Bei der Auswahl eines Filaments für Ihr nächstes 3D-Druckprojekt, PLA (Polymilchsäure) und PLA+ (verbessertes PLA) sind zwei der am häufigsten angebotenen Optionen. Auf den ersten Blick scheinen sie fast identisch zu sein, aber es gibt wichtige Unterschiede zwischen ihnen, die sich erheblich auf Ihren endgültigen Druck auswirken können.
Beide Materialien haben zwar ähnliche Druckeigenschaften, drei Hauptfaktoren sie abgrenzen - mechanische Festigkeit, Bedruckbarkeit und Kosten. PLA ist dafür bekannt, dass es erschwinglich, einfach zu verarbeiten und ideal für Anfänger ist. PLA+ hingegen ist eine modifizierte Version von PLA, die mit Zusatzstoffen versehen ist, die die Festigkeit, Zähigkeit und Schichthaftung verbessern.
In diesem Artikel werden die Unterschiede zwischen PLA und PLA+ im Detail erläutert, ihre Vor- und Nachteile verglichen und Sie können entscheiden, welches Material für Ihre spezielle Anwendung besser geeignet ist.
Was ist PLA?
PLA ist ein biologisch abbaubarer thermoplastischer Kunststoff, der aus erneuerbaren natürlichen Ressourcen wie Maisstärke oder Zuckerrohr. Im Gegensatz zu erdölbasierten Kunststoffen gilt PLA als umweltfreundlicher “Biokunststoff”. Es wurde erstmals 1845 synthetisiert und hat sich seitdem zu einem der am häufigsten verwendeten Materialien in der Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-Druck.
Da es einfach zu drucken ist, relativ niedrige Extrusionstemperaturen erfordert und kein beheiztes Bett benötigt, ist PLA die erste Wahl für Bastler, Ausbilder und Rapid-Prototyping-Anwendungen.
Vorteile von PLA
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Erschwinglich und zugänglich: PLA ist eines der preiswertesten Filamente auf dem Markt.
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Umweltfreundlich: Hergestellt aus erneuerbaren Quellen und biologisch abbaubar unter industriellen Kompostierungsbedingungen.
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Einfach zu drucken: Erfordert niedrige Extrusionstemperaturen (190-220°C) und minimale Druckerkalibrierung.
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Ausgezeichnete Oberflächendetails: Produziert hochauflösende Drucke mit minimaler Verformung oder Fadenbildung.
Nachteile von PLA
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Geringe mechanische Festigkeit: PLA ist spröde und eignet sich nicht für Anwendungen, bei denen es zu starken Stößen oder Belastungen kommt.
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Begrenzte Hitzebeständigkeit: PLA erweicht um 55-60°C, und ist daher für Umgebungen mit hohen Temperaturen nicht geeignet.
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Schlechte Dimensionsstabilität: Eine langsame Kristallisation kann zu einer Verformung unter Belastung führen.
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Feuchtigkeitsempfindlichkeit: PLA absorbiert Feuchtigkeit aus der Luft, was die Druckqualität beeinträchtigen kann.
Aufgrund seiner Einfachheit und seines umweltfreundlichen Profils bleibt PLA das bevorzugte Wahl für dekorative Teile, Prototypen und nicht funktionale Modelle.
Was ist PLA+?
PLA+ ist eine erweiterte Version der Standard-PLA, die Folgendes umfasst Zusatzstoffe oder Polymermodifikatoren um die Einschränkungen von PLA zu überwinden. Bei diesen Additiven handelt es sich in der Regel um Elastomere, Schlagzähigkeitsmodifikatoren oder proprietäre Mischungen, die die Festigkeit, Flexibilität und Hitzebeständigkeit.
Es gibt keine einheitliche Formel für PLA+, da jeder Hersteller seine eigene Version entwickelt. Die meisten PLA+ Filamente bieten jedoch verbesserte Schichthaftung, glattere Oberflächen und bessere Rissbeständigkeit.
Vorteile von PLA+
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Höhere Festigkeit und Zähigkeit: PLA+ Teile sind belastbarer und schlagfester als Standard-PLA.
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Bessere thermische Stabilität: Hitzebeständig bis zu 70-75°C, je nach Formulierung.
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Verbesserte Oberflächengüte: Erzeugt glattere, glänzendere Drucke mit hervorragender Schichthaftung.
