Alles über PLA

PLA Filament – Alle Tipps und Tricks

PLA steht für Poliactide Kunststoffe. PLA Filament ist das beliebteste Druckmaterial für 3D Drucker. Zumindest im Bereich der 3D Drucker welche im FDM-Verfahren arbeiten, z.B. Makerbot, Ultimaker, RepRap etc. Durch die einfache Verarbeitung und den biologischen Hintergrund ist PLA Filament beliebter als ABS Filament oder andere Werkstoffe, welche mit 3D Druckern verarbeitet werden können.

Chemische Zusammensetzung von PLA Filament

PLA Filament gehört (wie auch z. B. Polyester) zu den synthetischen Polymeren. Auf Molekularbasis betrachtet: „Eine chemische Bindung aus Milchsäuremolekülen“. Aus PLA können unter Hitzezufuhr thermoplastische Kunststoffe produziert werden – das PLA Filament wie wir es heute kennen und mit dem 3D Drucker verarbeiten.

Verwendung von PLA

Die Liste der positiven Eigenschaften von PLA ist lang, daher wurde das Poliactid auch schon vor der Revolution der 3D Drucker sehr vielseitig eingesetzt. PLA besitzt eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme und wird schon lang in der Sportindustrie für die Produktion von Funktionskleidung eingesetzt. Die schwere Entflammbarkeit und eine hohe UV-Beständigkeit sind ideal für Anwendungen im Möbelbereich. Dank der geringen Dichte von PLA, kennt man den Kunststoff im Modellbau schon lang. Hier wird das leichte Gewicht des Kunststoffs sehr geschätzt.

PLA Filament als „Bio-Plastik“?

PLA Filament wird oft als Bio-Plastik beworben. Das stimmt zu einem gewissen Maße auch. Im Gegensatz zu ABS Filament, wird PLA aus regenerativen Rohstoffen wie z. B. Maisstärke hergestellt. Jedoch sind gewisse Umstände von Nöten um das Druckmaterial wieder komplett biologisch abzubauen. Diese Bedingungen sind meist nur in industriellen Kompostieranlagen realisierbar. Auf dem heimischen Kompost wird sich das selbstgedruckte PLA Objekt in aller Regel nicht zersetzen. (Siehe Wikipedia)

Die Nachfrage der Bio-Kunststoffe ist im Augenblick sehr hoch und wächst laut Experten jedes Jahr um weitere 20-25%. Wenn man darüber nachdenkt wie viele kurzlebige Produkte heutzutage in Plastik verpackt sind, wird einem schnell klar wie viel Potential die Bio-Kunststoffe in der Verpackungstechnik haben. Der 3D Druck-Hype mit seinem PLA Filament tut dazu sein Übriges.

Am meisten eingesetzt wird das Bio-Plastik im Augenblick noch in der Landwirtschaft als Mulchfolie, in der Medizintechnik, als Büroartikel und als Verbundwerkstoff in verschiedenen Materialien. Der 3D Druck ist die neueste Errungenschaft des gefragten Bio-Kunststoffs.

Die größte Schwäche von PLA

Ab ca 60 °C fängt PLA an weich zu werden. Das schließt die Verwendung für viele Einsatzzwecke aus. Auch im gehärteten Zustand ist PLA nicht mit der starken Festigkeit von ABS vergleichbar.

Tipps zum Drucken mit PLA Filament

Haftung am Druckbett

Die positiven Eigenschaften von PLA Filament bei der Verarbeitung im 3D Drucker, sind der Hauptgrund für die Beliebtheit des 3D Druckmaterials. Im Gegensatz zu ABS Filament, kann PLA Filament theoretisch auch ohne beheizte Druckplatte gedruckt werden. Wenn die Auflagefläche des Druckobjektes relativ klein ist, sollte ein sog. „Raft“ mitgedruckt werden um die Haftung auf der Druckplatte zu sichern. Eine andere Möglichkeit für eine gute Haftung ist der Einsatz von Haarspray oder ähnlichem. Dass dies zu hässlichen Verunreinigungen führen kann, ist vermutlich jedem klar. Noch schlimmer, das klebende Material kann sich auch an mechanischen Teilen des 3D Druckers festsetzen und zum Defekt des Geräts führen.
Um die Haftung zu garantieren, ist der Einsatz der Heizplatte von Vorteil. 50 – 75 °C sind im Normalfall ausreichend

Kühlung während des PLA Drucks?

