Impresión 3D PLA:todo lo que necesita saber

Ácido poliláctico (PLA) se ubica como uno de los materiales más populares para la impresión 3D, particularmente FDM. Su facilidad de uso y los mínimos problemas de deformación hacen que los filamentos de PLA sean el punto de partida perfecto para la impresión 3D. El PLA también es uno de los materiales de impresión 3D más ecológicos y, a diferencia del ABS, es biodegradable. Entre otras ventajas del PLA se encuentran también su bajo costo y una amplia variedad de colores y mezclas. Sin embargo, la fragilidad del material hace que el PLA sea más adecuado para aplicaciones de creación de prototipos no funcionales, decorativas y de bajo estrés .

En esta guía, analizaremos más de cerca los beneficios y las limitaciones de PLA, así como la configuración óptima de la impresora. También exploraremos aplicaciones comunes del material y compartiremos algunos consejos para aprovechar al máximo la impresión 3D con el material.

¿Por qué imprimir en 3D con PLA?

PLA es un polímero termoplástico común derivado de fuentes naturales como el almidón de maíz o la caña de azúcar, en contraste con muchos otros termoplásticos que se producen a partir de fuentes no renovables como el petróleo. Desde la automoción hasta el envasado de alimentos, una variedad de industrias están utilizando PLA para producir productos impresos en 3D.

Las ventajas de PLA incluyen:

• Baja temperatura de impresión: El PLA tiene una temperatura de impresión relativamente baja en comparación con otros termoplásticos (por ejemplo, para PLA, una temperatura de impresión ideal comienza alrededor de 180 ° C, mientras que ABS es alrededor de 250 ° C). Esto significa que es menos probable que el PLA se deforme y obstruya la boquilla durante el proceso de impresión. Además, en comparación con el ABS y otros termoplásticos con temperaturas de fusión más altas, el PLA generalmente produce mejores detalles de superficie y características más nítidas.
• Facilidad de uso: PLA es uno de los filamentos de material más fáciles de imprimir en 3D. El material se adhiere fácilmente a una variedad de superficies y no requiere una cama de impresión calentada, lo que, nuevamente, aumenta su facilidad de uso. A diferencia del ABS, el PLA tampoco emite vapores malolientes cuando se imprime.
• Variedad de colores y opciones de combinación: El PLA se pigmenta fácilmente y viene en una amplia gama de colores y mezclas. El material también se puede mezclar con madera, carbono e incluso metal, mientras que también se pueden agregar pigmentos para obtener filamentos luminiscentes o brillantes. Esto hace que la elección de mezclas de PLA sea prácticamente infinita.
• Posprocesamiento sencillo: Las impresiones de PLA se pueden lijar, pulir y pintar fácilmente, lo que permite un acabado de superficie mejorado con relativamente poco esfuerzo. También puede perforar, fresar y pegar piezas de PLA, pero tenga cuidado de no derretir la pieza. Para evitar que se derrita la pieza de PLA, simplemente mantenga el proceso lento y las herramientas frías (puede lograr esto con agua, WD-40 o el fluido de corte adecuado).
• Biodegradable: El PLA es un material ecológico, ya que es biodegradable, no tóxico y también requiere menos energía para imprimir en 3D y emite menos gases de efecto invernadero que los materiales a base de petróleo. En comparación con los termoplásticos a base de petróleo, que tardan miles de años en descomponerse, las piezas de PLA normalmente se pueden descomponer (naturalmente) en unos pocos años o incluso meses.
  

¿Cuáles son las limitaciones de la impresión 3D con PLA?

• PLA tiene baja resistencia al calor y, por lo tanto, no se puede utilizar para aplicaciones de alta temperatura. A altas temperaturas, el PLA puede deformarse rápidamente, especialmente bajo estrés.
• El PLA suele ser más débil y tiene una resistencia a la tracción menor que sus homólogos, ABS y PETG. Dado que las piezas de PLA, cuando se imprimen en 3D, son bastante frágiles, el material es más adecuado para fines estéticos que mecánicos.
• Si bien los envases de PLA son aptos para alimentos cuando no se imprimen en 3D, el PLA no apto para alimentos cuando se imprime en 3D. Esto se debe a que el proceso de impresión 3D crea pequeños huecos y poros entre las capas de su impresión. Estos espacios tienden a retener la humedad y los trozos de comida, lo que lleva a la acumulación de bacterias y moho.
• Cuando se calienta, el filamento de PLA es propenso a supurar , lo que significa que la extrusora de su impresora puede perder una gran cantidad de plástico cuando se mueve entre los segmentos de una impresión. Esto crea cadenas entre las áreas separadas de su pieza, lo que puede resultar en una impresión defectuosa. Por lo tanto, se requiere un ventilador de enfriamiento para evitar este problema.
  

