20. Februar 2018

Filament aus Maisstärke (PLA)

PLA ist neben ABS der am meist verwendete Kunststoff im Bereich 3D-Druck. Er ist bei vielen ein beliebtes Druckmaterial, schon wegen der einfachen Verarbeitung und dem biologischen Hintergrund (Biopolymere). Auch ich drucke zu Hause ausschließlich PLA, denn die Gesundheitsverträglichkeit ist weit besser als bei ABSDas Filament ist oft kein reines PLA, sondern ein sogenannter Blend.

 Vorteile
  • Klimafreundlich (30 bis 70 Prozent weniger CO² bei der Produktion)
  • Regional aufgestellt, da kurze Transportwege
  • Schadstofffrei, da keine Additive wie bei konventionelle Kunststoffe
  • Ressourcenschonend, da nachwachsender Rohstoff
  • Geringe Feuchtigkeitsaufnahme
  • Einfachere Lagerung
  • Hohe UV-Beständigkeit
  • Hohe Oberflächenhärte
  • Gute Steifigkeit
  • Hohe Zugfestigkeit
  • Biologisch abbaubar (aber nicht im Komposthaufen)
  • Gute thermische Eigenschaften
  • Gute Durchsichtigkeit
  • Beheizter Bauraum und Druckplatte nicht nötig
  • Geringes Warping

Nachteile
  • Mäßige Witterungsbeständigkeit
  • Formbeständigkeit bis ca. 65°

Eigenschaften
  • Rohstoff Biokomponente (Maisstärke)
  • Dichte ~1,21 bis 1,45 g/cm³
  • Schwer entflammbar (Baustoffklasse B1)
  • Schmelztemperatur 190° bis 210°
  • Bruchdehnung 6%

Anwendungsbeispiele
  • Möbelindutrie
  • Modellbau
  • Medizin (z.B. Knochenplatten)
  • Funktionskleidung
  • Essensverpackung
  • Transportbehälter
  • Hygieneprodukte
  • Spielzeug
Gesundheit
Bei der Extrusion von Kunststoff entstehen Aerosol Emissionen. Diese sind bei ABS um einiges höher wie bei PLA, verursacht durch eine höhere Extrusionstemperatur. Die emittierten Partikel sind kleiner als 100 nm, und können über die Haut, Schleimhäute oder Atemwege aufgenommen werden. Da viele 3D-Drucker eine offene Bauweise besitzen, sollten folgende Dinge beachtet werden:
  • Ausreichende Belüftung
  • Filament von vertrauenswürdigen Quellen
  • Maximale Extrusionstemperatur nicht überschreiten (thermoplastischer Kunststoff zersetzt sich, und es entstehen toxische Dämpfe)
  • PLA verwenden

Tipps und Tricks
Bei zu geringer Auflagefläche sollte ein sogenanntes Raft mitgedruckt werden, um die Haftung auf der Druckplatte zu erhöhen. Da PLA oft langsam abkühlt, wirkt sich das auf die vorherige gedruckte Schicht negativ aus (verschmieren). Abhilfe schaft hier eine entsprechend plazierte Kühlung, die aber nicht einseitig erfolgen sollte. Eine Verschiebung der "Wuchsrichtung" wäre dann das Ergebnis. Wie bei allen Druckobjekten hängt ein gutes Ergebnis von der ersten Schicht (Layer) ab. Eventuell muss hier mit verminderter Geschwindigkeit gedruckt werden.

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