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PLA é o acrônimo para ácido poliláctico e é um dos materiais mais utilizados na impressão 3D por fusão, que usa filamentos como matéria-prima. O termoplástico PLA tem características únicas, que o tornam o plástico de maior facilidade de impressão, além dec elevada dureza e brilho.


O filamento PLA para impressora 3D é, assim como o ABS, é um material bastante usado nessa tecnologia. O ponto mais forte do material PLA é a facilidade de impressão, uma vez que não é necessário ter mesa aquecida e pode ser impresso em máquinas abertas e fechadas.

Por estas e outras vantagens, a maioria dos usuários iniciantes de impressão 3D escolhem o PLA como primeiro material. O assunto é amplo e podemos abordar o PLA de diversas formas: sua composição, suas aplicações, comparativos entre os materiais e muito mais.

Este guia completo foi escrito para que você entenda de maneira fácil toda complexidade deste incrível material Siga com a gente!

Veja quantos assuntos iremos abordar:

  1. O que é material PLA?

  2. Qual a diferença entre PLA e ABS?

  3. Como é feito o PLA?

  4. Por que imprimir com o PLA?

  5. Quais são as melhores aplicações para o material PLA?

  6. Quando não usar o filamento PLA?

  7. O filamento PLA é seguro para alimentos?

  8. Qual é a temperatura ideal para imprimir com PLA?

  9. Qual é o melhor filamento PLA?


O que é material PLA?

PLA Basic Vermelho

 

O PLA é um plástico biodegradável de origem natural e de fontes renováveis, como café, batata, amido de milho ou cana-de-açúcar.

O material PLA já é usado há algum tempo, principalmente no setor de embalagens (sabe aquele Yogurte da Danone? Em países desenvolvidos como a Alemanha, já usam para estas aplicações), como fabricação de sacolas plásticas, corpos descartáveis, rótulos e muitos outros.

Veja abaixo os principais motivos pelo qual o PLA ganhou um destaque na impressão 3D na impressão 3D:

  • excelente aderência à mesa, mesmo quando não aquecida
  • fácil remoção das peças da mesa
  • fácil de imprimir (pode ser usado em qualquer impressora, seja aberta ou fechada, com ou sem mesa aquecida)
  • baixa contração
  • elevada dureza superficial (pla basic)
  • alta qualidade visual na impressão, que é ideal para peça de decoração
  • peças com brilho ou efeito de seda
  • possui ótima adesão entre camadas, que diminui potencial problemas com delaminação

Entraremos em mais detalhes sobre suas características no decorrer do guia do filamento PLA.

Qual a diferença entre PLA, ABS e PETG?

 

Outros dois materiais material muito usado pelos usuários de impressão 3D são o filamento ABS e o filamento PETG (saiba mais sobre estes e muitos outros materiais aqui). Todos são plásticos, mas são materiais bem diferentes. O ABS e o PETG tem origem no petróleo. Ambos apresentam uma resistência mecânica e térmica maiores do que o PLA, O ABS é fácil de ser lixado porque apresenta baixa dureza superficial, contrário ao PLA. Já o PETG possui excelente resistência química.

O material ABS tem como solvente a acetona pura, e esta acetona pode ser usada para dar acabamento e deixar a peça lisa (nós usamos soluções que tem alta concentração de acetona, como solução preparadora tigre), suavizando os efeitos de degraus das camadas.

Se você possui uma impressora 3d aberta, e principalmente sem mesa aquecida, vai preferir não trabalhar com ABS ou PETG, já que estes materiais tem um coeficiente de contração maior do que o PLA e provavelmente enfrentará com maior frequência empenamentos e delaminações de suas peças. Agora, se você tem uma impressora aberta, mas a mesa é aquecida, poderá trabalhar tranquilamente com o PETG, já que seu coeficiente de contração é um pouco menor que do ABS e possui uma característica que faz com que ele fique mais mole ou em fusão em temperaturas menores (em torno de 80 graus celsius).

Como é feito o PLA?

foto de diversos pallets coloridos que são usados na fabricação de termoplásticos para impressora 3d

Existem poucas indústrias no mundo capazes fabricar a matéria-prima. A fabricação do PLA não é simples. O Brasil, assim como muitos outros países, não detém tecnologia, bem como PLA, PETG e outros. O Brasil, apesar de ter boa fabricação de petróleo, importa quase todo plástico de engenharia, as especialidades. Estados Unidos, Japão e Tailândia são uns dos poucos países que tem planta de fabricação e trabalham em sua capacidade máxima. Por isso precisamos ficar atentos à possível escassez no mercado.