  Aplicaciones

  Las propiedades del material del PLA lo hacen más adecuado para aplicaciones donde el aspecto y la forma son más importantes que la resistencia y la durabilidad. Por lo tanto, las mejores aplicaciones para PLA son artículos diseñados para uso decorativo en lugar de uso por uso y desgaste. Los filamentos PLA también son una buena opción para prototipos rápidos de bajo costo, modelos, accesorios, moldes de pastelería y contenedores precisos y vívidos .

  En la industria automotriz , PLA se utiliza con frecuencia para imprimir herramientas, plantillas y accesorios. Sin embargo, es importante recordar que las impresiones PLA no pueden soportar altas temperaturas y son frágiles cuando se imprimen por primera vez, por lo que las aplicaciones deben elegirse en vista de las capacidades del material.

  Como el PLA es un material económico y fácil de usar, a menudo se usa en departamentos de ingeniería y por fabricantes y aficionados en FabLabs para crear modelos visuales de componentes.

5 consejos para la impresión 3D con PLA

Aunque la configuración de la impresora varía según el tipo y la combinación de filamentos de PLA, existen algunos requisitos básicos y especificaciones que se enumeran a continuación para garantizar un proceso de impresión exitoso:

• Punto de fusión del PLA: 150-160 ° C
• Temperatura de impresión PLA: 180-230 ° C
• Cama de impresión con calefacción: opcional
• Refrigeración: Es necesario un ventilador de enfriamiento parcial
• Recinto: no es necesario
• Almacenamiento de filamentos: recipiente hermético

  1. Temperatura La temperatura de la extrusora de su impresora depende del diámetro del filamento PLA (hay dos:1,75 mm y 2,85 mm) y varía de 180 ° C a 230 ° C. Opte por temperaturas más bajas dentro de este rango para los filamentos con un diámetro de 1,75 mm y temperaturas más altas para los filamentos con un diámetro de 2,85 mm. Generalmente, es una buena práctica comenzar a imprimir a una temperatura de aproximadamente 180 ° C y luego ajustar la temperatura si es necesario.

  Si la temperatura de impresión es demasiado alta, esto puede provocar una supuración de PLA derretido, lo que da como resultado una impresión de mala calidad. Este problema se puede prevenir ajustando la temperatura o la distancia de retracción por un pequeño margen. Según los resultados, ajuste la distancia de retracción en 0,5 mm - 1 mm hacia arriba o hacia abajo. No se recomienda tener distancias superiores a 5 mm o inferiores a 0,5 mm.

  2. Velocidad

  Aunque la velocidad de impresión 3D con PLA puede alcanzar hasta 90 mm / s, imprimir a una velocidad más baja (alrededor de 40 mm / s) garantizará resultados finales de mayor calidad.

  3. Refrigeración

  Para lograr impresiones de alta calidad, es importante garantizar un proceso de enfriamiento adecuado. Es muy recomendable utilizar un ventilador de refrigeración parcial a la máxima potencia durante todo el proceso de impresión. Sin embargo, durante las primeras capas del proceso de impresión, el enfriamiento puede afectar la adherencia de la capa de su pieza. Por esta razón, es mejor apagar el ventilador en los momentos iniciales del proceso de impresión.

  4. Almacenamiento

  ¿Su filamento de PLA es frágil? ¿Burbuja durante la impresión? Es probable que esto se deba a que el filamento está húmedo debido a un almacenamiento inadecuado. Al igual que el ABS, los filamentos de PLA son higroscópicos , lo que significa que atraen la humedad del aire. Por lo tanto, es fundamental asegurarse de que el filamento de PLA se almacene en un recipiente hermético.
  

  Para resumir

  Como uno de los plásticos de impresión 3D más confiables, el PLA tiene una alta calificación entre los fabricantes industriales y los aficionados por igual. Es económico y relativamente fácil de usar, siempre que la configuración de la impresora 3D esté correctamente ajustada. En este sentido, esperamos que todo lo mencionado en nuestra guía le ayude a tener éxito a la hora de imprimir en 3D con filamentos PLA.