У цій статті ми проведемо великий тест філаменту. Ми розглянемо практично всю лінійку, яку пропонуємо в інтернет-магазині Артлайн. У цьому огляді не буде українських пластиків. Тут розглядаються лише продукти від Creality, eSUN, Elegoo, PolyMaker у різних іпостасях. Спочатку ми розглянемо особливості самого пластику PLA, можливі добавки, а потім збудуємо рейтинг від 13 до 1 місця.
Зміст:
- Що таке взагалі PLA?
- Добавки до PLA
- Методологія тестування
- Суб'єктивні критерії
- Де можна купити найкращий PLA пластик?
Що таке взагалі PLA?
Що таке PLA? Назва розшифровується з англійської як Polylactic acid, тобто полілактидна кислота. Здебільшого PLA одержують після переробки відходів фермерської промисловості. Існує кілька шляхів для утворення робочого продукту. Найпопулярніший спосіб у світі – це перемолка у гігантському блендері з водою та підходящою температурою відходів кукурудзяного виробництва. Після цього, випаровуючи воду, конденсують полімер. На виході отримують гомогенну масу злегка жовтувато-білого кольору, приблизно, як старий ЕПТ-монітор, якщо хтось ще їх пам'ятає.
Сам по собі PLA вважається біорозкладним, але дуже з певними особливостями. Справа в тому, що без індустріальних механізмів, наприклад автоклави, величезні баки, спеціальні бактерії, переробити PLA неможливо. Він складається із відновлюваної сировини, але один експерт провів дослід, у якому на 1 рік залишив PLA у землі. У результаті матеріал не розклався.
PLA не просто так найпопулярніший пластик у світі. Це підтверджується трьома аргументами:
- Його легко виготовляти. Буквально закуповуються відходи та з них вариться матеріал, з якого потім утворюються пелети.
- Пластик PLA досить класний. Його ударна міцність, адгезія шарів, легке застигання та легка плавка – це все аргументи за те, щоб навіть наймізерніший принтер міг нормально друкувати. PLA чи не єдиний не потребує підігріву беда для друку.
- PLA чудово поєднується з усім на світі. Наприклад, в машину для екструзії можна засипати буквально все, що завгодно в суміш, і вийде пластик з добавкою: кольоровий, матовий, з деревом, з металом, з карбоновими трубками, навіть PLA з беконом.
Перейдемо до мінусів матеріалу. Насамперед це термостійкість. Стандартний PLA розм'якшується за температури 50-60 градусів. Це досить мало, щоб ви звичайним феном могли повністю зруйнувати модель. З додаванням різних сумішей цю температуру можна збільшити, але у більшості пластиків вона низька.
Додавання сумішей для термостійкості несе цікавий ефект. Сам по собі PLA аморфен в чистому вигляді. Додавання різноманітних хімікатів, наприклад, PBT змінює структуру з аморфною на частково кристалічну або повністю кристалічну. Бувають певні варіанти, які під час друку на 180 градусах зберігають аморфність. Потім, коли ви ставите деталі в духовку на 1 годину (цей процес називається анулюванням), вони набирають кристалічну структуру і стають термостійкішими. Однією з таких добавок є PDLA, тобто полілактид-Д.
Інший варіант посилення деталі з PLA полягає у додаванні зміцнювальних структур, що не впливають на структуру пластиків. Здається, що так має легше друкуватися, адже кристалічні структури мають утворюватися у меншому масштабі. Реальність каже, що додавання різних мікроскопічних гранул до пластику підвищує шанси забити ваше сопло. Ще такі добавки можуть бути абразивними, отже, стокове сопло не вивезе. Як приклад можна вказати карбонові шматочки, метал, дерево, навіть скляні мікрогранули.
Де ви могли бачити PLA, окрім філаменту? Найчастіше це одноразовий посуд або корпус для певних деталей. Незважаючи на простоту друку, насправді деталі з PLA можуть бути дуже міцними, якщо ваш принтер досить точний.