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Langlebigere Komponenten: Aufgrund seiner geringeren Sprödigkeit ist es für leichte Funktionsteile geeignet.
Nachteile von PLA+
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Höhere Kosten: PLA+ kostet in der Regel zwischen $25-35 pro Kilogramm, im Vergleich zu $15-20 für Standard-PLA.
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Etwas schwieriger zu drucken: Erfordert höhere Extrusionstemperaturen (etwa 210-230 °C) und manchmal ein beheiztes Bett.
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Weniger umweltfreundlich: Die verwendeten Zusatzstoffe verringern die biologische Abbaubarkeit.
PLA+ bietet die perfekte Balance zwischen Benutzerfreundlichkeit und verbesserte Leistung, und ist damit ideal für praktische Prototypen und leicht zu bearbeitende Funktionsteile.
PLA vs. PLA+: Hauptunterschiede
| Attribut | PLA | PLA+ |
|---|---|---|
| Einfaches Drucken | Sehr leicht | Einfach, erfordert aber Feinabstimmung |
| Stärke und Langlebigkeit | Mäßig, spröde | Hoch, flexibler |
| Hitzebeständigkeit | ~55-60°C | ~70-75°C |
| Maßgenauigkeit | ±0,05 mm | ±0,03 mm |
| Oberflächenbehandlung | Leicht rau | Glatt, glänzend |
| Biologische Abbaubarkeit | Hoch | Mäßig (aufgrund von Zusatzstoffen) |
| Kosten (pro kg) | $15-20 | $25-35 |
| Beste Verwendung | Dekorative Teile, Prototypen | Funktionelle Teile, mäßig beanspruchte Anwendungen |
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass PLA+ schneidet besser ab als PLA in Bezug auf Festigkeit, Oberfläche und Hitzetoleranz - allerdings zu höheren Kosten und unter etwas schwierigeren Druckbedingungen.
Mechanische und thermische Leistung
PLA+ wurde speziell entwickelt, um die Schwächen von PLA in folgenden Bereichen zu beheben mechanische Festigkeit und thermische Stabilität. Die Zugabe von polymeren Modifikatoren verleiht PLA+ höhere Zugfestigkeit und Duktilität, Das bedeutet, dass es Biege- und Stoßkräften besser standhalten kann.
Während herkömmliches PLA unter Belastung leicht reißt oder bricht, behält PLA+ seine strukturelle Integrität bei leicht tragende Anwendungen, wie zum Beispiel Halterungen, Gehäuse oder mechanische Prototypen.
In Bezug auf die Hitzebeständigkeit hält PLA+ besser in Umgebungen stand, in denen die Temperaturen 60-75°C, während sich Standard-PLA-Teile bei etwa 55 °C verformen können. Beide Materialien bleiben jedoch hinter PETG oder ABS zurück, wenn es um echte Hochtemperaturleistung geht.
Druckbarkeit und Geschwindigkeit
PLA ist nach wie vor das am einfachsten zu druckende Filament, was es zur ersten Wahl für Anfänger. Es haftet gut auf dem Druckbett, verzieht sich nur minimal und ermöglicht hohe Druckgeschwindigkeiten (bis zu 100 mm/s).
PLA+ ist zwar immer noch benutzerfreundlich, hat aber den Vorteil, dass es etwas präziser ist. Es druckt im Allgemeinen am besten zwischen 40-80 mm/s, und erfordert eine sorgfältige Kalibrierung von Temperatur und Kühlung, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Wenn Sie Wert auf Geschwindigkeit und Einfachheit, ist Standard-PLA der richtige Weg. Wenn Sie auf stärkere, detailliertere Teile, bietet PLA+ ein Upgrade, das den zusätzlichen Aufwand wert ist.
Oberflächengüte und Ästhetik
Einer der herausragenden Vorteile von PLA+ ist seine Oberflächenqualität. Die verbesserten Fließeigenschaften und die verbesserte Schichthaftung führen zu Drucken mit weniger sichtbaren Schichtlinien und einem glatteren, professionelleren Erscheinungsbild direkt aus dem Drucker.
PLA hingegen hat oft eine leicht matte und strukturierte Oberfläche. Dies lässt sich zwar durch Schleifen oder Polieren, PLA+ liefert auf Anhieb ein feineres Finish - ideal für Ausstellungsmodelle, Prototypen oder für den Verbraucher bestimmte Teile.
