اگر تازه وارد دنیای پرینت سه بعدی شده‌اید، احتمالاً در مورد فیلامنت PLA، محبوب‌ترین ماده پرینت سه بعدی، شنیده‌اید. پلی‌لاکتیک اسید که معمولاً به عنوان PLA شناخته می‌شود، یک ترموپلاستیک است که اجزای آن می‌تواند از منابع تجدیدپذیر مانند ذرت و نیشکر به دست آید.

PLA بیشتر به دلیل استفاده در صنعت پرینت سه بعدی شناخته شده است و به صورت قرقره‌هایی از ماده رشته‌ای به نام فیلامنت فروخته می‌شود. کار با آن نسبتاً آسان است و معمولاً برای تولید قطعات با کیفیت، به‌ویژه در چاپگرهای مدل‌سازی رسوب ذوبی (FDM)، به حداقل تلاش نیاز دارد. پلاستیک PLA همچنین به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردش در سایر زمینه‌های تولید نیز استفاده می‌شود.

در این مقاله، به بررسی همه‌چیز درباره پلاستیک PLA، به‌ویژه استفاده از آن در پرینت سه بعدی، می‌پردازیم. نحوه تولید این پلاستیک، مزایا و معایب، کاربردها، روش‌های تولید، ویژگی‌ها، مسائل مربوط به پایداری و موارد دیگر را بررسی خواهیم کرد.

منشأ پلاستیک PLA
(Source: 3DPmom via MakerWorld)

PLA چگونه ساخته می‌شود؟

پلاستیک PLA راه طولانی را از آغاز گیاهی خود طی کرده است. در حالی که این فرآیند ممکن است مستقیماً در مقابل چشمان شما اتفاق نیفتد، اما همچنان خوب است بدانید که یک فیلامنت یا ماده چگونه ساخته می‌شود. برخلاف بسیاری از پلاستیک‌ها که از نفت خام تصفیه‌شده ساخته می‌شوند، ماده اصلی PLA می‌تواند از مواد گیاهی مانند نشاسته ذرت و نیشکر به دست آید.

ابتدا ماده خام طبیعی، مانند ذرت، تحت آسیاب مرطوب قرار می‌گیرد. در این فرآیند نشاسته گیاه جدا و ایزوله می‌شود. پس از این استخراج، نشاسته با آنزیم‌ها و سایر مواد شیمیایی مخلوط و گرم می‌شود تا دکستروز (D-گلوکز)، نوعی قند، آزاد شود. سپس دکستروز تخمیر می‌شود و مونومرهای اسید لاکتیک تولید می‌کند که پلی‌لاکتیک اسید عمدتاً از آن ساخته شده است (همان‌طور که ممکن است از نام آن حدس بزنید).

رایج‌ترین روش برای تبدیل اسید لاکتیک به ماده PLA، متراکم کردن اسید لاکتیک به لاکتاید و سپس استفاده از یک فرآیند پلیمریزاسیون خاص است که مولکول‌ها را با افزودن کاتالیزورها و حرارت به هم متصل می‌کند و زنجیره‌های پلیمری بلند ایجاد می‌کند.

فیلامنت در عرض‌های ۱.۷۵ یا ۲.۸۵ میلی‌متر فروخته می‌شود. پس از پردازش PLA، پلاستیک به صورت دانه‌ای فروخته می‌شود. در تولید فیلامنت PLA، تولیدکنندگان ابتدا این دانه‌های PLA را با سایر مواد مخلوط می‌کنند. این افزودنی‌ها معمولاً ویژگی‌های محصول نهایی، مانند خواص حرارتی، رنگ یا استحکام را بهبود می‌بخشند.

سپس مخلوط جدید به اکسترودر فیلامنت بارگیری می‌شود که دانه‌ها را ذوب کرده و سپس آن‌ها را به شکل رشته‌ای با قطر دقیق (معمولاً ۱.۷۵ یا ۲.۸۵ میلی‌متر) خنک می‌کند. در نهایت، پلاستیک رشته‌ای دور یک قرقره پیچیده شده، بسته‌بندی می‌شود و به سراسر جهان ارسال می‌شود.

