Чи руйнується PLA у воді? Чи водонепроникний PLA?

Roy Hill 03-06-2023
Roy Hill

PLA - найпопулярніший матеріал для 3D-друку, але люди ставлять під сумнів його довговічність, особливо у вологому стані. Одне з питань, яке ставлять люди, - чи руйнується PLA у воді, і якщо так, то як швидко він розкладається?

У звичайній воді без додаткового нагрівання PLA може прослужити десятиліттями, оскільки для його руйнування або деградації потрібні особливі умови. Багато людей без проблем використовують PLA в акваріумах, ваннах або басейнах. Були проведені випробування PLA під водою, і він витримав їх протягом багатьох років.

Те ж саме має бути і з солоною водою. PLA не розчиняється і не руйнується у воді, як дехто може подумати.

Це основна відповідь, але є ще багато інформації, яку ви захочете дізнатися, тож читайте далі.

    Чи руйнується PLA у воді? Як довго протримається PLA у воді?

    ПЛА повністю не розкладається або розкладається, якщо температура води не підтримується вище 50°C за наявності певних ферментів для біологічної реакції, при цьому для його розкладання потрібно близько 6 місяців.

    Дивіться також: Чи можуть 3D-принтери друкувати все, що завгодно?

    Багато експериментів користувачів показали, що звичайний PLA не руйнується у воді. Вони показали, що PLA дійсно може швидко руйнуватися на мікрочастинки під впливом гарячої води та надзвичайно суворих температур після тривалого часу.

    Один користувач помітив, що мильниця з PLA простояла в душі близько двох років без жодних ознак гниття. Це свідчить про те, як довго PLA може витримувати воду, не руйнуючись.

    Інший користувач виготовив пробку для сміттєпроводу з марки PLA, яка була достатньо міцною, щоб забезпечити стікання води з раковини при частому скиданні окропу протягом більше року.

    Один експеримент показав вплив чотирьох різних середовищ на 3D-друк Benchy: вода, ґрунт, відкрите сонячне світло та робочий стіл протягом 2 років. Результати тесту не показали різниці в міцності матеріалу для кожного середовища.

    Як з'ясувалося в результаті численних тестів, PLA повинен перебувати у воді протягом декількох років, щоб з'явилися якісь ознаки деградації.

    Як швидко деградує/погіршується стан НВАК?

    Полімолочна кислота (PLA) часто рекламується як біорозкладна. Однак вона розкладається і трохи зношується при повному зануренні у воду, і для цього може знадобитися до 2 років. За нормальних умов вона не буде руйнуватися.

    Відомо, що друковані матеріали PLA можуть служити понад 15 років на відкритому сонячному світлі, якщо вони не піддаються механічному тиску.

    В експерименті користувач тестував різні нитки, використовуючи тестові диски різних розмірів, товщиною 0,3-2 мм, 100% заповнення, з зовнішнім кільцем 2-3 мм з 10% заповненням.

    Він протестував 7 різних типів ниток.

    Атомний ПЛА та шовковий ПЛА поміщали на гарячу водяну баню з температурою близько 70°C у полістирольну пластикову ванну за допомогою занурювального нагрівача.

    Нитки одразу ж вигиналися, коли їх занурювали у воду, оскільки температура води була вищою за температуру скла PLA.

    Було помічено, що нитки PLA розшаровувалися наприкінці 4 днів, а більшість з них стали крихкими, їх можна було зламати з невеликим зусиллям, і вони легко кришилися, коли їх ламали рукою.

    Перегляньте відео нижче.

    Відбитки, виготовлені з нитки PLA, яка ввібрала воду перед друком, можуть набухати або ставати крихкими. Це відбувається тому, що PLA гігроскопічний або поглинає вологу з навколишнього середовища.

    Ця волога може спричинити проблеми з друком, такі як утворення бульбашок від нагрівання сопла, що впливає на вологу, що призводить до швидшого руйнування ПЛА.

    Чи шкідливий PLA для навколишнього середовища чи екологічно чистий?

    Порівняно з іншими нитками, PLA є відносно безпечним для навколишнього середовища, але його не можна ефективно переробляти або повторно використовувати, щоб бути екологічно чистим. Я вважаю, що PLA є трохи більш екологічним, ніж інші нитки, такі як нитка ABS, яка є термопластиком на нафтовій основі.

    Це пояснюється тим, що нитка PLA - це біопластик, виготовлений з нетоксичної сировини, такої як крохмаль, видобутий з природних матеріалів.

    Коли більшість людей починають друкувати, вони дізнаються про PLA як про біорозкладний матеріал або нитки, які часто маркують як екологічно чистий пластик на рослинній основі.

