Jusheng

Creo que muchos amigos han encontrado esta situación: después de imprimir un sujetador con grandes expectativas, se rompió con un "clic" cuando se probó. En este momento, definitivamente te preguntarás: ¿Debería usar el PLA+ que se dice que es más fuerte? ¿Pero es realmente tan fácil de usar como se anuncia? ¿Sacrificará las ventajas dePLA ordinario, como una fácil impresión y detalle? Elegir qué material está realmente enredado.

PLA y PLA+ parecen hermanos, y la clave para usar es tres puntos: cuál es más fuerte, cuál es más fácil de imprimir y cuál es más rentable.

• Ordinary PLA es un viejo amigo de nuestra impresión de escritorio FDM. Es barato, fácil de comprar y fácil de usar. Pero sus propiedades mecánicas son limitadas, y es difícil ser competente para los escenarios de carga o con fuerza.
• PLA+ puede entenderse como su versión actualizada.Se agregan aditivos específicos a la fórmula para mejorar la dureza, Fuerza y ​​enlace entre capas, y tiene una gama más amplia de usos. Por supuesto, el precio de esta "actualización" también es más alto.

En JS, a menudo comparo estos materiales. Este artículo analizará las dimensiones más importantes de los proyectos reales, como el rendimiento de la fuerza, la experiencia de impresión, el costo y los requisitos de almacenamiento, para ver cómo elegir entrePLA y PLA+Para que su proyecto sea un éxito.

Resumen de respuestas centrales:

Este artículo responderá a sus preguntas:

• En esta guía, te llevaré a presentar los "aditivos misteriosos" en PLA+.
• Usaré datos y gráficos para explicar las diferencias entre PLA y PLA+ en la resistencia a la tracción, la dureza y los parámetros de impresión reales.
• También compartiré un caso real de mi tren de aterrizaje de drones para ver cómo elegir materiales según las necesidades.
• Finalmente, también responderé preguntas que la gente suele hacer sobre PETG y PLA.

¿Por qué debería confiar en esta guía? La perspectiva de la ciencia material de JS

En JS, ayudar a los clientes con procesamiento personalizado no se trata solo de imprimir cosas. De la prueba inicial a la finalproducción en masa, tenemos que controlar la selección de material todos los días.

¿Por qué? ¡Porque hay demasiadas lecciones! Hemos probado y utilizado personalmente varios plásticos comunes en el mercado: PLA ordinario, PLA+mejorado, PET más fuerte, ABS resistente al calor y esos plásticos de ingeniería con mayores requisitos de rendimiento. El rendimiento de estos materiales realmente no es algo que pueda entenderse solo mirando la tabla de parámetros.

Para dar un ejemplo simple, puede pensar que PLA y PLA+ son solo una letra diferente (PLA-VS-PLA-PLUS), y está bien siempre que puedan usarse.Pero en la operación real, la diferencia es demasiado grande.A veces, solo porque se elige PLA en lugar de PLA+, el prototipo no es lo suficientemente fuerte, y se desmorona durante las pruebas, y no cumple con los requisitos. Hemos visto demasiados problemas de este tipo, y todas son experiencias adquiridas a través de la práctica continua.

Entonces, lo que se escribe en esta guía no se copia de ningún libro de texto. Es realmente la esencia acumulada por nuestroEquipo JSUso de máquinas reales y materiales reales para resolver problemas para los clientes una y otra vez. El núcleo de nuestra preocupación es un punto: ¿pueden las cosas hechas de los materiales que elige realmente se usan y resistir la prueba del uso real? Esta es la clave.

"Como el profesor Ashby, una gran vaca en el campo de la ciencia de los materiales, a menudo enfatiza: la selección de materiales no es una simple referencia al manual, sino un proceso de comprensión de cómo el rendimiento se realiza realmente en el diseño".

Nuestra guía espera ayudarlo a lograr esta "comprensión" y hacer cosas más confiables y duraderas. Este es un resumen de la experiencia de nuestros ingenieros JS en el trabajo de campo todos los días, que vale la pena su referencia.

Análisis en profundidad: ¿Cuál es el "+" en PLA+?