هنگامی که PLA در زمینه‌هایی غیر از تولید فیلامنت استفاده می‌شود، فرآیند بسیار مشابه است، با این تفاوت که شکل‌دهی نهایی به محصول نهایی مورد نظر بستگی دارد.

مزایا و معایب

PLA در طیف وسیعی از رنگ‌ها و جلوه‌ها موجود است. PLA به‌عنوان یک ماده پرینت سه بعدی مزایای آشکاری دارد، اما مهم است که بدانید این ماده کامل نیست و معایبی نیز دارد. در زیر برخی از مزایا و معایب این ماده آورده شده است.

مزایا

  • چاپ آسان: PLA چاپ بسیار آسانی دارد؛ تقریباً همه چاپگرهای سه بعدی می‌توانند این ماده را چاپ کنند و به بستر گرم نیاز ندارد. PLA در مقایسه با سایر مواد چاپی به دمای نسبتاً پایین‌تری نیاز دارد، می‌تواند با سرعت نسبتاً بالایی (حدود ۶۰ میلی‌متر بر ثانیه) چاپ شود و به محفظه بسته نیاز ندارد.
  • ارزان:  PLAدر مقایسه با مواد چاپی تخصصی‌تر مانند نایلون یا پلی‌کربنات (PC) نسبتاً ارزان است و گزینه‌ای عالی برای سازندگان با بودجه محدود محسوب می‌شود.
  • طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها و گزینه‌ها: در اشکال مختلفی وجود دارد و تولیدکنندگان این فیلامنت را تقریباً در هر رنگی که فکر کنید ساخته‌اند. علاوه بر این، فیلامنت‌های PLA کامپوزیتی و ویژه، مانند PLA تقویت‌شده با الیاف کربن، PLA براق و حتی PLA معطر نیز وجود دارد.
  • دوست‌دار محیط‌زیست: PLA از منابع تجدیدپذیر به جای مواد پتروشیمی، مانند اکثر ترموپلاستیک‌های دیگر، به دست می‌آید. علاوه بر این، مطالعات نشان داده‌اند که تولید PLA ۶۵٪ انرژی کم‌تری مصرف می‌کند و گازهای گلخانه‌ای کم‌تری نسبت به پلاستیک‌های معمولی تولید می‌کند.
  • غیر سمی:  PLAدر صورت عدم آلودگی، غیر سمی است و کاربردهای آن را به حوزه‌هایی مانند صنایع پزشکی و غذایی گسترش می‌دهد.

معایب

  • شکننده و نسبتاً ضعیف: واضح‌ترین عیب PLA استحکام خمشی پایین آن است. قطعات چاپ‌شده با PLA به‌طور قابل‌توجهی ضعیف‌تر از قطعات قالب‌گیری تزریقی و حتی قطعات چاپ‌شده با سایر مواد مانند PETG و ABS هستند. قطعات PLA معمولاً خم نمی‌شوند؛ آن‌ها به سرعت پس از اعمال نیروی کافی می‌شکنند، به این معنی که ماده بسیار شکننده است.
  • مقاومت کم در برابر دما: علاوه بر اینکه PLA قوی‌ترین ماده نیست، مقاومت حرارتی بالایی نیز ندارد. PLA دمای انتقال شیشه‌ای پایینی دارد، بنابراین قطعات چاپ‌شده با این ماده در شرایط گرم تمایل به تغییر شکل دارند و PLA را به ماده‌ای کمتر ایده‌آل برای استفاده در فضای باز تبدیل می‌کنند.
  • زیست‌تخریب‌پذیری محدود: در حالی که بسیاری از افراد از زیست‌تخریب‌پذیری PLA صحبت می‌کنند، در عمل اینطور نیست. شرایط لازم برای تجزیه طبیعی PLA در محیط بسیار نادر است. دقیق‌تر این است که بگوییم PLA به‌صورت صنعتی قابل کمپوست است.
استفاده از PLA با اهداف پزشکی
(Source: Evonik)

کاربردها

PLA محبوب‌ترین ماده پرینت سه بعدی است، اما کاربردهای زیادی علاوه بر پرینت سه بعدی دارد:

  • بسته‌بندی مواد غذایی: یک ماده غیر سمی و از نظر تئوری ایمن برای مواد غذایی است و آن را به پلاستیکی عالی برای بسته‌بندی مواد غذایی تبدیل می‌کند، زیرا مواد غذایی را آلوده نمی‌کند. به‌عنوان مثال، شرکت BioPak، یک شرکت بسته‌بندی مواد غذایی، با موفقیت از PLA برای ساخت بسته‌بندی‌های ایمن برای مواد غذایی استفاده کرده است.
  • پزشکی: ترکیب غیر سمی PLA آن را در صنعت پزشکی و بهداشت مفید می‌کند. PLA در مهندسی بافت به دلیل سازگاری با بدن انسان استفاده شده است.
  • نمونه‌سازی: نمونه‌سازی با PLA معمولاً با پرینت سه بعدی انجام می‌شود و راهی عالی برای کسب‌وکارها و افراد است تا ایده‌های خود را به واقعیت تبدیل کنند. این به این دلیل است که PLA چاپ بسیار آسانی دارد، ارزان است و می‌تواند با هر پرینتر سه بعدی FDM استفاده شود.
  • منسوجات:  PLA همچنین برای تولید الیاف و سایر منسوجات به دلیل قابلیت تنفس، وزن کم و سازگاری با رنگ‌های رنگرزی استفاده می‌شود. به‌طور خاص، ممکن است از آن در پرکننده‌های بالش و لحاف، فرش، پوشک و حتی پارچه‌های لباس استفاده شود.
  • لوازم آرایشی: صنعت لوازم آرایشی یکی از بزرگ‌ترین عوامل تولید پلاستیک است و PLA به‌عنوان یک جایگزین بسته‌بندی دوست‌دار محیط‌زیست در حال محبوبیت است.
انواع فیلامنت PLA
(Source: MatterHackers)

اکنون که صنایعی که PLA بیشتر در آن‌ها استفاده می‌شود را می‌دانید، در زیر چند روش برای تولید قطعات PLA آورده شده است:

  • پرینت سه بعدی: پرینت سه بعدی FDM روشی بسیار رایج برای تولید قطعات با PLA است. این ماده چاپ بسیار آسانی دارد و به دمای بالا، بستر گرم یا تنظیمات اکستروژن مستقیم نیاز ندارد.
  • قالب‌گیری تزریقی: قالب‌گیری تزریقی محبوب‌ترین روش تولید ترموپلاستیک‌ها است، زیرا می‌تواند برای تولید انواع قطعات از آجرهای لگو تا قطعات داخلی خودرو (مانند داشبورد) استفاده شود. ظروف یک‌بار مصرف PLA با این روش تولید می‌شوند.
  • ترموفرمینگ و قالب‌گیری بادی: اگر تا به حال بسته‌بندی مواد غذایی یک‌بار مصرف با برچسب PLA به شما داده شده است، احتمالاً با یکی از این دو روش پردازش شده است. ترموفرمینگ یک ورق PLA را گرم می‌کند تا نرم شود و آن را روی یک قالب فشار می‌دهد تا PLA به شکل قالب درآید. قالب‌گیری بادی مفهومی مشابه دارد، اما با یک لوله شروع می‌شود و از هوای فشرده برای گسترش سیلندر به داخل یک قالب بطری‌شکل استفاده می‌کند.

ویژگی‌های مواد

اگرچه قبلاً به برخی از ویژگی‌های مواد مانند شکنندگی اشاره کرده‌ایم، پلاستیک PLA ویژگی‌های دیگری نیز دارد که ارزش بحث دارد:

  • استحکام:  PLA یک پلاستیک قوی شناخته نمی‌شود (آن عنوان به نایلون یا PC تعلق دارد)، اما استحکام قطعه PLA بیشتر به نحوه ساخت آن بستگی دارد تا خود ماده. به‌عنوان مثال، استفاده از چگالی پرکننده بیشتر و ارتفاع لایه بالاتر، قطعه پرینت سه بعدی قوی‌تری ایجاد می‌کند.
  • انعطاف‌پذیری:  PLA یک پلاستیک سفت است، به این معنی که استحکام خمشی کم‌تری نسبت به سایر پلاستیک‌ها، به‌ویژه پلاستیک‌های انعطاف‌پذیر مانند TPU دارد. علاوه بر این، همان‌طور که قبلاً اشاره کردیم، PLA شکننده است. به جای خم شدن، معمولاً می‌شکند.
  • مقاومت در برابر دما:  PLA به دمای چاپ نسبتاً پایینی نیاز دارد، اما این بدان معناست که پس از چاپ مقاومت کم‌تری در برابر دمای بالا خواهد داشت. به همین دلیل توصیه می‌شود که از PLA برای قطعاتی که قرار است در فضای باز یا در معرض نور مستقیم خورشید استفاده شوند، استفاده نکنید، زیرا به راحتی تغییر شکل می‌دهند. و همان‌طور که در بالا ذکر شد، اگر قطعات نیاز به شستشو دارند، از ماشین ظرفشویی اجتناب کنید.
  • مقاومت در برابر UV: ماده PLA می‌تواند در صورت قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض اشعه‌های UV تغییر رنگ دهد. در ترکیب با دمای بالا، این تخریب می‌تواند سریع‌تر اتفاق بیفتد و باعث شکنندگی شود.
  • مقاومت شیمیایی:  PLA در حلال‌هایی مانند استون یا ایزوپروپیل الکل حل نمی‌شود و به‌طور کلی یک ماده مقاوم و پایدار شیمیایی است. با این حال، هنوز هم می‌توانید از حلال‌هایی مانند اتیل استات و مخلوط‌هایی مانند XTC3D برای حل کردن یا صاف کردن لایه‌های قطعات PLA استفاده کنید.
چاپ با فیلامنت PLA رنگی و آسان
(Source: GlennovitS 3D via MakerWorld)

عملکرد چاپ فیلامنت PLA

فیلامنت PLA در مقایسه با سایر مواد چاپی، ماده‌ای آسان برای پرینت سه بعدی است. PLA به‌طور طبیعی یک ماده عالی برای پرینت سه بعدی است، برخلاف پلاستیک‌هایی مانند نایلون یا پلی‌کربنات که انتقال آن‌ها به تولید افزودنی به این سادگی نیست. به‌طور کلی، PLA عملکرد چاپ بسیار خوبی دارد که به دلیل چند عامل است.

اولاً، PLA به بستر گرم، محفظه بسته یا تنظیمات اکستروژن مستقیم نیاز ندارد، بنابراین تجهیزات مورد نیاز برای چاپ این ماده گران نیستند و گاهی حتی کمتر از ۱۰۰ دلار هزینه دارند. مواد دیگری مانند ABS، PETG و TPU همگی حداقل به یکی از این موارد برای ایجاد چاپ با کیفیت نیاز دارند.

ثانیاً، PLA به‌طور گسترده در دسترس است و صنعت پرینت سه بعدی مصرفی به اندازه‌ای رشد کرده است که فیلامنت PLA به راحتی به صورت آنلاین در دسترس است. همچنین قیمت آن نسبتاً ارزان است و از حدود ۲۰ دلار به ازای هر کیلوگرم شروع می‌شود. فیلامنت‌های دیگر مانند PETG چند دلار بیشتر به ازای هر کیلوگرم هزینه دارند و گزینه‌های ارزان‌تری نیز وجود دارد.

ثالثاً، PLA نسبت به تنظیمات مختلف چاپ (در حد معقول) تحمل بالایی دارد، بنابراین دستیابی به یک چاپ خوب بدون نیاز به فرآیند طولانی تست برای تنظیم دقیق تنظیمات اسلایسر بسیار آسان است. بیشتر پروفایل‌های پیش‌فرض اسلایسر از همان ابتدا یک مدل رضایت‌بخش به شما می‌دهند و فقط کمی تنظیم می‌تواند چاپ‌های شما را حتی بهتر کند. در مقابل، ABS، PETG و TPU همگی به تنظیمات اسلایسر حساس هستند، بنابراین پروفایل‌های اسلایسر شما برای این مواد باید به دقت تنظیم شوند تا چاپ‌های خوبی تولید کنند.

