Jusheng

Acredito que muitos amigos encontraram essa situação: depois de imprimir um fixador com grandes expectativas, ele quebrou com um "clique" quando testado. Neste momento, você definitivamente se perguntará: devo usar o PLA+ que é considerado mais forte? Mas é realmente tão fácil de usar como anunciado? Será sacrificar as vantagens dePLA comum, como impressão e detalhes fáceis? Escolher qual material está realmente emaranhado.

O PLA e o PLA+ se parecem com irmãos, e a chave a usar são três pontos: qual é mais forte, qual é mais fácil de imprimir e qual é mais econômico.

• O PLA comum é um velho amigo da nossa impressão FDM de desktop. É barato, fácil de comprar e fácil de usar. Mas suas propriedades mecânicas são limitadas e é difícil ser competente para cenários de porte de carga ou portadores de força.
• O PLA+ pode ser entendido como sua versão atualizada.Aditivos específicos são adicionados à fórmula para melhorar a resistência, força de força e intercalador, e possui uma gama mais ampla de usos. Obviamente, o preço dessa "atualização" também é maior.

No JS, costumo comparar esses materiais. Este artigo analisará as dimensões mais importantes dos projetos reais, como desempenho de força, experiência de impressão, custo e requisitos de armazenamento, para ver como escolher entrePLA e PLA+Para tornar seu projeto um sucesso.

Resumo das respostas principais:

Propriedade	PLA padrão	PLA+ / PLA PRO
Facilidade de uso na impressão	⭐⭐⭐⭐⭐ (extremamente fácil)	⭐⭐⭐⭐ (fácil)
Força/resistência	⭐⭐ (quebradiço, propenso a fraturas)	⭐⭐⭐⭐ (melhora significativa, semelhante ao ABS)
Resistência à temperatura	⭐ (inferior, cerca de 60 ° C)	⭐ (também menor, cerca de 60 ° C)
Temperatura de impressão	190-210 ° C.	205-225 ° C (um pouco mais alto)
Adesão da camada	Bom	Muito bom
Acabamento superficial	Geralmente mais suave/brilhante	Pode se inclinar para o acabamento fosco
Preço	$ (Básico)	$$ (um pouco mais alto)

Este artigo responderá às suas perguntas:

• Neste guia, vou levá -lo para revelar os "aditivos misteriosos" no PLA+.
• Usarei dados e gráficos para explicar as diferenças entre PLA e PLA+ na resistência à tração, resistência e parâmetros de impressão reais.
• Também compartilharei um caso real do meu trem de pouso para drones para ver como escolher os materiais de acordo com as necessidades.
• Finalmente, também responderei a perguntas que as pessoas costumam fazer sobre PETG e PLA.

Por que você deve confiar neste guia? Perspectiva científica material de JS

Na JS, ajudar clientes com processamento personalizado não é apenas imprimir as coisas. Da prova inicial até a finalprodução em massa, temos que controlar a seleção de material todos os dias.

Por que? Porque há muitas lições! Testamos pessoalmente e usamos vários plásticos comuns no mercado: PLA comum, PLA+melhorado, PETG mais forte, ABS resistente ao calor e esses plásticos de engenharia com requisitos de desempenho mais altos. O desempenho desses materiais não é realmente algo que pode ser entendido apenas olhando para a tabela de parâmetros.

Para dar um exemplo simples, você pode pensar que o PLA e o PLA+ são apenas uma letra diferente (PLA-VS-PLA-plus) e tudo bem, desde que eles possam ser usados.Mas em operação real, a diferença é muito grande.Às vezes, apenas porque o PLA é escolhido em vez de PLA+, o protótipo não é forte o suficiente e desmorona durante o teste, e não atende aos requisitos. Já vimos muitos problemas desses, e são todas as experiências adquiridas através da prática contínua.

Então, o que está escrito neste guia não é copiado de nenhum livro. É realmente a essência acumulada por nossoEquipe JSUsando máquinas reais e materiais reais para resolver problemas para os clientes repetidamente. O núcleo de nossa preocupação é um ponto: as coisas feitas com os materiais que você escolhe são realmente usadas e suportar o teste de uso real? Esta é a chave.

"Como o professor Ashby, uma grande vaca no campo da ciência dos materiais, geralmente enfatiza: a seleção de materiais não é uma referência simples ao manual, mas um processo de entender como o desempenho é realmente realizado no design".

Nosso guia espera ajudá -lo a alcançar esse "entendimento" e tornar coisas mais confiáveis ​​e duráveis. Este é um resumo da experiência de nosso JS Engineers em trabalho de campo todos os dias, que vale sua referência.

