{"id":20291,"date":"2024-12-10T13:00:46","date_gmt":"2024-12-10T12:00:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=20291"},"modified":"2025-05-14T16:26:37","modified_gmt":"2025-05-14T14:26:37","slug":"pla-ein-leitfaden-zu-diesem-3d-druckmaterial-190820191","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/pla-ein-leitfaden-zu-diesem-3d-druckmaterial-190820191\/","title":{"rendered":"PLA als Material f\u00fcr den 3D-Druck"},"content":{"rendered":"

PLA (Polymilchs\u00e4ure<\/strong>) ist einer der am h\u00e4ufigsten verwendeten Kunststoffe<\/a> im Bereich der additiven Fertigung. Er wurde 1930 von dem Chemiker Wallace Carothers, dem Entwickler von Nylon<\/a> und Neopren, erfunden. PLA kann in Form von Filamenten oder Pellets f\u00fcr Desktop-3D-Drucker oder industriellere L\u00f6sungen verwendet werden. Im Gegensatz zu vielen anderen auf dem Markt erh\u00e4ltlichen Materialien ist es ein nachhaltigerer<\/strong> Thermoplast, da es nicht aus endlichen Ressourcen wie Erd\u00f6l, sondern aus erneuerbaren Rohstoffen gewonnen wird. Aufgrund seiner umweltfreundlicheren Herkunft ist dieses Material seit seinen Anf\u00e4ngen im Bereich des 3D-Drucks sehr beliebt. Es wird inzwischen in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen eingesetzt. In diesem Leitfaden erfahren Sie alles \u00fcber dieses Material, einschlie\u00dflich seiner Eigenschaften, der einfachen Druckbarkeit, einiger Anwendungen sowie der wichtigsten Hersteller auf dem Markt.<\/p>\n

Herstellung und Materialeigenschaften<\/h2>\n

PLA wird aus organischen und erneuerbaren Ressourcen<\/strong> wie Maisst\u00e4rke, Tapiokawurzeln oder Zuckerrohr gewonnen. Seine Herstellung wird durch die Fermentierung von Kohlenhydratquellen wie diesen erm\u00f6glicht. Dazu wird das Naturprodukt gemahlen, um die St\u00e4rke aus dem Mais abzutrennen, und mit S\u00e4ure- oder Milchs\u00e4uremonomeren vermischt. Mit dieser Mischung wird die St\u00e4rke in Dextrose (D-Glucose) oder Maiszucker aufgespalten. Durch die Fermentation der Glukose entsteht schlie\u00dflich L-Milchs\u00e4ure, der Baustein von PLA. So entsteht ein umweltfreundliches und erneuerbares Material, das je nach Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen biologisch abbaubar sein kann.<\/p>\n

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PLA wird aus erneuerbaren Materialien wie Maisst\u00e4rke hergestellt<\/p><\/div>\n

Der letztgenannte Aspekt der biologischen Abbaubarkeit stand in den letzten Jahren im Mittelpunkt der Debatte, wobei die Nachhaltigkeit des Materials und seine Umweltauswirkungen in Frage gestellt wurden. Tats\u00e4chlich ist die Frage, wie biologisch abbaubar PLA ist, nicht so einfach zu beantworten, wie es scheint. Obwohl der Kunststoff aus erneuerbaren Ressourcen gewonnen wird, h\u00e4ngt die M\u00f6glichkeit davon ab, von lebenden Organismen abgebaut zu werden, von der Zersetzung unter bestimmten aeroben Bedingungen<\/strong> ab. PLA kann schnell abgebaut werden, wenn es industriellen Kompostierungsverfahren unterzogen wird. Jedoch kann es bis zu 80 Jahre dauern, bis es sich in der freien Natur zersetzt und zu einem weiteren Plastikschadstoff wird.<\/p>