در نهایت، PLA می‌تواند سریع‌تر از اکثر مواد دیگر چاپ شود و به دلیل نیاز به نمونه‌سازی سریع، PLA برای توسعه سریع نمونه‌ها محبوب است. هیچ‌کس نمی‌خواهد روزها منتظر بماند تا اولین نمونه‌اش تولید شود، زیرا تا آن زمان ممکن است به سراغ نمونه بعدی رفته باشد!

انواع مختلف فیلامنت‌های PLA
(Source: Jamie H. via Protopasta)

انواع PLA

در طول سال‌ها، انواع منحصر به فردی از فیلامنت PLA ظهور کرده‌اند که به مصرف‌کننده گزینه‌های زیادی می‌دهد:

استاندارد و بازیافتی

اول از همه، PLA استاندارد نوع رایج PLA در صنعت پرینت سه بعدی است که هیچ ویژگی منحصر به فرد یا خاصی به جز ویژگی‌های پایه‌ای ماده PLA و بهترین قیمت ندارد.

تفاوت چندانی با گزینه‌های استاندارد ندارد، PLA بازیافتی به‌طور فزاینده‌ای در دسترس است و در صورت خرید از تولیدکنندگان معتبر، کیفیت عالی دارد.

زیبایی‌شناختی

اینجاست که PLA واقعاً می‌درخشد – به معنای واقعی کلمه. به‌عنوان یک انتخاب عالی برای چاپ‌های تزئینی، تولیدکنندگان فیلامنت بسیار خلاقانه عمل کرده‌اند (اگرچه نمی‌توانیم وعده‌ای در مورد مزایای استحکامی بدهیم). یکی از رایج‌ترین انواع، PLA ابریشمی است که سطحی بسیار براق، صاف و ابریشمی به قطعات می‌دهد و برای قطعاتی مانند گلدان محبوب است. PLA براق یا درخشان حاوی ذرات درخشان بزرگی است که بسیار قابل مشاهده هستند، بنابراین می‌توانید قطعه‌ای چاپ‌شده داشته باشید که می‌درخشد. PLA درخشان در تاریکی به دلیل افزودنی‌های خاص در فیلامنت می‌درخشد. همچنین فیلامنت‌های دو رنگ، رنگین‌کمانی و گرادیانتی وجود دارند که به قطعات PLA جلوه‌ای رنگی می‌دهند، بدون نیاز به رنگ‌آمیزی. برای ظاهری منحصر به فرد، فیلامنت‌های PLA شفاف یا مات را امتحان کنید.

با رویکردی کمی متفاوت به فیلامنت‌های زیبایی‌شناختی، فیلامنت‌های کامپوزیتی که هدف آن‌ها تقلید از یک ماده طبیعی است، می‌توانند چاپ‌های سه بعدی را به سطح جدیدی برسانند. PLA چوبی اغلب حاوی ذرات واقعی چوب است تا ظاهری شبیه به چوب تراشیده‌شده به آن بدهد و برای چاپ‌هایی مانند پلاک عالی است. فیلامنت PLA مرمری نیز گزینه محبوب دیگری است و گاهی (اما نه همیشه) حاوی ذرات کوچک سنگ است تا سطحی شبیه به مرمر و خال‌دار ایجاد کند.

کاربردی

“Plus” و “Pro” اصطلاحات رایج در صنعت فیلامنت برای توصیف موادی هستند که با افزودنی‌های خاصی مخلوط شده‌اند تا عملکرد آن‌ها، معمولاً در مورد استحکام، بهبود یابد. Pro PLA و PLA+ گزینه‌های عالی هستند اگر می‌خواهید قطعات کاربردی و قابل استفاده در دنیای واقعی چاپ کنید که تحت فشارهای فیزیکی قرار خواهند گرفت اما همچنان با ماده‌ای که چاپ آن آسان است.

برای استحکام بیشتر، PLA تقویت‌شده با الیاف کربن یک فیلامنت کامپوزیتی است که حاوی ذرات الیاف کربن است تا استحکام و دوام PLA را افزایش دهد و در عین حال بیشتر ویژگی‌های سهولت استفاده آن را حفظ کند.