Добавки до PLA
Тепер давайте трохи поговоримо про брендинг PLA. У нашому тесті буде багато варіантів такого пластику. Виробники дуже рідко вказують, що саме додано до пластику та в якій кількості. Тому якоюсь мірою це буде ворожіння по пластиковій гущі. У своїх здогадах ми досить впевнені, щоби передати їх вам.
У більшості ультра макс версіях PLA головне доповнення це PBT. Щоб не заглиблюватися PBT, ви точно бачили на клавішах з клавіатури. Додавання PBT у кількості 10-20% підвищує структурну міцність PLA, а також пружність та еластичну деформацію в кінцевих деталях. PBT також підвищує і температуру плавлення. Саме тому більшість пластиков версії PRO просять друкувати не на 190 градусах, а десь ближче до 200-210 градусів. Це стосується й температури структурної стійкості, проте не сильно – лише до 60-70 градусів.
Додаючи PBT, виробник обов'язково додасть пластифікатор. Це така речовина, яка допомагає пластику утворити рівномірну консистенцію та структуру типу гелю. Без нього екструзія буде нерівномірною та рваною.
Інша популярна добавка, яку можна зустріти у PLA – це органічні рештки. Якщо у готову суміш пелетів додати мікроскопічні волокна з відходів органічного виробництва, то текстура зміниться і стане трошки сатинової і матової. У нас ці пластики представлені переважно полімейкером. Такі добавки позитивно впливають на вигляд моделі, але знижують міцність. Це пов'язано з тим, що вони заважають полімеру утворювати міцні і довгі поєднання.
Третій варіант добавок утворює блискучі поверхні. Такий PLA називають Силком за їх шовковий блиск. Як не дивно, це спеціальний подрібнений шовковий порошок. З усіх PLA шовковий зазвичай найслабший, але це дуже залежить від конкретного формулювання пластику.
До четвертої категорії ми віднесли всі варіанти інженерної версії PLA. Їх утворюють додаванням пелет інших пластиків, наприклад, PLA з ABS. Деякі добавки дозволяють пластику швидше плавитися і дозрівати, такий PLA називають Рапід або Хай Спід.
Зробимо загальний висновок. PLA це один із наших улюблених матеріалів, який просто друкується. Він дозволяє пушити швидкість, має десятки цікавих версій та досить міцний для використання роками. Єдині суттєві мінуси: низька термостійкість та неможливість його нормально обробити. Він погано шліфується, немає нормального розчинника і погано приймає на себе праймер для фарби. По можливості вибирайте колір ще до друку моделі.
Методологія тестування
Для кожного пластику на тому самому принтері ми надрукували набір тестових моделей. Це два гачки, два закриті гачки, тест на дрібні деталі, тест нависань, кліренс тест, тест філаменту та невеликий філамент свотч. Параметри принтера такі:
- принтер KE;
- сопло мікросвіс 0.4;
- інфіл 15% сітка;
- температура 200 градусів;
- бед 60 градусів;
- підтримки відсутні;
- розташування предметів статичне.
Після друку деталі були упаковані у герметичний Zip-пакет, пронумеровані та зберігалися у коробці аж до тестів.
Зупинімося на важливому моменті. Деякі пластики просять більшу температуру, деякі нижче. Ми взяли середнє число між усіма, щоб не віддавати абстрактну перевагу якомусь конкретному варіанту. Якщо ви вирішите повторити це дослідження, пам'ятайте, що потрібно виставляти температуру, яку рекомендує виробник для конкретного пластику. Тоді результати будуть найкращими. Ми робили це виключно для порівняння.
Перша колонка у таблиці – повна каталожна назва певного пластику. Це особливо корисно через складності у назві різних моделей Creality. Далі слідує порядковий номер — це для простоти, порядок був випадковим. Після цього йдуть цікавіші речі.
