PLA

PLA (polylaktid, kyselina polymléčná, anglicky polylactic acid) je termoplastický alifatický polyester vyráběný z kyseliny mléčné, která vzniká fermentací rostlinných cukrů a škrobů, nejčastěji z kukuřice nebo cukrové třtiny. Je to nejrozšířenější materiál pro FDM tisk. V průmyslu se používá hlavně na obaly, fólie, jednorázové nádobí a vlákna.

Teplota skelného přechodu PLA je zhruba 55 až 65 °C a teplota tání kolem 150 až 175 °C. Běžné, převážně amorfní PLA proto začíná pod zatížením měknout už kolem 50 až 60 °C (HDT při 0,45 MPa bývá kolem 55 °C). Modul pružnosti v tahu je 3 až 3,5 GPa, tedy vyšší než u ABS a PETG, a pevnost v tahu výlisků obvykle 50 až 70 MPa. Tažnost je ale jen několik procent a vrubová houževnatost nízká, takže se PLA při přetížení spíše křehce zlomí, než aby se deformovalo.

Tepelnou odolnost lze zvýšit krystalizací. Speciální typy určené k žíhání nebo vstřikované s nukleačními přísadami do temperované formy dosahují teplotní odolnosti řádově 80 až 100 °C. Žíhání výtisku z běžného filamentu ale vede ke smrštění a zkroucení, které je nutné předem vyzkoušet. Na trhu jsou dále typy se zvýšenou houževnatostí (označované například PLA+ nebo Tough PLA, bez jednotné definice) a plněné typy s dřevitou moučkou, minerály nebo uhlíkovými vlákny.

Při FDM tisku se PLA zpracovává obvykle při 190 až 220 °C na trysce a 50 až 60 °C na podložce a nepotřebuje uzavřenou komoru. Málo se smršťuje a kroutí, tiskne se rychle, s dobrou rozměrovou přesností a ostrými detaily a téměř nezapáchá. Vstřikování PLA je možné, pro technické díly se však kvůli nízké tepelné odolnosti používá jen výjimečně. Obrábění PLA je nepraktické, protože materiál třením snadno měkne.

PLA je výchozí volbou pro tvarové a vizuální prototypy, koncepční modely, ověření zástavby a ergonomie, architektonické a výstavní modely, šablony, měrky a lehké přípravky pracující při pokojové teplotě. Díky nízké ceně a spolehlivému tisku je ideální pro rychlé iterace tvaru.

Pro díly, které mají snášet rázy, opakované ohýbání (západky, pružné cvaky), dlouhodobé zatížení nebo teplotu nad zhruba 50 °C, zvolte PETG, ABS, ASA nebo polyamid. PLA se nehodí ani pro dlouhodobé venkovní použití, protože teplo, vlhkost a UV záření postupně zhoršují jeho vlastnosti.

Nejčastější chybou je podcenění nízké teplotní odolnosti. Díl z PLA se může zdeformovat v autě na slunci, u motoru, zdroje nebo topení, v myčce nádobí nebo v letním skladu. Pod trvalým zatížením se PLA navíc pomalu deformuje (tečení, creep), a to tím rychleji, čím víc se teplota blíží skelnému přechodu, takže držák nebo přípravek může postupně povolit nebo se prohnout. Před funkčními zkouškami proto ověřte skutečnou provozní teplotu a dobu zatížení.

Kompostovatelnost PLA platí pro průmyslové kompostárny s řízenou teplotou a vlhkostí, v půdě, ve vodě ani v domácím kompostu se PLA rozkládá velmi pomalu. Označení filamentu pro styk s potravinami se týká materiálu, ne hotového výtisku: mezery mezi vrstvami se obtížně čistí, proto FDM díly z PLA bez dalšího ověření pro opakovaný styk s potravinami nepoužívejte. Filament skladujte v suchu, navlhlý se láme a výtisky z něj jsou slabší a mají horší povrch.