علاوه بر فیلامنت‌هایی که برای استحکام فرموله شده‌اند، انواع PLA وجود دارند که هدف آن‌ها بهبود سایر ویژگی‌های فیزیکی مهم است. این موارد شامل PLA نرم، یک فیلامنت انعطاف‌پذیر شبیه به TPU، PLA مقاوم در برابر حرارت و PLA رسانا برای پروژه‌های الکتریکی با شدت کم است.

پایداری

PLA زمان زیادی برای تجزیه طبیعی نیاز دارد. همان‌طور که قبلاً اشاره کردیم، پلاستیک PLA از گیاهانی مانند ذرت به جای مواد مضر مانند نفت خام که بیشتر پلاستیک‌های دیگر از آن ساخته می‌شوند، به دست می‌آید. این بدان معناست که PLA تا حد زیادی یک ماده پایدار است، زیرا گیاهان نسبتاً تجدیدپذیر هستند.

با این حال، گیاهان مورد نیاز برای تولید PLA، منابع غذایی مهمی هستند و برخی ممکن است استدلال کنند که استفاده از این محصولات محدود برای ساخت پلاستیک به جای غذا به نفع سیاره نیست. در حال حاضر، تلاش‌های تحقیقاتی در حال انجام است تا از محصولات جانبی کشاورزی به جای خود محصول برای تولید PLA استفاده شود.

PLA از نظر فنی زیست‌تخریب‌پذیر است، اما حتی در یک محیط ایده‌آل نیز تجزیه قطعات پلاستیکی PLA زمان زیادی می‌برد. یک مطالعه نشان داد که در یک محیط کمپوست کنترل‌شده، با گرما و موجودات تجزیه‌کننده برای تسریع فرآیند، پلاستیک PLA سه ماه طول کشید تا تجزیه شود.

تجزیه PLA در شرایط طبیعی و کنترل‌نشده حتی بیشتر از سه ماه طول می‌کشد. بنابراین، اینطور نیست که بتوانید به سادگی تمام قطعات قدیمی 3DBenchy خود را در کمپوست یا روی زمین رها کنید. در عوض، بهترین کار این است که PLA را تا حد امکان به یک مرکز ویژه بازیافت ضایعات پرینت سه بعدی ارسال کنید. به‌عنوان یک گزینه دیگر، می‌توانید با تعهد کافی، ضایعات PLA خود را بازیافت کنید!

همچنین می‌توانید با خرید فیلامنت بازیافتی، مصرف مواد اولیه را کاهش دهید. روش‌های بازیافت ضایعات چاپ در سال‌های اخیر به‌طور قابل‌توجهی بهبود یافته‌اند، اما برخی شرکت‌ها نیز مواد بازیافتی خود را از ضایعات صنعتی تهیه می‌کنند. در هر صورت، فیلامنت PLA بازیافتی می‌تواند به زیبایی مواد نو چاپ شود.

تجزیه فیلامنت PLA زمان زیادی طول می‌کشد.
(Source: Hobby Hoarder via YouTube)

سمیت و ایمنی مواد غذایی

PLA به‌عنوان یک ماده خالص ایمن برای مواد غذایی است، اما آلاینده‌ها می‌توانند در ترک‌ها نفوذ کنند. در نهایت، مهم است که در مورد سمیت و ایمنی مواد غذایی پلاستیک PLA بحث کنیم، زیرا این یک نکته کلیدی در استفاده از هر ماده‌ای است. PLA یک ماده غیر سمی است و در تئوری می‌تواند برای تولید اقلام ایمن برای مواد غذایی استفاده شود، برخلاف سایر پلاستیک‌های پرینت سه بعدی مانند ABS. با این حال، عوامل زیادی در ایمنی مواد غذایی PLA نقش دارند، به‌ویژه اگر یک قطعه پرینت سه بعدی باشد.

اینکه یک ماده غیر سمی باشد به این معنی نیست که تماس آن با مواد غذایی بی‌خطر است. به‌عنوان مثال، پرینت سه بعدی FDM قطعات را لایه به لایه ایجاد می‌کند و شکاف‌های کوچکی بین این لایه‌ها وجود دارد. این شکاف‌ها می‌توانند ذرات خارجی را به دام بیندازند و قطعه را آلوده کرده و محیطی مناسب برای رشد باکتری‌ها فراهم کنند.