Das sog. Warping tritt beim PLA Filament im Regelfall nicht auf, daher muss das Druckobjekt während des Drucks auch nicht mit Hitze versorgt werden. Im Gegenteil:
Bei einem Druck mit ABS Material sollte man im Optimalfall einen beheizten Druckraum und eine beheizte Druckplatte zur Verfügung stellen. Beim Druck mit PLA Filament hingegen, ist eine Kühlung sinnvoller. Das PLA Filament kühlt oft zu langsam, so dass die nächste Schicht, welche vom 3D Drucker aufgetragen wird, die vorherige Schicht verschmieren kann.
Abhilfe kann eine Kühlung des Druckraums schaffen. Diese Kühlung des Druckmaterials wird am einfachsten durch eine Belüftung erreicht. Jedoch muss auch hier beachtet werden, dass die Belüftung nicht nur einseitig erfolgt, dies kann eine leichte Verzerrung des Druckobjekts zur Folge haben. Das kann man vergleichen mit einem krumm wachsenden Baum, wenn der Wind immer nur von einer Seite kommt. Also immer mit bedacht kühlen und wenn möglich von allen Seiten.

Im Normalfall sollte das Druckobjekt aber auch ohne Kühlung im Druckraum realisiert werden können. Dies hängt stark von der Druckgeschwindigkeit, der Düsenstärke und der Komplexität des Druckobjektes ab.

Die optimale Drucktemperatur für PLA Filament

Die optimale Drucktemperatur für PLA Filament kann sehr unterschiedlich sein. Dies hängt von verschiedenen Faktoren ab:

– Das PLA Material selbst
– Eigenschaft des 3D Druckers
– Extrudertyp
– Größe der Druckerdüse
– Druckgeschwindigkeit
– Genauigkeit der Temperaturmessung
– Druckobjekt

Wir empfehlen für den Erstversuch mit PLA Filament eine Drucktemperatur von 195 °C. Je nach Druckergebnis muss diese angepasst und verändert werden.

Die Grundlage des Druckobjektes ist wichtig

Entscheidend beim Druck mit PLA Material ist der erste Layer. Wie auch bei anderen Druckerzeugnissen hängt von dieser ersten Schicht das restliche Projekt ab. Daher empfehlen wir diese Grundfläche immer in reduzierter Geschwindigkeit zu drucken. Bei Druckobjekten mit wenig Auflagefläche auf dem Druckbett, lohnt es sich im Normalfall mit einem sog. Raft zu arbeiten. Das folgende Druckobjekt aus PLA Material wir auf das Gitter gedruckt und haftet daher besser auf der Oberfläche.

Geruch beim 3D Druck mit PLA

Viele Anwender schätzen die geringe Geruchsentwicklung beim Arbeiten mit PLA Filament. Im Gegensatz zum ABS Filament ist beim Drucken von PLA kaum eine Geruchsentwicklung wahrzunehmen (Siehe 3D Druck Wissen). Um sich dies zu verdeutlichen kann ein kleines Stück PLA und ABS versuchsweise angezündet werden. Sie werden schnell feststellen dass PLA keinen schwarzen Rauch entwickelt, sondern eher weißlich raucht und dabei einen süßlichen Geruch entwickelt.

Fazit

Jeder muss selbst entscheiden welches Druckmaterial für das Richtige ist. Ausschlaggebend sind verschiedene Faktoren. Vornweg der Einsatzzweck des zu produzierenden Druckobjektes.
PLA hat gegenüber ABS Vor- und Nachteile, daher können wir keine Empfehlung geben, sondern nur auf die jeweiligen Eigenschaften hinweisen.
Nur eins ist sicher, mit Filament von filamentworld wir Ihr nächster Druck sicher erfolgreich!

 

7 Kommentare
  1. Josef
    Josef says:

    Danke für die gute Übersicht über PLA, jetzt kenn ich auch etwas besser den Unterschied zu ABS.
    Bin gespannt wie die ganze Entwicklung weitergeht.

