Раскрытие потенциала PLA как универсального инженерного пластика

В современном мире может быть сложно представить пластик как материал, который одновременно пригоден к использованию и экологичен. В этом стремлении к экологичным материалам, полимолочная кислота (PLA) это инженерный пластик с огромными возможностями. Прежде всего, как насчет теплого приветствия в нашем блоге, который всесторонне исследует свойства полимолочной кислоты как инженерного материала? В этой статье мы рассмотрим морфологию состава, процессы производства и полимеризация, а также физические особенности и свойства PLA, наряду с его вдохновляющими применениями. Узнайте, как PLA кажется достойной заменой традиционным пластикам и как он открывает возможности для будущего устойчивого машиностроение решения. Пришло время использовать потенциал PLA и изменить способ, которым мы фокусируемся на инженерных проблемах.

Что такое PLA?

Полимолочная кислота (PLA), биопластик, зарекомендовал себя как невероятно полезный и экологичный материал, и по этой причине инженеры по всему миру проявили к нему интерес. Есть ли еще какие-либо преимущества использования PLA, помимо экологичности? Ответ будет положительным, поскольку полимолочная кислота добывается из возобновляемых ресурсов, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник, хотя сам PLA является пластиком. Нет пути назад, когда интерес к PLA растет, поскольку его области применения могут включать упаковку, 3D-печать и медицинские приборы, среди прочего. Рост наблюдается в тканевой инженерии, поскольку это биоразлагаемый и компостируемый материал при правильных условиях. Можно с уверенностью сказать, что использование PLA в дизайне является идеальным выбором.

Понимание полимолочной кислоты и ее состава

Полимолочная кислота (PLA) — это полимер, который является компостируемым и может разлагаться естественным путем; таким образом, это экологически чистый заменитель пластика. Он также получен из возобновляемых источников, таких как кукурузный крахмал или тростниковый сахар. Кроме того, при соответствующих условиях PLA будет разлагаться, что станет выгодным для многих отраслей промышленности, таких как упаковка, 3-D печать и даже медицинское оборудование. Он также имеет некоторые отличительные особенности, такие как хорошая механическая прочность и термостойкость, что делает его полезным в различных областях. В целом, как биоразлагаемый полимер, PLA предоставляет многим инженерам и другим дизайнерам экологически безопасный материал.

Отличие PLA от обычных пластиков

Несмотря на то, что полимолочная кислота (PLA) классифицируется как биопластик, различные характеристики отличают ее от традиционных пластиков. Эти характеристики включают:

1. Возобновляемое происхождение: Кукурузный крахмал и сахарный тростник — два источника, из которых можно извлекать PLA, что обеспечивает возобновляемые средства производства, не зависящие полностью от ископаемого топлива, как это происходит при производстве нефтяных пластиков.
2. Биоразлагаемые свойства: PLA биоразлагается при определенных условиях и является органическим соединением, что означает, что он не имеет длительного срока службы в окружающей среде по сравнению с другими видами пластика, которые служат столетиями.
3. Выбросы: После производства PLA остается меньше углеродных следов, поскольку при изготовлении биопластика не происходит существенных выбросов.
4. Множество применений: Биополимер PLA обладает рядом дополнительных характеристик, включая температурную стабильность, что позволяет использовать его во многих отраслях промышленности, таких как производство упаковки, медицинских приборов и 3D-печати.
5. Меньшее использование ископаемого топлива: Биопластик можно производить без интенсивного использования ископаемого топлива, поэтому он представляет собой надежную альтернативу для производственной отрасли.
6. Потенциал переработки: Несмотря на то, что они производятся по-разному, изделия из PLA все равно могут быть перерабатывается вместе с другим пластиком продукции, если будут приняты надлежащие меры.

Учитывая эти особенности, PLA имеет блестящие перспективы для использования во многих инженерных приложениях, а также в области дизайна. Тот факт, что он имеет нейтральное воздействие на окружающую среду, является дополнительным преимуществом, которое, безусловно, понравится многим отраслям.

Роль молочной кислоты в производстве PLA

Молочная кислота играет важную роль в синтезе PLA (полимолочной кислоты), которая является одним из наиболее коммерчески выгодных из всех биоразлагаемых полимеров. PLA получают из возобновляемых источников, а именно кукурузного крахмала или сахарного тростника, с помощью ряда этапов.