قبل از اینکه قطعه را با مواد غذایی تماس دهید، به خاطر داشته باشید که فیلامنت PLA از طریق اکسترودر، لوله، هات‌اند و نازل تغذیه می‌شود – همه این مکان‌ها ممکن است با مواد دیگر و بالقوه ناامن در تماس باشند. ما توصیه می‌کنیم قبل از تلاش برای چاپ هر چیزی که با مواد غذایی تماس خواهد داشت، راهنمای ما برای چاپ قطعات ایمن برای مواد غذایی را مطالعه کنید.

علاوه بر این، افزودنی‌هایی مانند نرم‌کننده‌ها اغلب به فیلامنت‌های PLA اضافه می‌شوند که می‌توانند عواقب ناشناخته (و آزمایش‌نشده) بر ایمنی مواد غذایی فیلامنت داشته باشند. افزودنی‌ها می‌توانند از ماده خارج شوند، به‌ویژه هنگام تماس با مایعات خاص یا در دمای بالا. به همین دلیل بهتر است به فیلامنت‌های PLA پایبند باشید که مطابق با استانداردهای ایمنی مواد غذایی فرموله و تولید شده‌اند.

پرینت در دنیای صنایع غذایی با فیلامنت PLA
(Source: Jakub Kočí via Prush Research)

به خاطر داشته باشید که پلاستیک PLA خالص غیر سمی و ایمن برای مواد غذایی است، ولی سایر مواد و ذرات می‌توانند بر ایمنی قطعه نهایی تأثیر بگذارند.

نتیجه‌گیری

پلاستیک PLA به عنوان یکی از محبوب‌ترین مواد در صنعت پرینت سه بعدی، جایگاه ویژه‌ای در میان سازندگان و علاقه‌مندان به این فناوری دارد. این ماده که از منابع تجدیدپذیر مانند ذرت و نیشکر تولید می‌شود، نه تنها دوست‌دار محیط‌زیست است، بلکه به دلیل سهولت استفاده، قیمت مناسب و طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها و گزینه‌ها، به یکی از گزینه‌های اصلی برای چاپ سه بعدی تبدیل شده است. با این حال، مانند هر ماده دیگری، PLA نیز دارای مزایا و معایبی است که باید در نظر گرفته شود.

از جمله مزایای PLA می‌توان به چاپ آسان، قیمت پایین، غیر سمی بودن و سازگاری با محیط‌زیست اشاره کرد. این ویژگی‌ها باعث شده‌اند که PLA نه تنها در پرینت سه بعدی، بلکه در صنایع دیگری مانند بسته‌بندی مواد غذایی، پزشکی، منسوجات و لوازم آرایشی نیز مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، معایبی مانند شکنندگی، مقاومت کم در برابر دما و زیست‌تخریب‌پذیری محدود، باعث می‌شوند که PLA برای برخی کاربردها، به ویژه در محیط‌های با دمای بالا یا نیاز به استحکام بیشتر، چندان مناسب نباشد.

در نهایت، PLA به عنوان یک ماده غیر سمی و ایمن برای مواد غذایی شناخته می‌شود، اما باید توجه داشت که فرآیند پرینت سه بعدی و افزودنی‌های مورد استفاده در فیلامنت‌ها می‌توانند بر ایمنی نهایی قطعات تأثیر بگذارند. بنابراین، برای کاربردهای مرتبط با مواد غذایی، رعایت استانداردهای ایمنی و استفاده از فیلامنت‌های مطابق با این استاندارها ضروری است.

به طور کلی، PLA یک ماده همه‌کاره و کاربردی است که با وجود برخی محدودیت‌ها، همچنان به عنوان یکی از گزینه‌های برتر در صنعت پرینت سه بعدی و سایر زمینه‌های تولیدی مطرح است. با پیشرفت‌های آینده در زمینه بهبود ویژگی‌های مکانیکی و حرارتی PLA، می‌توان انتظار داشت که این ماده حتی در کاربردهای بیشتری مورد استفاده قرار گیرد.