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Andererseits gilt PLA als nicht-newtonsche pseudoplastische Fl\u00fcssigkeit. Das bedeutet, dass sich die Viskosit\u00e4t (Flie\u00dfwiderstand) in Abh\u00e4ngigkeit von der Belastung \u00e4ndert. Daher hat es keinen definierten und konstanten Viskosit\u00e4tswert, sondern variiert je nach den Herstellungsbedingungen. Genauer gesagt handelt es sich dabei um ein Material mit geringer Scherkraft, was bedeutet, dass die Viskosit\u00e4t mit der angelegten Spannung abnimmt. Um mehr \u00fcber die Eigenschaften zu erfahren, werfen wir einen Blick auf die Benutzerfreundlichkeit und das Verhalten bei der Verwendung als 3D-Druckmaterial.<\/p>\n

3D-Druck mit PLA-Filament<\/h2>\n

PLA ist eines der am h\u00e4ufigsten verwendeten Materialien im FDM-3D-Druck<\/a>, insbesondere f\u00fcr diejenigen, die ihre ersten Schritte in der 3D-Industrie machen, da es sehr einfach ist, damit zu drucken. Es liegt in der Regel in Form von Filamenten vor, kann aber auch als Pellets oder Granulat verwendet werden. Obwohl sich die Materialzufuhr und das Schmelzsystem je nach Material-Format \u00e4ndern (durch eine Filamentzufuhr oder einen Trichter f\u00fcr Pellets), unterscheiden sich die Eigenschaften des Materials und der fertigen Teile nicht von einem Typ zum anderen. In diesem Artikel konzentrieren wir uns jedoch mehr auf PLA in Form von Filamenten, da dies die h\u00e4ufigste Form ist, in der dieser Thermoplast vorkommt.<\/span><\/p>\n

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PLA ist aufgrund seiner einfachen Verwendung eines der beliebtesten Materialien in der Branche (Bild: BMI Lab)<\/p><\/div>\n

Was den Herstellungsprozess selbst angeht, so gilt PLA als teilkristallines Polymer, da es eine Schmelztemperatur von 170-180 \u00b0C<\/strong> hat, was im Vergleich zu ABS-Filament<\/a>, das bis zu 260 \u00b0C erreichen kann, relativ niedrig ist. Dies macht eine beheizte Schale und eine geschlossene Druckkammer \u00fcberfl\u00fcssig. Gleichzeitig bietet es eine gute Leistung, indem es eine hohe Druckgeschwindigkeit mit ziemlich viel Pr\u00e4zision kombiniert, vorausgesetzt, das Material wird richtig gek\u00fchlt. Au\u00dferdem weisen die gedruckten Teile eine sehr geringe Verformbarkeit auf. Es sei darauf hingewiesen, dass PLA eine h\u00f6here Viskosit\u00e4t als andere Standardthermoplaste hat, was bei unvorsichtiger Handhabung zu einer Verstopfung der Druckk\u00f6pfe f\u00fchren kann. Diese Filamente haben eine Haltbarkeit von mindestens 1 Jahr, wenn sie bei 15-25 \u00b0C gelagert werden, und sind somit gut lagerf\u00e4hig. Vergleicht man PLA mit ABS<\/a>, einem anderen der am h\u00e4ufigsten verwendeten Thermoplaste f\u00fcr den FDM-3D-Druck, so stellt man fest, dass ersteres im Allgemeinen nicht die gleiche Widerstandsf\u00e4higkeit und Flexibilit\u00e4t aufweist wie ABS. Dennoch ist es immer empfehlenswert, PLA f\u00fcr Teile zu verwenden, die keine gro\u00dfe mechanische Komplexit\u00e4t aufweisen, da es viel einfacher zu verarbeiten ist<\/span><\/p>\n

Was die Nachbehandlung<\/strong> anbelangt, so sind f\u00fcr PLA in der Regel keine komplexen Nachbehandlungsschritte erforderlich. Beim Entfernen der Teile kann es zu Problemen mit der Haftung der ersten Druckschicht kommen. Es wird daher empfohlen, spezielle Klebstoffe auf der Druckplatte zu verwenden, um die Entnahme der Teile zu erleichtern. Um die Oberfl\u00e4chebeschaffenheit der Teile zu verbessern, kann der Benutzer sie abschleifen und bei Bedarf mit Aceton behandeln. Eventuell verwendete Halterungen lassen sich leicht mit einer Zange entfernen oder l\u00f6sen sich auf, wenn l\u00f6sliche Halterungen verwendet wurden.<\/p>\n

