El famoso filamento PLA, es el tipo de material más usado en la impresión 3d por toda clase de consumidores, ya sean principiantes o profesionales. En este artículo se hablará al detalle y en profundidad de todas sus características, usos, consejos…
Un poco de historia (origen)
Este termoplástico, también se conoce como ”ácido láctico” o ”poliácido láctico” con nombre químico (ácido 2-hidroxipropanoico). La materia prima destacable del PLA es el maíz (material ecológico).
Sus orígenes se remontan al año 1780 cuando fue descubierto por el químico Scheelle. Unos años más tarde, el científico Wallace Carothers creó una sustancia con un peso molecular mínimo (PLA). Finalmente,a partir de los años 90 se empezaron a implementar las primeras empresas de fabricación de filamentos 3d, en las cuales fabrican todo tipo de filamento 3d, además del PLA.
Usos del filamento PLA
Este polímero de forma genérica presenta diferentes usos y aplicaciones, sin embargo, en el mundo de la impresión 3d ofrece de forma habitual los siguientes:
Figuras decorativas.
Maquetas.
Piezas de gran envergadura.
Características
El filamento PLA es mayormente conocido por su facilidad de impresión, lo que le hace uno de los primeros materiales con los que los consumidores empiezan a imprimir en 3d, incluso sin tener mucha idea. Además de esta gran cualidad del filamento PLA, se detallará a continuación el resto de características que posee:
El rango de temperatura de impresión está entre (190-220)ºC. La temperatura a la cual se debe imprimir, debe estar entre las dos; aunque la temperatura óptima de impresión (depende de cada extrusor), suele estar entre (198-210)ºC.
Presenta una resistencia mecánica baja, es decir, se trata de un material frágil a la vez que duro. Esto implica que, una vez impresa la pieza no es muy aconsejable realizar tratados mecánicos sobre ellas (taladros, lija,…). No obstante, se pueden realizar con sumo cuidado y sin aplicar demasiado esfuerzo sobre las mismas.
En referencia a la temperatura, cualquier objeto o pieza impresa en PLA se vuelve endeble a temperaturas entorno a (60-70)ºC.
Según sea la marca del filamento, este puede presentar un aspecto translúcido u opaco. El paso de la luz a través de la pieza se reduce cuando el grosor de la misma va aumentando.
El filamento PLA translúcido posee un determinado brillo cuando la luz incide sobre el material.
Menos contracción entre capas. Esto permitirá que no se produzca el ”efecto warping” o que las capas intermedias-altas se agrieten por mala adhesión entre ellas ”todo lo contrario al ABS”.
Más de un cambio de fase cuando este material se calienta, manteniendo un estado más líquido que otros materiales.
Un olor más agradable y no tóxico, puesto que, como ya se ha mencionado anteriormente, el PLA se fabrica a partir de maíz. Esto lo hace ideal para impresiones en hogares y sobre todo en entorno frecuentados por muchas personas.
Incovenientes
No todo es bueno…Anteriormente, se ha comentado algún incoveniente que presenta este plástico biodegradable. Además de su fragilidad, lamentablemente absorbe mucho la humedad ”cuidado en el entorno en el que esté o imprima”. En el apartado de (Consejos y usos), se darán algunas indicaciones para conservas este material. Otra principal desventaja es su poca resistencia térmica (60-70) ºC. Esto hace que este material plástico sea poco útil para aquellas piezas que requieran soportar temperaturas altas.
Consejos y usos
En este apartado, se mencionarán una serie de consejos y usos que le ayudarán a realizar impresiones de gran calidad; desde pequeñas piezas hasta piezas de gran envergadura:
Cuando la impresora 3d no esté imprimiendo, el extrusor no debe de estar mucho tiempo (5 min o más) a temperatura de extrusión (190-220) ºC con el material dentro. En caso contrario, el material perdería sus propiedades plásticas, dando unos resultados de impresión poco satisfactorias. Además, en tiempos prolongados a dicha temperatura con la impresora 3d parada, puede provocar atasco del extrusor.
La impresora 3d en la que se vaya a imprimir el filamento PLA, no necesita cama caliente, puesto que, este material una vez fundido a su temperatura, se encuentra en estado más líquido que otros materiales. Esto implica menos contracción entre capas, y por lo tanto, no necesita un aporte extra de calor para conseguir una buena adherencia entre capas.
En el caso de poseer la impresora 3d cama caliente, es aconsejable que su cama se encuentre a temperaturas bajas (30-50) ºC, o incluso 70 ºC “piezas grandes”.
El área de impresión de la cama deberá contener alguna superficie donde se pueda imprimir y retirar la pieza impresa sin dificultad y sin dañar la cama. Las superficies más utilizadas y recomendadas en orden de preferencia son:
Con cama caliente
Cristal de 3 mm de grosor (usando adhesivos como Dimafix).
Cinta de carrocero.
Cinta Kapton.
Sin cama caliente caliente
Cristal de 3 mm de grosor (usando adhesivos como laca).
Cinta de carrocero.
Cinta Kapton.
Piezas alargadas, finas y pequeñas
Cuando se trata se imprimir piezas de este tipo, alguna vez que otra, puedes encontrar determinadas partes irregulares de la pieza impresa o totalmente fundida. Existen soluciones para este problema:
Ventiladores de capa
Este tipo de elementos extras, se pueden conseguir por muy poco en el mercado libre para aquellas impresoras 3d (opensource). Aquellas que sean de código cerrado, se deberá consultar a la marca de su existencia.
La finalidad de los ventiladores de capa es aportar a la impresión un flujo de aire localizado en cada punto de la impresión que lo requiera. Esto permite acelerar el enfriamiento entre capas, reduciendo así el alto riesgo de irregularidades.
Copias de los modelos
Otra opción más cotidiana es realizar varias copias del modelo a imprimir, dejando siempre una distancia entre los mismos, aumentando así el recorrido y el tiempo de enfriado de las capas de cada uno. Con esto se consigue reducir las irregularidades que pueden aparecer en la pieza.
Caducidad y conservación
Como cualquier otro filamento 3d, el PLA tiene una vida útil aproximada de 1 año, una vez que ha sido extraído de su envase al vacío. A continuación, se nombrarán una serie de consejos para mantener el filamento 3d en buen estado y poder alargar su vida de utilidad:
El primero y más aconsejable es volver a envasar al vacío el filamento con una envasadora cualquiera. Si se le añade un sobre de sílica gel, favorecería su conservación aún más, extrayendo la humedad que tenga.
Otro método, consiste en almacenarlo en algún entorno cerrado (caja, almacén,…), donde no ataque notablemente la humedad. Además, para mayor seguridad, deberá ir acompañado del sobre de sílica gel o cualquier otra sustancia absorbente de humedad.
Conclusiones
Después de todo lo leído y su notable presencia en el mundo 3d, se ha convertido en un tipo de material muy recomendado para cualquier tipo de consumidor. No sólo por sus facilidades a la hora de imprimir o sus cualidades, sino por su precio económico y por los diferentes formatos existentes en el mercado 3D (300g, 500 g, 1 Kg, 5 Kg, 8Kg,…) entre otros. Finalmente, queda por decir que la presencia de este material se agradece cuando la situaciones se complican con otros tipos de materiales, o bien, cuando se quieren hacer impresiones desde lo más fácil hasta impresiones de gran envergadura.
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