Déjame decirte lo que significa el misterioso "+" en PLA+. No se deje engañar por el nombre, no es un estándar oficial, sino un apodo dado por los fabricantes a su propia versión mejorada de PLA. Pero todos tienen el mismo objetivo:Para resolver el mayor problema de PLA, ¡demasiado frágil!

Fórmula Revelar: El núcleo del "+" es el agente de endurecimiento (TPU)

• Imagine las cadenas moleculares del PLA estándar como un montón de palillos de vidrio cuidadosamente dispuestos pero duros. La clave de este "+" es mezclar un pequeño puñado de "goma de goma" elástica entre estas varillas de vidrio, generalmentepoliuretano termoplástico(TPU). Al imprimir, estas pequeñas partículas de TPU se derriten y se mezclan en PLA.
• Después de enfriar, se convierten en cojines entre las cadenas moleculares del PLA. Cuando se dobla o lo suelta con fuerza, estas "gomas de goma" puedenabsorber el impacto y dispersar la energía,en lugar de romperse directamente en dos con un "SNAP" como el PLA estándar.

Actualización de núcleo dura traída por el signo "+": la transformación de quebradiza a difícil

Con la adición de TPU y otras "gomas", el rendimiento de PLA+ es completamente diferente:

• La resistencia al impacto se ha disparado:¡Esta es la mejora más grande y práctica! El PLA estándar se rompe cuando golpea (su dureza y fragilidad están cerca de algunospiezas de moldeo por inyección), PLA+ puede absorber más energía de impacto, y las piezas solo pueden abollarse cuando caen al suelo, en lugar de romperse en pedazos. La durabilidad es el rey.
• Las capas están más firmemente unidas:Los aditivos hacen que el material fundido sea más fluido. De esta manera, cada capa de material recién extruido puede "morder" mejor con la capa debajo. Las piezas impresas, especialmente a lo largo de la dirección de impresión (eje z), no son fáciles de descifrar.
• Buena flexibilidad:El PLA estándar se rompe casi en la primera flexión. PLA+ puede soportar una mayor deformación de flexión antes de la fractura. Aunque no es tan bueno como los materiales flexibles especializados, esta tenacidad es muy útil para muchas partes que necesitan resistir una ligera deformación.

Use PLA+ Well y ajuste la configuración de impresión

PLA+ es ligeramente diferente dePLA estándarAl imprimir:

• La temperatura debe ser más alta:Debido a la adición de agentes de endurecimiento, se requiere una temperatura más alta (generalmente 10-15 ° C más alta que el PLA puro, aproximadamente 200-220 ° C) para hacer que el material se derrita lo suficientemente bien, fluya suavemente y asegure que las capas estén firmemente unidas. Si la temperatura no es suficiente, el efecto se reducirá considerablemente.
• Puede haber más dibujo:Con una mejor fluidez, el cabezal de impresión se mueve de un punto a otro punto vacío, puede resaltar algunos filamentos. No es difícil resolverlo. Aumente ligeramente la velocidad/distancia de retracción y generalmente se puede resolver.
• La superficie se vuelve mate:El PLA estándar suele ser más suave e incluso un poco reflectante. PLA+ tiene más materiales y tiene mássuperficie mate. Esto no es de calidad, sino más bien una propiedad del material.

¿Cuánta dureza mejora el PLA+?

Se compara el rendimiento de PLA estándar, PLA+ y sus representantes de plásticos de ingeniería de grado inyección (aleación de PC/ABS) en los valores más significativos relacionados con la tenacidad:

Los datos se compilan de Journal of Polymer Aditive Manufacturing, vol. 12, número 3, 2024 y ASTM D5045, base de datos de prueba estándar D790.

Interpretación de datos clave:

• Hardedad de la fractura (KIC): este valor evalúa directamente la resistencia del material a la extensión de las grietas.PLA+es más del doble de la del PLA estándar, e incluso está cerca del límite inferior de algunos plásticos de ingeniería de grado inyección. ¡Esta es la realización más hardcore del valor del signo "+"!
• Módulo de almacenamiento (E '): refleja la rigidez/rigidez del material. PLA+ es ligeramente más bajo que el PLA estándar (aproximadamente 10-15%), que es el efecto típico de "intercambiar rigidez por la tenacidad" traída por el agente de endurecimiento (TPU), que está en línea con las expectativas.
• Factor de pérdida (Tan δ): la capacidad de absorber la energía de vibración. PLA+ es muy superior al PLA regular, lo que indica que tiene la capacidad de resistir una mayor absorción de energía de impacto.
• Resistencia a la unión entre capas: PLA+ tiene una mayor resistencia a la dirección Z que el PLA estándar, con un aumento de más del 100%, lo que verifica el efecto de los aditivos en la mejora de la unión entre capas.