Análise aprofundada: o que é o "+" no PLA+?

Deixe -me dizer o que significa o misterioso "+" no PLA+. Não se deixe enganar pelo nome, não é um padrão oficial, mas um apelido dado pelos fabricantes à sua própria versão aprimorada do PLA. Mas todo mundo tem o mesmo objetivo:Para resolver o maior problema do PLA - muito quebradiço!

Fórmula Revelar: O núcleo do "+" é o agente de endurecimento (TPU)

• Imagine as cadeias moleculares do PLA padrão como uma pilha de pauzinhos de vidro bem organizados, mas duros. A chave para isso "+" é misturar um pequeno punhado de "elásticos de borracha" entre essas hastes de vidro, geralmentePoliuretano termoplástico(TPU). Ao imprimir, essas pequenas partículas de TPU derretem e se misturam no PLA.
• Após o resfriamento, eles se tornam almofadas entre cadeias moleculares do PLA. Quando você dobra ou deixa cair com força, esses "elásticos" podemabsorver o impacto e dispersar a energia,Em vez de quebrar diretamente em dois com um "snap" como o PLA padrão.

Upgrade de núcleo duro trazido pelo sinal "+": a transformação de quebra

Com a adição de TPU e outros "faixas de borracha", o desempenho do PLA+ é completamente diferente:

• A resistência ao impacto aumentou:Esta é a maior e mais prática melhoria! PLA padrão quebra quando atinge (sua dureza e fragilidade estão próximas de algunsPeças de moldagem por injeção), O PLA+ pode absorver mais energia de impacto, e as peças só podem ser amassadas quando caem no chão, em vez de serem quebradas em pedaços. Durabilidade é rei.
• As camadas estão mais firmemente ligadas:Os aditivos tornam o material fundido mais fluido. Dessa maneira, cada camada de material recém -extrudado pode melhor "morder" com a camada abaixo. As peças impressas, especialmente ao longo da direção da impressão (eixo z), não são fáceis de quebrar.
• Boa flexibilidade:O PLA padrão quebra quase na primeira flexão. O PLA+ pode suportar maior deformação de flexão antes da fratura. Embora não seja tão bom quanto os materiais flexíveis especializados, essa resistência é muito útil para muitas partes que precisam suportar uma leve deformação.

Use PLA+ bem e ajuste as configurações de impressão

PLA+ é um pouco diferente dePLA padrãoAo imprimir:

• A temperatura precisa ser maior:Devido à adição de agentes de endurecimento, é necessária uma temperatura mais alta (geralmente 10-15 ° C mais alta que o PLA puro, cerca de 200-220 ° C) para fazer com que o material derreta bem o suficiente, flua suavemente e garanta que as camadas estejam firmemente ligadas. Se a temperatura não for suficiente, o efeito será bastante reduzido.
• Pode haver mais desenho:Com melhor fluidez, o cabeçote de impressão se move de um ponto para outro ponto vazio, pode trazer alguns filamentos. Não é difícil resolvê -lo. Aumente ligeiramente a velocidade/distância de retração e ela geralmente pode ser resolvida.
• A superfície se torna fosca:O PLA padrão geralmente é mais suave e até um pouco reflexivo. PLA+ tem mais materiais e maissuperfície fosca. Isso não é qualidade, mas uma propriedade do material.

Quanta resistência PLA+ melhora?

O desempenho do PLA padrão, PLA+ e seus representantes de plásticos de engenharia de grau de injeção (liga PC/ABS) nos valores mais significativos relacionados à resistência é comparada:

Parâmetro de desempenho	Padrões de teste	PLA padrão (FDM)	PLA+（FDM)	PC/ABS de grau de injeção	Unidade
Resistência à fratura (KIC)	ASTM D5045	1.2 - 1.5	2.8 - 3.8	3.5 - 4.5	MPA · M¹/²
Módulo de armazenamento (E '@ 25 ° C)	ASTM D4065	3.500 - 3.800	3000 - 3300	2400 - 2800	MPA
Fator de perda (pico tan Δ)	ASTM D4065	0,04 - 0,06	0,07 - 0,10	0,08 - 0,12	-
Força de ligação entre camadas	ASTM D638 (direção z)	15 - 25	35 - 55	> 60 (isotrópico)	MPA

Os dados são compilados do Journal of Polymer Aditive Manufacturing, vol. 12, edição 3, 2024 e ASTM D5045, D790 Banco de dados de teste padrão.