    VG

  2. conrad
    conrad says:

    moin

    weiß jemand wie sich pla bei temperaturen um minus 60 grad verhält? (versprödung?)

    es geht um eine struktur an einer Höhensonde. (Stratosphärenflug)

    gruß

    Conrad

    • Urs Bob
      Urs Bob says:

      Hallo Conrad,

      die
      Glastemperatur von PLA liegt bei
      45–65 °C laut Wikipedia.

      Bei -60C° sollte es schön spröde sein. Für solche Temperaturen brauchst Du was Zäh-Elastisches.
      Ich würde mal auf PC oder PA tippen wobei PA viel Wasser aufnimmt und das ist beim Drucken problematisch.

      Gruß
      Urs

    • H.S.I.T.T. Internet 2000™
      H.S.I.T.T. Internet 2000™ says:

      Hallo!
      Unsere Heizplatte ist bei PLA auf 60 grad eingestellt, und wir habe somit ein sehr schönes druck Bild am Boden des Objektes.

      Einen schönen Glatten boden beim Objekt, die Extruder Temparatur ist bei 190-195 Grad.
      So sollte alles super gedruckt werden und auch der Bodem vom Objekt sollte schön Glatt sein.

      MfG
      H.S.I.T.T. Internet 2000™

  3. Alex
    Alex says:

    “Auch im gehärteten Zustand ist PLA nicht mit der starken Festigkeit von ABS vergleichbar.”
    Das scheint ein weit verbreiteter Irrtum zu sein. Fast in allen Punkten hat PLA höhere Werte als ABS. Schneidet nur schlechter ab bei Schlagzähigkeit. Es gibt allerdings Bio PLA Filamente die bis 130°C Formstabilität gehen und Schlagzähigkeit von ABS besitzen. Warum sollte man noch das stinkende ABS drucken?

    • filamentworld
      filamentworld says:

      Vielen Dank für den nützlichen Beitrag. Sie haben Recht, in vielen Punkten ist PLA dem ABS überlegen. Aber gerade im Bereich Schlagzähigkeit, Hitzebeständigkeit und auch Resistenz gegenüber bestimmten Materialien ist ABS wiederum überlegen. Dazu kommt natürlich der Kostenfaktor, ABS ist deutlich günstiger als viele Spezialmaterialien, welche diese Eigenschaften evtl. auch mitbringen. Trotzdem ist es unser Grundprinzip für jeden Zweck das passende Material anzubieten.

  4. H.S.I.T.T. Internet 2000™
    H.S.I.T.T. Internet 2000™ says:

    So noch eine Allgemeine info, für anfänger mit 3D Drucker.

    Macht doch bitte einen Probe Druck, von Bohrlöcher und einem viereck stellt bei eurem Cad Programm ein maß ein das ihr Drucken wollt.

    Bei einem Bohr loch zum Beispiel: 2mm und 5mm Tief in der Probe Platte von 10mm Höhe.

    Maße unsere Testplatte: L100mm x B80mm x H10mm

    Wenn ihre diese dann nach dem Druck nachmeßen tut, werdet ihr eine abweichung festestellen von ca: 0,3mm wenn nicht gar noch mehr.

    Diese müsst ihr bei euren Projekten mit ein berechnen, also wenn ihr 2mm drucken wollt müsst ihr dann auf 2,3mm einstellen beim Bau.

    So ist es jeden Falls bei unsere Testplatte gewessen, von einem xyzPrinter Da Vinci 1.1 Plus.
    Wie es mit den anderen ist wissen wir nicht, aber das wahr schon eine kleine überaschung.

    Das man dies bei länge -0,3mm und breite -0,3mm und höhe +0,3mm mit einberechenen muss.

    Unsere Testplatte mit Verbindung schnittstelle und Test Verbinder, Viereck, und Bohrlöcher in drei größen hat uns da sehr geholfen.

    Viel Spaß mit einem 3D Drucker wünschen wir euch.

    MfG
    H.S.I.T.T. Internet 2000™

Kommentare sind deaktiviert.