El signo "+" en PLA+ es la adición de agentes de endurecimiento(como TPU) para hacer el material de "frágil" a "duro". Al usarlo, recuerde aumentar ligeramente eltemperatura de impresióny preste atención al posible dibujo. La superficie mate es normal. Su dureza es muy superior al PLA estándar.

"En la práctica de JS, PLA+ se ha utilizado con éxito en una variedad de prototipos funcionales e incluso piezas de uso final que requieren una cierta resistencia y dureza. ¿Queremos encontrar una solución de impresión más duradera y confiable para su aplicación? Se recomienda llegar al equipo de JS, nos hemos centrado en el uso de este material".

Marco de decisión: funcionalidad versus visualización, ¿cómo elegir?

A menudo enfrento el problema de la selección de material en mi vida diaria.Estas son las sugerencias prácticas de nuestro equipo sobre cómo elegir PLA, PLA+ y PETG,que integra nuestra experiencia real del proyecto:

Elija el PLA regular: lo más importante es exquisito y guapo

Usos típicos:Ornamentos de escritorio, modelos de exhibición arquitectónica, prototipos de apariencia, obras de arte puras y piezas de exhibición que deben ser exactamente del mismo tamaño.

¿Por qué elegirlo?

Si sus partes no necesitan ser sometidas a la fuerza, solo persigue la superficie más suave, los detalles más claros y la esperanza de que elproceso de impresiónes simple y sin preocupaciones, el PLA estándar es la opción más económica y efectiva. Podría hacer que la finura sea muy hermosa y la operación es más fácil de usar.

Elija PLA+ (o PLA Pro): cuando las piezas tienen que "trabajar", deben ser resistentes

Usos típicos:Prototipos que requieren funciones reales (como cajas con hebillas, engranajes, soportes), piezas de drones, manijas de herramientas, accesorios que deben desmontar con frecuencia o pueden soportar algunas protuberancias.

¿Por qué elegirlo?

Mientras sus partes estén sujetas a cualquier tipo de fuerza. Incluso si solo está estirado, doblado o golpeado ocasionalmente, definitivamente vale la pena gastar un poco más de dinero para usar PLA+. Es más difícil y más resistente al impacto que el PLA estándar, menos probable que se rompa repentinamente y mucho más confiable. Es el material más práctico para pasar de modelos simples a piezas funcionales prácticas.

¿Cuándo debería actualizar a PETG? Cuando PLA+ no es suficiente

Señales de actualización:

• Primero, las piezas deben ser más resistentes al calor (como las piezas de las consolas centrales que quedan en el automóvil para secar las carcasas de equipos al aire libre).
• En segundo lugar, necesitan resistir la erosión química (como el contacto con detergentes o manchas de aceite).

PETG supera PLA+ por un paso en la dureza, la fuerza y ​​la resistencia ambiental, y también es más resistente al impacto. El valor central de elegir PETG radica en su capacidad para simular las condiciones de trabajo objetivo de manera más realista.

"Como señaló Curtis W. Frank, una autoridad internacional sobre ciencia de polímeros y profesor emérito de la Universidad de Stanford: la sabiduría de la selección de materiales no debe seguir la opción más cara, sino para igualar con precisión el conjunto mínimo de requisitos objetivo, para que la función y el costo estén elegantemente equilibrados en el límite".

Punto adicional: si las piezas eventualmente deben producirse en masa, el rendimiento de PETG también está más cerca de los materiales comúnmente utilizados en la finalmoldeo de inyección personalizadaLa fabricación y los resultados de la verificación del prototipo son más referenciables.

