Dominando el filamento PLA para impresión 3D: Composición, propiedades y diferencias clave

El filamento PLA (ácido poliláctico) es uno de los más usados en modelado por deposición fundida (FDM) porque es fácil de trabajar y queda muy bien. En la historia de los plásticos, el PLA es el OG (uno de ellos). Fue inventado en 1938 por el químico de DuPont Wallace Carothers (quien también, por cierto, inventó el nailon), pero tardó en popularizarse. En los 50, grandes empresas de materiales empezaron a investigarlo a fondo, y en los 90 ya se comercializaba. Se adoptó primero como alternativa biodegradable al PET y desde entonces se usa en envases, cubiertos desechables, electrodomésticos y dispositivos. Cuando surgieron las impresoras 3D a finales de los 2000, el PLA fue uno de los primeros materiales de filamento y hoy representa más del 40 % de los plásticos usados en fabricación aditiva.

¿Qué es el filamento PLA para impresión 3D?

El PLA es un polímero termoplástico hecho fermentando productos vegetales como caña de azúcar o almidón de maíz para producir ácido láctico, que luego se polimeriza en PLA, a menudo usando lactida. Puede mezclarse con agentes nucleantes o plastificantes (p. ej., polietilenglicol) para cambiar propiedades. Para beneficios extra, también puede mezclarse con fibras de madera, carbono, copos metálicos, grafeno, etc. Luego se extruye en filamento o fibra. Los PLA con listas de ingredientes simples se conocen como PLA, mientras que los llenos de mejoras se llaman PLA+.

• PLA: Cerca del polímero puro pero puede contener cantidades limitadas de aditivos para modificar propiedades como flexibilidad intramolecular, viscosidad de fusión y propiedades de color o visuales.
• PLA+: Probablemente contenga cantidades significativas de diversos aditivos: fibra de carbono para estabilidad, rigidez y mayor UTS (resistencia última a tracción); fibra de madera para efecto cosmético; grafeno para rigidez y mayor UTS; partículas metálicas para efecto cosmético.

Para más información sobre similitudes, diferencias y usos, consulte nuestra guía: PLA vs. PLA+ en impresión 3D.

Entre las propiedades deseables del PLA está su unión entre capas, que permite que el plástico recién extruido se una muy bien al enfriado recientemente. Hilos y capas se fusionan sin esfuerzo para una superficie lisa (y bonita), y esto no cambia mucho aunque varíe los ajustes. También tiene buena tolerancia a rango de temperaturas de extrusión, por lo que sirve en muchas máquinas distintas. Esto lo hace super fácil de imprimir y un gran filamento inicial para quienes tienen poca experiencia.

Puede usar PLA para objetos que necesiten ser atractivos, pero no necesariamente duraderos. El material no aguanta mucho estrés, así que no querría hacer piezas de máquina, piezas de prueba de ingeniería o componentes tipo cojinete. No sobrevive en exteriores y no aguanta bien agua, químicos o abrasión. Además, que sea de materiales «verdes» no lo hace automáticamente ecológico. El PLA debe reciclarse por separado y solo es biodegradable si se composta industrialmente.

Composición del filamento PLA

El filamento PLA es un polímero resultante de fermentar fuentes vegetales como caña de azúcar, taro y almidón de maíz. Se divide en dos categorías amplias:

1. PLA: Cerca del polímero puro pero puede contener aditivos limitados para modificar propiedades: flexibilidad intramolecular, viscosidad de fusión, color o propiedades visuales.
2. PLA+: Probablemente contenga cantidades significativas de diversos aditivos: fibra de carbono para estabilidad, rigidez y mayor UTS; fibra de madera para efecto cosmético; grafeno para rigidez y mayor UTS; partículas metálicas para efecto cosmético.

Propiedades del filamento PLA

Todas las propiedades importantes del filamento PLA se listan en la tabla siguiente.