Dentre outros fornecedores, utilizamos como nossa matéria-prima da NatureWorks, que é uma empresa americana com maior volume de produção no mundo do polímero.

Mas como é realmente fabricado o PLA?

Todo processo é iniciado na hidrólise de vegetais, como batata, café, milho e mandioca para obtenção do açúcar, e então fermentação através de reatores para obtenção do ácido lático. Depois disso há um processo longo, químico complexo para se chegar ao material em grãos, ou pellets. Existe um artigo bem completo no wikipedia se você quiser se aprofundar um pouco mais.

E como é fabricado o filamento de PLA?

O filamento de PLA é fabricado à partir destes grão através do processo chamado extrusão. Este material, adicionado alguns aditivos como estabilizantes, corantes/pigmentos e outros, vai para um silo de estufa e desumidificação. Depois de algum tempo (algumas horas) este material segue pela extrusora através de um canhão e rosca em alta temperatura controlada. Neste canhão o material “vai e volta” algumas vezes para que a mistura fique homogênea (líquida, em estado de fusão) e depois passa por um bico para tomar o formato de fio. Este fio passa por um processo de estabilização de temperatura (ar ou água) e é puxado para que obtenha o diâmetro correto, como 1,75mm. Todo este processo é um sistema de malha fechada, no qual de forma eletrônica.

Por que imprimir com o PLA?

Impressora 3D aberta ou impressora sem mesa aquecida

Impressora 3D Bigtreetech Biqu B1

 

Para o proprietário de impressora 3D aberta, como a BIQU B1, LK4, Anycubic Mega S, Ender 3, Ender 5 ou CR-10, o material mais indicado será o PLA, claro que você deve seguir esta premissa se sua aplicação não possui algumas exigências técnicas. Quais os principais motivos? Não terá dificuldades com delaminação de camadas, peças empenadas ou falta de aderência na mesa.

Necessidade de resistência à abrasão

O PLA, assim como o PETG tem alta dureza superficial, possui alta resistência à abrasão. Peças que sofrerão desgaste por contato são perfeitas para serem impressas com o filamento PLA. Então nem pense em dar acabamento neste material através de processos de abrasão, como lixamento (siga esta dica!).

Peças grandes

Grandes Impressões 3D

 

Conforme sua impressão 3d ocorre, o bico e cabeçote vão se distanciando da mesa, desta forma, falando de maneira muito leiga e simples, aquele calor que ajuda na fusão das camadas vai ficando menor e a soma das contrações de cada camada adicionada à peça começam a impactar negativamente a sua produção. Como o PLA não exige uma base aquecida e tem baixa contração, ele é muito bem utilizado em peças grandes, ao contrário do ABS (veja que de qualquer forma, se você possui uma impressora fechada, poderá imprimir peças grandes também com ABS). Quanto maior for a peça, maior será a possibilidade do ABS de destacar da mesa ou ter camadas descoladas.

Peça sem acabamento posterior

As tecnologias de máquina e software evoluíram tanto que para a maioria das aplicações, ao se trabalhar com camadas pequenas, como 0,1mm de altura, faz-se desnecessário o acabamento posterior. É possível produzir peças incríveis, com bastante brilho e níveis de detalhes com o PLA. Você pode ainda trabalhar com nosso PLA EasyFIill que trás um acabamento final ainda superior.

Quais são as melhores aplicações para o material PLA?

Decorações

peça cachorrinho

 

A maioria dos artigos decorativos normalmente são feitos com PLA. O brilho final e excelente qualidade de impressão conseguem agregar muito valor às peças. É válido lembrar também que a densidade do PLA é maior do que a maioria dos outros materiais, então você terá a sensação de um objeto mais robusto. Dica: procure aumentar o infill (preenchimento) da base de suas peças para que o centro de gravidade deixe a peça mais estável e melhor sensação no toque e manipulação.

Arquitetura

 

Sem dúvida alguma, uma das aplicações mais utilizadas da impressora 3D é o desenvolvimento e produção de maquetes e modelos arquitetônicos. Como este material tem baixa contração, conseguiremos uma precisão dimensional superior e esta característica é muito importante para se obter impressões de sucesso com esse filamento.

Próteses

Foto de uma prótese impressa 3d pela enable

 

Estabilidade dimensional e baixa temperatura de fusão são características essenciais e perfeitas para impressões de próteses, como as fabricadas pela ONG e-NABLE Brasil. Quer aprender um pouco mais sobre a produção e fabricação de próteses com impressoras 3d no Brasil? Quer se tornar um voluntário? Você pode ajudar com a fabricação, montagem e orientação médica. Saiba mais com a e-NABLE Brasil.