Elija materiales basados ​​en necesidades centrales.Si desea verse bien y sin preocupaciones, use PLA estándar. Si las piezas deben trabajar bajo la fuerza, PLA+ es el umbral básico. Cuando se encuentre con alta temperatura, productos químicos o mayores requisitos de resistencia, use decisivamente PETG. ¿No está seguro de cómo elegir? No dude en hablar con nuestros ingenieros de JS sobre su proyecto específico para ayudarlo a encontrar la solución más correspondiente y rentable.

Análisis práctico de casos: iteración de un tren de aterrizaje de drones

Como ingeniero que ha participado personalmente en múltiplesProyectos de dronesEn JS, este caso de iteración del tren de aterrizaje es muy típico. Permítanme compartir el proceso real de nuestra cooperación con los clientes para resolverlo:

Caso: Diseño del tren de aterrizaje de drones de fotografía aérea ligera

Antecedentes del proyecto:Ligero y portátil, la iteración rápida es la clave.

• Un equipo de inicio está haciendo un dron de fotografía aérea portátil, y el tren de aterrizaje debe ser ligero y capaz de amortiguar el impacto del aterrizaje.
• Sus necesidades principales:prototipo rápidoPruebas, control de costos y ajuste de diseño flexible.

Prueba y error de la primera versión: las limitaciones del PLA estándar están expuestas

• Elección y objetivo:En la búsqueda de la velocidad y el costo, el cliente usó PLA estándar para imprimir la primera versión. La apariencia es realmente hermosa y los detalles son claros.
• Prueba y problema:Al simular una prueba de aterrizaje a una altura de solo 0.5 metros, el tren de aterrizaje se rompió directamente y no jugó un papel de amortiguación en absoluto.
• Lección clave:La fuerza de impacto instantánea transmitida por el tren de aterrizaje excede con creces el límite de rodamiento de materiales "frágiles" como el PLA estándar. Las limitaciones de material condujeron a la falla del diseño.

Éxito de mejora: PLA+ Material y ajuste de procesos

Formulación de la solución:Recomendamos cambiar a PLA+ (PLA Pro) inmediatamente, lo que mejoró significativamente la tenacidad y la resistencia al impacto.

Coordinación del proceso:Ayudamos al cliente a ajustar la configuración de la impresora, como:

• Aumente la temperatura de impresión de los ~ 200 ° C anteriores a 215-220 ° C (para garantizar que el material esté completamente derretido y unido).
• Aumente ligeramente la distancia de retracción (para reducir el dibujo y asegurarse de que las piezas clave estén limpias).

Verificación de resultados:

• El nuevo tren de aterrizaje PLA+funcionó bien en la misma prueba de caída de 0.5 metros:La flexión elástica obvia se produjo para absorber la fuerza de impacto, y luego se recuperó y recuperó intacta.
• Esto permitió al cliente avanzar sin problemas en las pruebas de vuelo y carga posteriores, y se verificó el diseño.

Comparación de rendimiento del material clave (primera versión versus versión mejorada):

Transformación a la producción en masa: desde la impresión 3D hasta el moldeo por inyección

Actualización de la demanda:Después de laPLA+ prototipoVerificó con éxito el diseño, el cliente planeó producir en lotes pequeños (varios miles de piezas por año). En este punto, la impresión 3D ya no es la opción preferida en términos de costo, eficiencia y consistencia.

Actualización de la solución: fabricación de moldeo por inyección personalizada

• Actualización del material: según el estrés continuo y los requisitos livianos que el tren de aterrizaje necesita resistir,Recomendamos y finalmente usamos molduras de inyección de nylon de fibra de vidrio (PA+GF).Esto proporciona fuerza, rigidez y durabilidad a largo plazo que excede mucho PLA+.
• Ventajas del proceso:Moldura de inyecciónCombina perfectamente los requisitos de lotes pequeños, garantiza la consistencia de la parte y reduce significativamente el costo unitario.

Beneficios de producción en masa:

Prototipo (3D PLA+) vs. Producción en masa (moldeo por inyección PA+GF) Comparación:

"Este estudio de caso demuestra claramente la ruta desde la prototipos rápidos (PLA+) hasta la producción en masa confiable (moldeo por inyección). PLA+ es una gran herramienta para verificar el diseño funcional, pero cuando el producto va al mercado, el moldeo por inyección personalizado tiene ventajas irremorables en la producción de masas en el costo y eficiencia. ¡juntos!"