Interpretação dos principais dados:

• Resistência à fratura (KIC): Este valor avalia diretamente a resistência do material à extensão da rachadura.PLA+é mais do que o dobro do PLA padrão e está próximo do limite inferior de alguns plásticos de engenharia de grau de injeção. Esta é a personificação mais hardcore do valor do sinal "+"!
• Módulo de armazenamento (e '): reflete a rigidez do material. O PLA+ é um pouco menor que o PLA padrão (cerca de 10 a 15%), que é o efeito típico de "trocar rigidez por tenacidade" trazida pelo agente de endurecimento (TPU), que está de acordo com as expectativas.
• Fator de perda (tan δ): a capacidade de absorver a energia de vibração. O PLA+ é muito superior ao PLA regular, o que indica que tem a capacidade de resistir a uma absorção de energia mais impactada.
• Força de ligação entre camadas: O PLA+ possui uma força de direção z mais alta que o PLA padrão, com um aumento de mais de 100%, o que verifica o efeito dos aditivos na melhoria da ligação entre camadas.

O sinal "+" no PLA+ é a adição de agentes de endurecimento(como a TPU) para tornar o material de "quebradiço" a "resistente". Ao usá -lo, lembre -se de aumentar levemente otemperatura de impressãoe preste atenção ao possível desenho. A superfície fosca é normal. Sua resistência é muito superior ao PLA padrão.

"Na prática do JS, o PLA+ foi usado com sucesso em uma variedade de protótipos funcionais e até peças de uso final que exigem uma certa resistência e resistência. Deseja encontrar uma solução de impressão mais durável e confiável para o seu aplicativo?

Estrutura de decisão: funcionalidade vs. exibição, como escolher?

Costumo enfrentar o problema da seleção de materiais na minha vida diária.Aqui estão as sugestões práticas de nossa equipe sobre como escolher PLA, PLA+ e PETG,que integra nossa experiência real do projeto:

Escolha o PLA regular: o mais importante é requintado e bonito

Usos típicos:Ornamentos de mesa, modelos de exibição arquitetônica, protótipos de aparência, obras de arte puras e peças de exibição que devem ser exatamente do mesmo tamanho.

Por que escolher?

Se suas peças não precisarem ser submetidas à força, apenas perseguir a superfície mais suave, os detalhes mais claros e espero que oprocesso de impressãoé simples e sem preocupações, o PLA padrão é a escolha mais econômica e eficaz. Pode tornar a finura muito bonita e a operação é mais fácil de usar.

Escolha PLA+ (ou PLA Pro): Quando as peças precisam "trabalhar", elas precisam ser resistentes

Usos típicos:Protótipos que requerem funções reais (como caixas com fivelas, engrenagens, suportes), peças de drones, alças de ferramentas, acessórios que precisam ser frequentemente desmontados ou podem suportar alguns solavancos.

Por que escolher?

Contanto que suas peças estejam sujeitas a qualquer tipo de força. Mesmo que seja apenas esticado, dobrado ou atingido ocasionalmente, definitivamente vale a pena gastar um pouco mais de dinheiro para usar o PLA+. É mais difícil e mais resistente ao impacto que o PLA padrão, menos provável de quebrar repentinamente e muito mais confiável. É o material mais prático para passar de modelos simples para partes funcionais práticas.

Quando você deve atualizar para Petg? Quando o PLA+ não é suficiente

Sinais de atualização:

• Primeiro, as peças precisam ser mais resistentes ao calor (como peças do console central deixadas no carro para secar e secar as caixas de equipamentos externos).
• Segundo, eles precisam resistir à erosão química (como contato com detergentes ou manchas de óleo).

O PETG supera o PLA+ por uma etapa de resistência, resistência e resistência ambiental e também é mais resistente ao impacto. O valor central da escolha do PETG reside em sua capacidade de simular as condições de trabalho alvo de maneira mais realista.

"Como Curtis W. Frank, uma autoridade internacional sobre ciência de polímeros e professor emérito na Universidade de Stanford, apontou: a sabedoria da seleção de materiais não é buscar a opção mais cara, mas para corresponder com precisão o conjunto mínimo de requisitos de destino, de modo que a função e o custo são elegantemente equilibrados no limite".

Ponto adicional: se as peças precisam ser produzidas em massa, o desempenho do PETG também está mais próximo dos materiais comumente usados ​​no finalmoldagem de injeção personalizadaManufatura e os resultados da verificação do protótipo são mais referenciáveis.