Вище на малюнку приклад тесту. У стенд вішається надрукована деталь, знизу вона фіксується намертво, зверху, через промислові ваги на 500 кг, підчеплена таль. Таль, хто не знає, це насправді блок та знижуюча передача. Ми крутили ручку, плавно збільшували навантаження на розрив. Коли деталь рвалася, ми набирали найбільшого значення. Тести ми робили для кожної деталі двічі та брали середнє значення.
Після розриву гачків так само ми рвали деталі із закритим кінцем. Всі порвані деталі складаються в пакетик і відправляються на подальше дослідження.
А що то за дослідження? За допомогою мікроскопа ми розглядаємо характер руйнування деталі. Чи розірвалася вона проти вовни (відбувся розкол), чи по лінії екструзії. Усі ці дані занесено до таблиці.
Другий пункт – напрямок руйнування. Деякі пластики розходяться лінійно, і це вказує на те, що всі шари мають приблизно однакову міцність. Насправді це добре, отже, на заводі філамент замішали рівномірно. Якщо ж руйнація рвана, смужками, то утворилися слабкі зони у моделі, і це трохи гірше.
Після тесту цієї пачки ми виставляємо бали. Від 1 до 13 вони відповідають максимальній міцності, тобто чим більше, тим краще. Найслабший пластик отримує 1, найсильніший 13.
Суб'єктивні критерії
Далі від об'єктивних показників ми переходимо до суб'єктивних. Ми спробуємо пояснити та аргументувати, але враховуйте, що це більше наша думка, ніж конкретна претензія чи похвала до пластиків.
Якість друку дрібних деталей оцінюється у двох місцях. Розглядаємо бенчі та дивимося на дефекти. Майже всі пластики впоралися перфекто і з мікроскопом вивчаємо філамент кард. Тут треба дивитися як лягають шари і чи немає дефектів. На деяких пластиках була оверекструзія та утворилися мікрокульки. Це також привід зменшити бали.
Розглянемо стрінгінг. Є цей тест із мікровежами. Є ті ж мікробенчі, і іноді просто на рівному місці може виникнути павутиння. Відповідно після огляду виставляється бал. У результаті ми отримали нормальні результати, особливо поганих немає.
Перейдемо до пружності пружинки. Наскільки легко гнеться ця деталь, чи вона повертається до своєї форми назад. Це дуже важливий чинник. Він показує, наскільки пластик піддається деформації, яка потім відновлює форму. На мій досвід важче це дається матовим пластикам, а легше тим, що швидше друкуються.
Ще один важливий параметр – це нависання. Якщо пластик дозріває, тут виходить кошмар, якщо швидко – майже не страшно. У нашому випадку пара пластиків отримали лише 5 з 10 за потворну зону. У бриджингу ми оцінюємо як пластик застигає і чи провисає він при цьому.
Далі слідує кілька простих формул. Загальна сума за балами з усіх категорій, місце у рейтингу за сумою балів, поточна ціна у нас на сайті та співвідношення ціна за бал. Цей останній параметр найбільш цікавий, тому що по суті оцінює, наскільки вдало виставлено ціну за конкретний пластик. Важливе уточнення — чим менший цей параметр, тим краще, тому що він означає, наскільки дорого вам обійдеться кожен бал у рейтингу.
У першій частині ми розглянули, що таке PLA пластик та добавки до нього. Ще ми ознайомились із методологією тестування та оцінили суб'єктивні критерії. У другій частині ми перейдемо безпосередньо до тесту PLA пластиків.
Де можна купити найкращий PLA пластик?
В інтернет-магазині Артлайн пропонується великий вибір такого пластику. У каталозі ви можете вибрати відповідний варіант PLA і зробити замовлення. Там доступні всі моделі, що нами тестуються.
м. Київ, вул. Кирилівська, 104
- (080) 033-10-06
- (044) 338-10-06
- (066) 356-10-01
- (097) 356-10-01
- (063) 356-10-01