    Це згадується в багатьох порівняннях ниток, праймерах і навчальних посібниках, де йдеться про те, що PLA чудовий, оскільки він біологічно розкладається, але не обов'язково є екологічно чистим в цілому.

    PLA порівняно з іншими нитками відносно легше переробляти на спеціалізованих підприємствах. Що стосується чистого PLA, то його можна компостувати в промислових системах компостування.

    Дивіться також: 30 найкращих 3D-друків акваріумів - STL-файли

    З точки зору повторного використання PLA, щоб його не викидати, головне, що ви можете зробити, - це розплавити пластик або подрібнити його на дрібні гранули, які можна використовувати для створення нових ниток.

    Багато компаній спеціалізуються на цьому, а також продають машини, які допомагають користувачам створювати власні нитки. Можна придбати "зеленіші" нитки, але вони можуть коштувати дорожче або бути структурно слабшими за звичайні PLA-нитки.

    Один користувач згадав, що його місцевий пункт прийому сміття не приймає PLA, але зазвичай можна знайти місце поблизу, де його приймають.

    Ви також можете подумати про те, наскільки менше пластику купується і використовується в результаті ремонту речей за допомогою 3D-друку, які в іншому випадку ви могли б викинути і купити заново.

    Багато людей зараз вирішують зменшити кількість пластикової упаковки, купуючи лише саму нитку та багаторазову котушку. Основні концепції, яких слід дотримуватися при 3D-друку з точки зору екологічності, - це скорочення, повторне використання та переробка.

    Найбільший вплив на навколишнє середовище матиме загальне зменшення використання пластику, в чому 3D-друк допомагає.

    Чи можна компостувати PLA в домашніх умовах?

    Якщо у вас немає відповідної спеціалізованої машини, PLA не можна компостувати в домашніх умовах. Стандартний компостер на подвір'ї, швидше за все, не підійде для компостування PLA. Скоріше за все, PLA розкладеться в промисловому компостері, який нагрівається до набагато вищих температур, ніж домашній компостер.

    Хоча відомо, що відбитки PLA з часом руйнуються під впливом жорстких умов навколишнього середовища, позбутися від нього складно, оскільки він піддається компостуванню лише за дуже точних умов.

    Це пов'язано з тим, що він потребує наявності біологічного процесу, стійкої високої температури і займає багато часу, що не є сприятливим для домашньої установки.

    Було виявлено, що сировина PLA піддається біологічному розкладанню більше, ніж полімери, отримані з нафти, такі як ABS, але не набагато більше.

    Користувач зазначив, що для ефективного розкладання PLA компостний агрегат повинен досягати стабільної температури 60°C (140°F). Ця температура досягається в комерційних компостних агрегатах, але її важко досягти в домашніх умовах.

    Ось відео, яке пояснює більше про біорозкладність PLA.

    Канал на YouTube під назвою Brothers Make пропонує різні способи переробки та повторного використання залишків PLA для тих, хто може обрати цей варіант утилізації відходів PLA для виготовлення різних предметів різного призначення.

    Люди припускають, що можна розплавити PLA при 180°C, щоб зробити велику плиту або циліндр, і використовувати його як заготовку для токарного верстата або верстата з ЧПУ.

    Чи є PLA Plus водонепроникним?

    PLA Plus може бути водонепроникним, якщо його надрукувати на правильно відкаліброваному 3D-принтері з великою товщиною стінок. Сама нитка може утримувати воду без протікання, але вам доведеться використовувати правильні налаштування і мати хороший контейнер для 3D-друку.

    Ось кілька порад, яких ви можете дотримуватися, щоб зробити PLA+ нитку водонепроникною

    • Додавання додаткових периметрів для друку
    • Надмірне видавлювання нитки під час друку
    • Друк товстих шарів за допомогою сопла більшого діаметра
    • Покрийте відбиток епоксидною смолою або смолою

    Roy Hill

    Рой Хілл — пристрасний ентузіаст 3D-друку та технологічний гуру, який володіє багатими знаннями про все, що стосується 3D-друку. Маючи понад 10 років досвіду роботи в галузі, Рой опанував мистецтво 3D-проектування та друку та став експертом у новітніх тенденціях і технологіях 3D-друку.Рой отримав ступінь інженера-механіка Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) і працював у кількох авторитетних компаніях у сфері 3D-друку, включаючи MakerBot і Formlabs. Він також співпрацював з різними компаніями та окремими особами, щоб створювати спеціальні 3D-друковані продукти, які зробили революцію в їхній промисловості.Окрім пристрасті до 3D-друку, Рой є завзятим мандрівником і любителем активного відпочинку. Любить проводити час на природі, в походах і в кемпінгу з родиною. У вільний час він також наставляє молодих інженерів і ділиться багатством знань про 3D-друк через різні платформи, включаючи свій популярний блог 3D Printerly 3D Printing.