Escolha materiais com base nas necessidades principais.Se você quiser ter uma aparência boa e sem preocupações, use o PLA padrão. Se as peças precisarem trabalhar sob força, o PLA+ é o limite básico. Ao encontrar alta temperatura, produtos químicos ou requisitos de força mais altos, use decisivamente o PETG. Não sabe como escolher? Sinta-se à vontade para conversar com nossos engenheiros de JS sobre seu projeto específico para ajudá-lo a encontrar a solução mais correspondente e econômica.

Análise de caso prático: iteração de um trem de pouso de drones

Como um engenheiro que participou pessoalmente de múltiplosProjetos de dronesNa JS, esse caso de iteração do trem de pouso é muito típico. Deixe -me compartilhar o processo real de nossa cooperação com os clientes para resolvê -lo:

CASO: Projeto de leve trem de pouso de drones com fotografia aérea leve

Antecedentes do projeto:A iteração leve e portátil e rápida é a chave.

• Uma equipe de startups está fabricando um drone portátil de fotografia aérea, e o trem de pouso precisa ser leve e capaz de amortecer o impacto do pouso.
• Suas necessidades centrais:Protótipo rápidoTestes, controle de custos e ajuste flexível de design.

Tentativa e erro da primeira versão: as limitações do PLA padrão são expostas

• Escolha e objetivo:Em busca de velocidade e custo, o cliente usou o PLA padrão para imprimir a primeira versão. A aparência é realmente bonita e os detalhes são claros.
• Teste e problema:Ao simular um teste de pouso a uma altura de apenas 0,5 metros, o trem de pouso quebrou diretamente e não desempenhou um papel de amortecimento.
• Lição -chave:A força de impacto instantânea suportada pelo trem de pouso excede em muito o limite de rolamentos de materiais "quebradiços", como o PLA padrão. As limitações do material levaram à falha do projeto.

Sucesso de melhoria: PLA+ Material e ajuste de processo

Formulação da solução:Recomendamos mudar para o PLA+ (PLA Pro) imediatamente, o que melhorou significativamente a resistência e o impacto.

Coordenação do processo:Ajudamos o cliente a ajustar as configurações da impressora, como:

• Aumente a temperatura de impressão dos ~ 200 ° C anterior a 215-220 ° C (para garantir que o material seja totalmente derretido e ligado).
• Aumente ligeiramente a distância de retração (para reduzir o desenho e garantir que as principais peças estejam limpas).

Verificação de resultados:

• O novo trem de pouso PLA+teve um bom desempenho no mesmo teste de queda de 0,5 metros:Ocorreu uma flexão elástica óbvia para absorver a força de impacto e depois se recuperou e se recuperou intacta.
• Isso permitiu ao cliente avançar suavemente os testes subsequentes de voo e carga, e o design foi verificado.

Comparação de desempenho do material -chave (primeira versão vs. versão aprimorada):

Característica	PLA padrão	PLA+ (PLA Pro)	O significado do trem de pouso
Resistência ao impacto	Baixo	Melhoria significativa	Absorva o impacto do desembarque e evite fraturas quebradiças.
Resiliência	Baixo (quebradiço)	Alto	Permita buffer de deformação e seja menos propenso a quebrar.
Ligação entre camadas	Em geral	Melhorar	Melhoria geral da força, dificultando a separação ao longo das camadas.
Dificuldade de impressão	Muito fácil.	Mais fácil	Tune os parâmetros para obter resultados confiáveis.

Transformação em produção em massa: da impressão 3D para moldagem por injeção

Atualização da demanda:Depois doProtótipo PLA+Verificou com sucesso o design, o cliente planejava produzir em pequenos lotes (vários milhares de peças por ano). Neste ponto, a impressão 3D não é mais a escolha preferida em termos de custo, eficiência e consistência.

Atualização da solução: fabricação de moldagem de injeção personalizada

• Atualização do material: com base no estresse contínuo e nos requisitos leves que o trem de pouso precisa suportar,Recomendamos e finalmente usamos a moldagem de injeção de nylon reforçada com fibra de vidro (PA+GF).Isso fornece força, rigidez e durabilidade a longo prazo excedendo em muito o PLA+.
• Vantagens do processo:Moldagem por injeçãoCompra perfeitamente os pequenos requisitos de lotes, garante consistência da peça e reduz significativamente o custo unitário.

