benzerlik gösterir. Doğada nem ve ısı etkisine bağlı olarak, mikroorganizmalar tarafından parçalanabilir.
  • Termoplastik olması nedeniyle, eritilip yeniden şekillendirilmesi mümkündür. Bu süreçte fiziksel özelliklerini kaybetmez, geri dönüştürülebilir bir malzemedir. Okyanusa bırakılan bir PLA şişe ortalamada 6 ila 24 ay içerisinde çözünür. Eski plastiklerin 100 ila 1000 yıl arasında doğada çözündüğü göz önünde bulundurulduğunda, PLA özellikle kısa ömürlü ve sık kullanılan şu şişesi ve sebze-meyve paketleri gibi ürünlerde kullanılmaya uygun bir adaydır. Gıda temasına uygunluğu ABD Gıda ve İlaç Kurumu tarafından teyit edilmiştir.
  • Katı halde toksik bir etkisi bulunmadığından tıbbi uygulamalarda kullanılmasına izin verilmiştir. Sıvı veya gaz halde solunması veya cilde/göze temas etmesi tehlikeli olduğundan üretimi esnasında gerekli önlemler alınmalıdır.

PLA Filament Nerelerde Kullanılır?

  • Gıda Sektörü
  • Sağlık ve Tıbbi Cihaz Sektörü
  • Mimari Uygulamalar
  • Tekstil Sektörü
  • Kozmetik Sektörü
  • Hobi ürünleri
  • Görsel prototipleme

PLA Teknik Özellikler

Reolojik Özellikler:

Reoloji, maddenin şekil değişikliğini (katıların deformasyonunu) ve sıvıların akış özelliğini inceleyen bilim dalıdır. PLA, Newtonsal olmayan akışkandır ve psödoplastik bir sıvıdır. Bu, viskozitesinin (akışa karşı direnç) maruz kaldığı strese bağlı olarak değişeceği anlamına gelir. Kesme kuvvetine maruz kaldığında (örneğin karıştırma veya çalkalama altında) kıvamları azalan yani incelen akışkanlardır (Shear thinning fluids).

Mekanik Özellikler:

PP, PS ve PU gibi geleneksel plastiklere kıyasla PLA çok iyi mekanik özelliklere sahiptir. Kuvvet ve gerilme altında uzama kabiliyeti (Young Modülü), gerilme direnci (Gerilme kuvveti, bir numunenin tahrip edilmesinden önce uzatılması sırasında kaydedilen en büyük strestir.) ve eğilme dayanımı (bir malzemenin dış fiberinin çekme dayanımının ölçüsüdür) açısından oldukça iyidir.

Termal Özellikler:

Termoplastik malzemeler erime noktalarında sıvı hale gelir (PLA 150-160 °C). Termoplastiklerle ilgili önemli bir yararlı özellik, erime noktalarına kadar ısıtılabilmeleri, soğutulabilmeleri ve önemli bir bozulma olmadan yeniden ısıtılabilmeleridir. Polilaktik Asit gibi termoplastikler yanmak yerine sıvılaşır, kolayca enjeksiyon yöntemiyle şekillendirilebilir ve ardından geri dönüştürülebilir.

PLA filament hangi üretim süreçlerinde kullanılabilir?

  • Ekstrüzyon
  • Plastik Enjeksiyon
  • Üflemeli Kalıplama
  • Dökme film ve levha
  • Isıl şekillendirme
  • 3D Baskı

3D Baskı ve PLA

Dünyadaki 3D yazıcıların neredeyse %69’unun kullandığı Fused Deposition Modeling-FDM (Eriyik Yığma Modelleme) teknolojisi ile PLA ve ABS yaygın olarak kullanılmaktadır.

  • Dayanıklılık: Yüksek | Esneklik: Düşük | Darbelere Karşı Dayanıklılık: Yüksek
  • Kullanım Kolaylığı: Yüksek
  • Baskı sıcaklığı: 180°C – 230°C
  • Baskı tablası sıcaklığı: 20°C – 60°C (PLA kullanırken ısıtmalı tabla zorunlu değildir)
  • Soğuma sürecinde çatlama, bükülme sorunları yaşanmaz.
  • Çözünmez.
  • Gıda temasına uygunluğu için üretici kılavuzlarından bilgi alınmalıdır.

Baskı sonrası işlemler malzeme çıkarma veya ekleme tekniklerine uygundur. İlki için, zımparalama, delme, törpüleme gibi işlemler uygulanabilir. Bu noktada PLA ürünün aşırı ısınmasını önlemek önemlidir, aksi takdirme yumuşayıp deforme olabilir. İkincisi için, YouTuber Thomas Sanladerer’in Aseton ile Kaynaklama yöntemi gibi çeşitli yapıştırma, kaynaklama, ekleme teknikleri uygulanabilir. Sprey boya ve akrilik boyamaya uygundur, japon yapıştırıcısı ve epoksi gibi malzemeler iş görür. Isıya hassasiyeti haricinde baskı sonrası işlemler açısından oldukça kullanışlıdır.

Dezavantajları nedir?

  • Dayanıklılık: Isı dayanıklılığı düşüktür. Genellikle 50-60 °C civarlarında yumuşamaya başlar. Yüksek ısı, ateş ve uzun süreli doğrudan güneş ışığına maruz kalacak herhangi bir üründe kullanılmamalıdır.

Biyoçözünür bir materyal olması, uzun süreli kullanım kaygısı açısından olumsuz bir özellik olabilir. Normal şartlar altında oda koşullarında, biyoçözünürlüğün etkisi önemsiz olacaktır. Ancak dış mekân kullanımında, çabuk deforme olabilir. Bu tür gereksinimler için ABS, ASA ve PETG gibi malzemeler daha uygun olabilir.

  • Gıda Güvenliği: Orijinal formunda iken gıda temasında bir risk taşımayan PLA, çeşitli katkı maddeleri ve pigmentler eklendiğinde bakteri üreme alanı riski taşımaya başlar.

Dünyanın en güvenilir markalarının PLA filamentlerini satın almak için buraya tıklayabilirsiniz.

Kaynak: Sculpteo | All3DP | Creative Mechanisms

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Tercihlerime bağlı olarak 3dörtgen'den e-posta almayı kabul ediyorum.