PLA Filament für den 3D-Druck

Polyctid(PLA) zählt zu den Polyestern und gehört zu den am meist verbreitetsten Kunstoffen auf dem Filamentmarkt. Der Kunststoff wird aus Milchsäure gewonnen. Hierfür wird häufig Maisstärke verwendet, was sich im Geruch wiederspiegelt. Anders als bei anderen Kunstoffen, wie zum Beispiel ABS oder HIPS, wird der süße Geruch, welcher beim Drucken entsteht, von vielen als angenehm empfunden.

PLA wurde lange Zeit nur in biomedizinischen Bereichen verwendet. Grund hierfür ist die Tatsache dass es Problemlos vom menschlichen Körper absorbiert werden kann und dieser nachweißlich keine bleibenden Schäden davon trägt. Im Laufe der Zeit wurde man auch auf die anderen positiven Eigenschaften von PLA aufmerksam, was dazu führte, dass es mittlerweile in vielen verschiedenen Bereichen verwendet wird. Beliebte Anwendungen für PLA sind z.B. medizinische Objekte, Lebensmittelverpackungen, Transportbehälter und Einkaufstüten, Hygieneprodukte, Figuren und Spielzeug, Gehäuse- und Bedienungsteile und auch als Filament für 3D Drucker .

Umweltfreundliches Plastik?

PLA gilt aufgrund seiner Kompostierbarkeit als „umweltfreundliches Plastik“. Zum Vergleich braucht reines PLA für den Abbau unter perfekten Bedingungen leidglich einen Monat, während andere Kunststoffe bis zu 100 Jahre benötigen würden. Zusätzlich ist die Zerlegbarkeit von PLA einer seiner besonderen Eigenschaften. So kann der Kunststoff in seine ursprünglichen Monomere zerlegt und die dabei entstandene Lösung gereinigt und ohne Qualitätsverluste erneut verwendet werden. Der Einsatz von PLA ist in den letzten Jahren erheblich gestiegen. Grund hierfür ist der Einsatz von sogenannten PLA-Blends für Einweg Produkte. Die Blends besitzen andere mechanische Eigenschaften als das Roh-PLA. PLA-Blends weisen in der Regel eine weiche Oberfläche auf. Durch die Atmungsaktivität und Flüssigkeitsabweisende Eigenschaft der PLA-Blends, eignet sich der Stoff besonders für Babywindeln oder anderen Hygieneprodukten.

Eigenschaften von PLA Filamenten

Aufgrund der hohen Oberflächenhärte, Steifigkeit und Zugfestigkeit wird PLA gerne als 3D Filament verwendet. Allerdings hängen viele Eigenschaften des 3D Filaments von verschiedenen Faktoren ab. So kann durch eine höhere Molekülmasse die Schmelz- und Glasübergangstemperatur gesteigert werden, genauso wie die Zugfestigkeit und der E- Modul. Zusätzlich sorgt eine höhere Molekülmasse für eine geringere Bruchdehnung. Dies macht den Kunststoff gerade für Anfänger interessant, da das Warping also das Lösen von Ecken und Kanten während dem Druckprozess aufgrund der hohen Oberflächenhärte, Steifigkeit und Zugfestigkeit eher selten der Fall ist. Zudem eignet sich PLA Aufgrund seiner geringen Feuchtigkeitsaufnahme ideal für die Herstellung von Sport- und Funktionsbekleidung. Durch die geringe Flammbarkeit, Farbechtheit und UV-Beständigkeit eignet sich der Stoff zudem auch hervorragend für Möbel im Außen- und Innenbereich. Außerdem weisen PLA Filamente eine geringe Dichte auf, weswegen eine Leichtbauanwendung ebenfalls denkbar wäre.

Nachbearbeitung von PLA

Bei der Nachbearbeitung von PLA ist Vorsicht geboten. Der Schlagfestigkeitswert ist sehr gering weswegen von Aktionen wie Bohren, Hämmern oder Fräsen abgeraten wird. Insbesondere bei fragilen Teilen sollte jede Handlung gut durchdacht sein, da diese unter Umständen schnell brechen könnten. Andere Vorgänge wie das Kleben, Schleifen oder Bemalen können ohne Bedenken durchgeführt werden. Durch die Acetonbeständigkeit des PLA Filament ist eine Nachbearbeitung damit nicht möglich.

Zahlen, Daten, Fakten

• Rohstoffbeschaffenheit: Biokomponente (Maisstärke)
• mittlere Dichte ( ~ 1,21 – 1,45 g/cm³)
• Baustoffklasse B1, schwerer entflammbar
• Erweichungstemperatur: 60-70 °C
• Schmelztemperatur: 190-210 °C
• Glastemperatur: 45-65°C
• Witterungsbeständigkeit Hoch
• Bruchdehnung 6%
• Hohe UV-Beständigkeit
• Wasseraufnahme: 0,5-50%
• Zugfestigkeit 10-60 MPa