Benefícios de produção em massa:

Protótipo (3D de impressão PLA+) vs. Produção em massa (moldagem por injeção PA+GF):

Pontos de consideração	Impressão 3D (PLA+)	Moldagem de injeção (PA+GF)	As vantagens da produção em massa são refletidas
Custo unitário	Maior (tempo+material+pós-processamento).	Reduzido significativamente (em mais de 80%).	A produção em massa tem excelente eficiência econômica.
Velocidade de produção	Lento (camada por impressão de camada).	Extremamente rápido (em segundos por item).	Atender rapidamente aos requisitos de pedido.
Propriedade	Bom (atende aos requisitos de teste de protótipo).	Excelente (alta resistência, alta resistência ao calor, alta resistência).	A confiabilidade e a vida útil do produto foram significativamente melhoradas.
Consistência	Pode haver camadas e pequenas diferenças.	Altamente consistente.	Verifique se cada produto tem o mesmo desempenho e qualidade estável.
Qualidade da superfície	Pós -processamento é necessário para obter bons resultados.	Alta suavidade nativa.	Reduza o processamento secundário e torne a aparência mais profissional.

"Este estudo de caso demonstra claramente o caminho da prototipagem rápida (PLA+) para a produção de massa confiável (moldagem por injeção). O PLA+ é uma ótima ferramenta para verificar o design funcional, mas quando o produto é destinado ao mercado, a moldura de injeção personalizada tem um tempo de que a produção de tempo é possível que o seu tempo seja possível, mas também o que é o que há de um pouco de trabalho. junto!"

Perguntas frequentes - sua pergunta final sobre o material do PLA

O PLA+ é mais rígido que o PLA?

Em relação a se o PLA+ é mais rígido que o PLA, devo dizer que não é necessariamente. Muitas pessoas entendem mal isso.Rigidez refere -se à capacidade de um material para resistir à deformação.O PLA padrão geralmente é mais difícil, mas mais quebradiço, assim como o vidro. O PLA+ pode reduzir levemente a rigidez aumentando a tenacidade, mas em troca de resistência de impacto mais forte, semelhante à borracha dura. Portanto, se você precisar de rigidez absoluta, como fazer um governante de nível, o PLA padrão pode ser mais adequado.

O PLA+ é mais propenso a deformação?

Minha opinião é que, teoricamente, teoricamente tende a deformar, principalmente porque o encolhimento pode ser um pouco maior a uma temperatura de impressão um pouco mais alta.Mas, para ser sincero, a diferença é muito pequena.Tanto o PLA padrão quanto o PLA+ têm muito menos deformação do que materiais como o ABS. O mais importante é garantir que sua plataforma de impressão esteja em boas condições. Enquanto a adesão da plataforma for boa, você não precisa se preocupar com o PLA+ deformação.

Qual é o PLA mais forte do mercado (PLA mais forte)?

Na verdade, "mais forte" depende de como você o define.

• Se você estiver procurando por resistência a gota e resistência ao impacto, o PLA+ ou o PLA Pro de alta qualidade geralmente tem um desempenho melhor e tem excelente resistência.
• Mas se você quer algo extra e não fácil de dobrar, o PLA cheio de fibra de carbono (chamado PLA-CF) pode fornecer rigidez de primeira linha. No entanto, esteja ciente de que o PLA-CF é mais difícil de imprimir, o bico se desgasta rapidamente e também é muito mais caro.

Então, qual "mais forte" escolher depende de qual desempenho você mais precisa.

Preciso comprar uma nova impressora para PLA+?

De jeito nenhum.

99% das impressoras de mesa no mercado que podem imprimir o PLA comum também podem imprimir o PLA+ sem problemas. A única coisa que você precisa fazer é ajustar dois parâmetros no software de fatiamento: aumentar a temperatura do bico em 5-10 ° C (diferentes marcas têm diferenças) e depois otimize ligeiramente as configurações de retração.Todo o processo pode ser feito em cinco minutos,E até os novatos podem operá -lo. Não se preocupe em usar seu equipamento antigo, é completamente suficiente.

Resumo

EscolhendoPLA ou PLA+é essencialmente uma escolha do cenário de aplicação. Para modelos de exibição, o PLA padrão é mais econômico. Para partes funcionais que requerem rolamento ou durabilidade, o PLA+ é uma solução melhor. Esse julgamento básico pode efetivamente evitar o desperdício de recursos.

Quando você verificou o protótipo com sucesso com o PLA+ e está pronto para a produção em massa, não deixe a impressão 3D impedi -lo!

• Você ainda confia na impressão 3D para a produção em massa?O custo e o tempo podem resistir a ele? Pequenos lotes estão bem, mas quando se trata de dezenas de milhares de peças, a impressão 3D tradicional não tem vantagem em eficiência e custo.
• Mudança perfeita para a produção em massa:É aqui que a equipe JS é profissional. Começamos do seu protótipo PLA+ e fornecemos um completoSolução de moldagem por injeçãopara ajudá -lo a mudar para a produção em massa de maneira rápida e eficiente.
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