Wichtigste Anwendungen<\/h2>\n

Als w\u00e4rmeschrumpfendes Material ist PLA ein zug\u00e4nglicher und einfach zu verwendender Kunststoff<\/a> f\u00fcr die 3D-Druck Community. Dies ist daher das Hauptanwendungsgebiet. Dar\u00fcber hinaus machen die Eigenschaften die gedruckten Teile zerbrechlich, schwach und empfindlich gegen\u00fcber Sonne und hohen Temperaturen. Aus diesem Grund wird es h\u00e4ufig von Anf\u00e4ngern verwendet, vor allem f\u00fcr die Herstellung von dekorativen Elementen, Gadgets und Spielzeug.<\/p>\n

PLA ist jedoch nicht auf die Welt der Bastler beschr\u00e4nkt. Auch viele Industriezweige nutzen diesen thermoplastischen Kunststoff, zum Beispiel f\u00fcr das Prototyping. Auf diese Weise sparen die Unternehmen viel Geld f\u00fcr Arbeitsstunden und Material und f\u00f6rdern gleichzeitig die Kreativit\u00e4t ihrer F&E-Abteilungen. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen auch Sektoren wie die Automobilindustrie<\/a> von PLA-Filamenten profitieren, auch wenn dies nicht die erste Option ist. In diesem Fall kann es n\u00fctzlich sein, Endverkleidungen f\u00fcr Autos oder sogar den Kunststoff Ihrer Armaturenbretter herzustellen.<\/p>\n

\"Filamento

PLA kann sowohl f\u00fcr „Maker“ als auch f\u00fcr anspruchsvollere Anwendungen verwendet werden (Bild: Markforged)<\/p><\/div>\n

Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass PLA eine niedrige Glas\u00fcbergangstemperatur<\/strong> hat und daher f\u00fcr Anwendungen, die eine h\u00f6here Temperaturbest\u00e4ndigkeit erfordern, nicht geeignet ist. Branchen wie die Lebensmittelindustrie sollten diesen thermoplastischen Kunststoff beispielsweise nicht f\u00fcr die Herstellung von Bechern mit hei\u00dfen Fl\u00fcssigkeiten verwenden.<\/p>\n

Hersteller und Preise des Materials<\/h2>\n

Als einer der am weitesten verbreiteten Thermoplaste f\u00fcr den 3D-Druck in der FDM-Technologie hat in der Regel fast jeder Hersteller PLA-Filamente oder -Granulat in seinem Sortiment. Zu den vielen Unternehmen, die diese Art von Material anbieten, geh\u00f6ren zum Beispiel Polymaker, Recreus, Smart Materials oder das Chemieunternehmen BASF. Neben den Standardfilamenten hat Polymaker auch das sogenannte „PolyTerra\u2122 PLA“ entwickelt, ein umweltfreundliches<\/a> Filament, das die Wiederaufforstung des Planeten zum Ziel hat. Erw\u00e4hnenswert ist auch, dass die Hersteller von FDM-3D-Druckern oft auch ihre eigenen thermoplastischen Filamente anbieten. So gibt es viele Hersteller wie UltiMaker, Stratasys, Prusa oder Zortrax, um nur einige zu nennen.<\/p>\n

Die Preise f\u00fcr PLA-Filamente k\u00f6nnen derzeit je nach den gew\u00fcnschten Farben und Eigenschaften variieren. Hybride Filamente wie Holzfilamente oder sogar solche, die mit Verbundfasern verst\u00e4rkt sind, treiben den Preis deutlich in die H\u00f6he. Dennoch liegt der Preis f\u00fcr ein Standardfilament in der Regel zwischen 20 und 70 \u20ac pro Kilogramm. Schlie\u00dflich gibt es, wie oben erw\u00e4hnt, auch 3D-Drucker<\/a>, die mit Pellets arbeiten k\u00f6nnen, was den Preis des Materials erheblich senkt.<\/p>\n

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Bild: Polymaker<\/p><\/div>\n

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