Umweltauswirkungen und biologische Abbaubarkeit
PLA wird als ein Biokunststoff weil es aus erneuerbaren landwirtschaftlichen Quellen hergestellt wird. Es ist in industriellen Anlagen kompostierbar, obwohl es unter normalen Haushaltsbedingungen nicht schnell abgebaut wird.
PLA+ behält einen Teil dieses umweltfreundlichen Charakters bei, verliert aber aufgrund des hohen Anteils an biologisch abbaubarem Material einen gewissen Grad an synthetische Zusatzstoffe verwendet, um seine Eigenschaften zu verbessern.
Wenn Umweltverträglichkeit ein wichtiger Faktor für Ihr Projekt ist, ist Standard-PLA immer noch die umweltfreundlichere Wahl.
Anwendungen: Wann sollte man PLA und wann PLA+ verwenden?
Sowohl PLA als auch PLA+ werden im Hobbybereich, in der Ausbildung und in der Industrie häufig verwendet. Ihre Anwendungsfälle unterscheiden sich jedoch je nach den mechanischen und thermischen Anforderungen.
PLA-Anwendungen
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Konzeptmodelle und Prototypen
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Pädagogische Projekte und Kunstwerke
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Dekorationsartikel und wenig beanspruchte Baugruppen
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Leichte Konsumgüter
PLA+ Anwendungen
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Funktionsprototypen und leichte mechanische Bauteile
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Kleine Gehäuse, Halterungen und Befestigungen
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Kfz-Innenteile (nicht-strukturell)
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Konsumgüter, die eine verbesserte Ästhetik und Haltbarkeit erfordern
Kurz gesagt, PLA+ erweitert die Einsatzmöglichkeiten von PLA, Dadurch eignet es sich für funktionelle Anwendungen, die eine moderate Festigkeit und Stabilität erfordern.
Maßgenauigkeit und Druckqualität
PLA+ weist im Allgemeinen folgende Eigenschaften auf bessere Maßhaltigkeit, mit Toleranzen von ±0,03 mm im Vergleich zu ±0,05 mm bei PLA. Dies macht es zu einer besseren Wahl für Präzisionsbaugruppen wo ein fester Sitz erforderlich ist.
Darüber hinaus neigen PLA+-Teile dazu, ihre Form während des Abkühlens konsequenter beizubehalten, was die Schrumpfung reduziert und die Ausrichtung der Schichten verbessert.
Für hochpräzise Modelle oder mehrteilige Baugruppen bietet PLA+ die Genauigkeit und Stabilität die der PLA manchmal fehlt.
Toxizität und Sicherheit
Sowohl PLA als auch PLA+ werden als ungiftig und sicher für allgemeine Druckzwecke. Die Zusatzstoffe in PLA+ sind in der Regel ungiftige Elastomere wie TPU (thermoplastisches Polyurethan). Beide Materialien sind jedoch nicht als lebensmittelecht zertifiziert, es sei denn, sie werden vom Hersteller ausdrücklich als solche gekennzeichnet.
Drucken Sie immer in einem gut belüftete Umgebung, Da alle Thermoplaste beim Erhitzen leichte Dämpfe freisetzen können.
Kostenvergleich
Die Kosten sind einer der wichtigsten Unterscheidungsfaktoren zwischen den beiden Materialien.
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PLA: $15-20 pro kg
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PLA+: $25-35 pro kg
Für großvolumige oder pädagogische Druckprojekte bietet PLA die beste Kosteneffizienz. Für professionelle Prototypen oder funktionale Anwendungen sind die zusätzlichen Kosten für PLA+ durch die verbesserten Eigenschaften und die höhere Verarbeitungsqualität gerechtfertigt.
Schlussfolgerung: Welche sollten Sie wählen?
Sowohl PLA als auch PLA+ sind eine ausgezeichnete Wahl für den 3D-Druck, aber die richtige Wahl hängt von Ihren Projektziele:
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Wählen Sie PLA wenn Sie benötigen kostengünstiges, einfach zu druckendes Filament für visuelle Modelle, Prototypen oder Bildungsprojekte.
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Wählen Sie PLA+ wenn Sie benötigen stärkere, glattere und haltbarere Teile die mit mäßiger Hitze und Stress umgehen können.
Während PLA weiterhin der Goldstandard für den Einstiegsdruck ist, stellt PLA+ den nächsten Schritt in Richtung funktionelle und professionelle Ergebnisse.
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