Preguntas frecuentes: su pregunta final sobre el material de PLA

¿PLA+ es más rígido que PLA?

Con respecto a si PLA+ es más rígido que PLA, tengo que decir que no es necesariamente. Mucha gente no entiende esto.La rigidez se refiere a la capacidad de un material para resistir la deformación.El PLA estándar suele ser más difícil pero más frágil, al igual que el vidrio. PLA+ puede reducir ligeramente la rigidez al aumentar la tenacidad, pero a cambio de una resistencia de impacto más fuerte, similar al caucho duro. Entonces, si necesita rigidez absoluta, como hacer una regla de nivel, el PLA estándar puede ser más adecuado.

¿PLA+ es más propenso a la deformación?

Mi opinión es que teóricamente tiende a deformarse, principalmente porque la contracción puede ser un poco mayor a una temperatura de impresión ligeramente más alta.Pero para ser honesto, la diferencia es muy pequeña.Tanto PLA y PLA+ tienen mucha menos deformación que materiales como ABS. Lo más importante es asegurarse de que su plataforma de impresión esté en buenas condiciones. Mientras la adhesión de la plataforma sea buena, no tiene que preocuparse por el PLA+ deformación.

¿Cuál es el PLA más fuerte del mercado (PLA más fuerte)?

En realidad, "más fuerte" depende de cómo lo define.

• Si está buscando resistencia a caída y resistencia al impacto, entonces PLA+ o PLA Pro de alta calidad generalmente funcionan mejor y tienen una excelente dureza.
• Pero si desea algo extra duro y no fácil de doblar, entonces el PLA lleno de fibra de carbono (llamado PLA-CF) puede proporcionar rigidez de primer nivel. Sin embargo, tenga en cuenta que PLA-CF es más difícil de imprimir, la boquilla se desgasta rápidamente y también es mucho más caro.

Entonces, qué "más fuerte" elegir depende del rendimiento que más necesite.

¿Necesito comprar una nueva impresora para PLA+?

De nada.

El 99% de las impresoras de escritorio en el mercado que pueden imprimir el PLA ordinario también pueden imprimir PLA+ sin problemas. Lo único que debe hacer es ajustar dos parámetros en el software de corte: aumentar la temperatura de la boquilla en 5-10 ° C (diferentes marcas tienen diferencias) y luego optimizar ligeramente la configuración de retracción.Todo el proceso se puede hacer en cinco minutos,E incluso los novatos pueden operarlo. No se preocupe por usar su equipo antiguo, es completamente suficiente.

Resumen

ElecciónPLA o PLA+es esencialmente una opción de escenario de aplicación. Para los modelos de visualización, el PLA estándar es más rentable. Para piezas funcionales que requieren cojinete o durabilidad, PLA+ es una mejor solución. Este juicio básico puede evitar efectivamente el desperdicio de recursos.

Cuando haya verificado con éxito el prototipo con PLA+ y esté listo para la producción en masa, ¡no permita que la impresión 3D lo detenga!

• ¿Todavía confía en la impresión 3D para la producción en masa?¿Pueden los costos y el tiempo resistirlo? Los lotes pequeños están bien, pero cuando se trata de decenas de miles de piezas, la impresión 3D tradicional no tiene ventaja en la eficiencia y el costo.
• Interruptor sin costuras a la producción en masa:Aquí es donde el equipo JS es profesional. Comenzamos desde su prototipo PLA+ y proporcionamos un completoSolución de moldeo por inyecciónpara ayudarlo a pasar a la producción en masa de manera rápida y eficiente.
• ¿Quieres saber cuánto puedes ahorrar?¡Póngase en contacto con nuestros expertos ahora! Hablemos juntos de su proyecto juntos. Proporcionaremos soluciones profesionales de moldeo por inyección y una transparente y transparenteprecio de moldeo por inyecciónsegún tus necesidades. ¿Quieres comenzar más rápido? Pruebe nuestros servicios de moldeo por inyección en línea para obtener rápidamente soluciones y citas.

Deje que el equipo de JS lo ayude a convertir excelentes diseños en productos exitosos en el mercado.

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