Quando não usar o filamento PLA?

Peças que ficarão expostas ao sol

Sim, maioria dos compostos ou blendas (misturas) que contem PLA, tem como característica final uma baixa resistência térmica pois tem relativo baixo ponto de fusão. Se você deixar uma peça impressa com PLA exposta ao sol por um algum tempo, ela vai fica mais mole e pode perder seu formato, seu controle dimensional (seja pela própria gravidade ou outra força, imagine um suporte de celular rodando em um carro de Uber pela cidade). O amolecimento instantâneo da peça pode começar a acontecer a partir de 60°C, mas o PLA é um material que demora para absorver calor, mas também demora para perdê-lo, então com temperaturas em torno de 30°C, aquela energia vai sendo armazenada e deixando suas estruturas bem “moles”.

Peças que sofrerão impacto para o PLA Basic

Este material tem uma marcante característica : ele tem alta resistência a carga estática, mas baixa resistência à tração. Uma chapa de PLA lembra bem o comportamento do vidro.

Veja o exemplo de um suporte que sustentará uma carga: é possível com o PLA carregar uma carga maior, mas assim que atingir o limite ela vai romper de uma só vez. Do contrário, ao trabalhar com o ABS ou PLA EasyFill, a peça se alongaria mais antes do rompimento.

Então podemos afirmar que uma peça 3d feita à partir de PLA Basic não é indicada quando elas sofrerão impacto, mas sim se a carga for estática. Mas não deixe também de conferir o PLA EasyFill que é um material superior e elimina este problema.

Peças que precisam ser lixadas

Finalizando, se você precisar lixar uma peça, não use PLA. Aquela sua peça linda ficará com o aspecto de um vidro lixado ou arranhado. Lembre-se de que sua dureza superficial é muito alta.

O filamento PLA é seguro para alimentos?

Esta é uma dúvida comum e recorrente. O contato das peças impressas com alimentos é permitido? Posso usar PLA ou PETG com alimentos?

PLA que é de origem natural e o PETG (pelas características químicas) são os filamentos mais lembrado para esse uso. Fabricantes destas matérias-primas afirmam que os polímeros podem sim ser utilizado para essa finalidade. No entanto, informamos que que para a produção do filamento são usados corantes ou pigmentos coloridos e estes não são de fontes naturais. Os filamentos PLA Basic Transparente, PLA Basic EasyFill e PETG-XT transparentes não são pigmantados.

Porém, o processo da impressora 3D, que passa o filamento pelo conjunto extrusor, pode levar resíduos e sujeira. Lembre-se ainda que o processo de impressão 3D é por camadas, mesmo que mínima, com baixa altura de camada como 0,1mm. Então é possível que microorganismos sejam alojados entre essas camadas.

Qual é a temperatura ideal para imprimir com PLA?

Todo filamento PLA para impressora 3D exige temperaturas mais baixas para impressão. Como exemplo, o filamento ABS necessita de temperatura em torno de 230°C, o PETG 250°C e o Tritan-HT 260°C. Já o PLA pede por 180 a 230ºC. Essa temperatura pode variar de acordo com o fabricante, peça e processo. Lembre-se de que se você trabalha com velocidades menores, provavelmente vai precisar trabalhar com menores temperaturas. Por outro lado, se trabalhar com alturas de camadas maiores, vai precisar trabalhar com temperaturas maiores. De maneira geral é sempre indicado fazer pequenos ajustes.

Apesar de não ser um pré-requisito, a mesa de impressão pode ser aquecida a 60ºC para facilitar a adesão na mesa. Você também pode usar o nosso adesivo líquido ABOND para garantir que a peça não se solte durante a impressão.

Não deixe de usar cooler voltado para a peça. Se você está comprando uma nova impressora, exija este componente.

Qual é o melhor filamento PLA?

A 3D Fila é uma multinacional (com origem em Minas Gerais, Brasil) referência em impressão 3D. Utilizamos a matéria-prima de PLA da NatureWorks e outros parceiros. Trabalhamos apenas com matéria-prima de alto padrão de qualidade.

Todas nossas linhas de produção são automatizadas para garantir filamentos e alto padrão de qualidade.

Siga agora e faça a compra de nossos filamentos PLA Basic, PLA EasyFill ou ainda aproveite um de nossos COMBOS!

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