Nhựa PLA Cho Máy In 3D Công Nghệ FDM

PLA là một loại nhựa in 3D rất phổ biến hiện nay.
Loại nhựa này cho tới thời điểm này chỉ được dùng cho máy in 3D FDM ( công nghệ nung và đùn sợi nhựa).

Nhựa in 3D PLA tuy đắt hơn ABS ( về mặt giá thành sản xuất) nhưng vẫn được ngành in 3D ưu ái bởi vì nó có rất nhiều ưu điểm vượt trội cả về mặt kỷ thuật và ứng dụng.

Nhựa PLA, thuật ngữ khoa học – Polylactid acid – có công thức hóa học là (C3H4O2)n , Mw=0,89-2,98.

PLA thuộc nhóm poly (α-hydroxy ester), được điều chế từ nguồn nguyên liệu có nguồn gốc tự nhiên là tinh bột (đa phần từ tinh bột bắp). Nó là loại nhựa in 3D khá an toàn bởi vì có nguồn gốc sinh học, không độc hại trong hầu hết các điều kiện.

Một vài thông số quan trọng của nhựa PLA là:
Độ bền kéo và môđun đàn hồi cao (Tensile Strenght 55-75 MP, Young’s modulus 3-4GP).
Nhựa PLA không cứng bằng ABS, nhưng độ dai thì lại hơn.
Tỷ trọng 1.3gram/cm3.
Độ dãn dài (5-7%)
Nhiệt độ chuyển thủy tinh thấp Tg (60-68oC) dẫn đến khả năng ổn định thấp.
Nhiệt độ nóng chảy ( nhiệt độ in) : 180 độ C

Nhựa PLA chủ yếu được tổng hợp bằng phương pháp polymer hóa Lactic acid thành PLA có khối lượng phân tử thấp (vài nghìn đến vài chục nghìn đvC) sau đó tăng phân tử khối bằng các tác nhân kéo dài mạch cho đến khối lượng phân tử mong muốn.

Khi đã có được PLA “thô”, người ta làm nguội, cô đặc và có thể nghiền/cắt thành từng hạt nhỏ đóng gói và chuyển tới nhà máy sản xuất.

Nhựa PLA có thể dùng làm bao bì tự phân hủy, màng co an toàn môi trường…

Hạt nhựa nguyên sinh PLA được nung chảy và nhào trộn với một số phụ gia đặc biệt. Các phụ gia này giúp cho việc tạo mẫu trên máy in 3D dễ dàng hơn ( nhự nhanh khô, mẫu in chất lượng hơn, màu sắc đa dạng hơn…). Nhựa được đùn qua một lỗ nhỏ có đường kính chuẩn 1,75mm hoặc 3mm rồi qua một bể làm mát.

Xin bật mí thêm: Nhà máy PLA lớn nhất thế giới hiện nằm ở Blair, bang Nebraska, Mỹ. Tại đó, tinh bột ngô được chuyển hóa thành glucoza, sau đó glucoza được lên men một phần để chuyển hóa thành axit lactic. Công suất của nhà máy là 250.000 tấn/ năm, thấp hơn khoảng 1.000 lần sản lượng của toàn bộ ngành sản xuất polyme. Tuy nhiên, ngày nay PLA đã có mặt trong nhiều loại sản phẩm bao bì có thể phân hủy, ví dụ cốc chén và khay đựng hoa quả trong các nhà hàng, và cả trong các sản phẩm hàng hóa lâu bền, như sợi Ingeo dùng trong ngành dệt may.