Первым шагом является ферментация углеводов, например, глюкозы или крахмала, с использованием бактерий или грибков. Этот процесс ферментации приводит к превращению углеводов в молочную кислоту. Затем проводится очистка молочной кислоты, и эта молочная кислота подвергается серии химических реакций для получения лактида, который является циклическим димером молочной кислоты.

В последующей фазе лактид подвергается процессу полимеризации, в ходе которого олигомерные циклические молекулы объединяются, образуя макромолекулярные цепи, в результате чего получается PLA. Процесс полимеризации является контролируемым, и, следовательно, возможен синтез PLA с различной молекулярной массой, что в свою очередь влияет на характеристики и применение материала.

Последствия использования молочной кислоты в качестве прекурсора согласно этому изобретению для производства PLA являются тройными. Во-первых, поскольку молочная кислота может быть получена из возобновляемого ресурса, это снижает зависимость от ископаемого топлива и коммерческой молочной кислоты. Во-вторых, молочная кислота PLA является биоразлагаемой, поэтому она снижает зависимость от пластика. В-третьих, молочную кислоту можно получить онлайн с помощью нескольких методов ферментации, что обеспечивает удобство в поиске и производстве.

Благодаря особым характеристикам молочной кислоты PLA стал полезным и экологически чистым для отраслей, которые ищут такие материалы. Будь то упаковка и одноразовые изделия, медицина или даже 3D-печать, PLA привлекает инженеров и дизайнеров, которые хотят реализовать новые устойчивые решения.

Как производится PLA?

Процесс синтеза и полимеризации

Процесс производства полимолочной кислоты (PLA) представляет собой многоступенчатый процесс, который начинается с ферментации молочной кислоты с использованием определенного биологического сырья, такого как кукурузный крахмал или сахарный тростник. Эта биореакция достигается посредством селективной группы бактерий, которые ферментируют сахара в молочную кислоту.

Затем проводится полимеризация молочной кислоты для получения длинных цепей PLA. В качестве стандартной процедуры обычно практикуется конденсационная полимеризация, которая включает гидратацию мономеров молочной кислоты в полимеры лактида с одновременным выделением молекул воды.

Используя параметры реакции, такие как температура и давление, а также вводя катализатор в процесс воспроизводства, можно дополнительно контролировать молекулярную массу и характеристики PLA. Полученная смола PLA может впоследствии экструдироваться в форме гранул, пленок или нитей, в зависимости от области применения.

Важно помнить, что PLA имеет высокие требования к температуре и давлению во время синтеза и полимеризации для достижения хорошего качества PLA. Также следует отметить, что применение PLA довольно широко из-за того, что он производится из возобновляемых источников, что является растущим требованием в настоящее время.

Инженерам и конструкторам важно знать процесс изготовления и превращения PLA в пластик, чтобы иметь возможность определять, какие конкретные задачи являются подходящими и соответствуют ограничениям материала с учетом его характеристик, воздействия на окружающую среду и способности к разложению.

Ключевые этапы производства PLA

1. Подготовка сырья: Все начинается с подготовки сырья, где сахарное сырье извлекается из возобновляемых источников, таких как кукуруза, сахарный тростник или маниока. Затем это сырье гидролизуется для преобразования сложных углеводных материалов в простые сахара.
2. Ферментация: Сахара, извлеченные ранее, могут служить субстратами для ферментации микроорганизмами, такими как бактерии или дрожжи. В ходе ферментации микроорганизмы сначала преобразуют сахара в молочную кислоту, пройдя ряд химических реакций.
3. Очистка: Полученная на стадии ферментации сырая молочная кислота обрабатывается до чистой молочной кислоты путем удаления примесей. Этапы этого процесса очистки включают фильтрацию, дистилляцию и кристаллизацию фракций для получения молочной кислоты высокой чистоты.
4. Полимеризация: После того, как молочная кислота достигает необходимого уровня чистоты, она подвергается полимеризации. На этом этапе нагретая молочная кислота смешивается с катализаторами, чтобы запустить реакцию полимеризации. В результате образуются цепи полимолочной кислоты с длинной цепью молекул молочной кислоты.
5. Формование из расплава или полимеризация в твердом состоянии: В зависимости от требуемой формы PLA может потребоваться несколько шагов. Для создания нитей или волокон расплавленный PLA продавливается через крошечные сопла, а затем быстро охлаждается для застывания. Также для улучшения свойств полимера может использоваться твердотельная полимеризация.
6. Резка и формовка: Процесс теперь включает в себя разделение сформированного объекта PLA на более мелкие секции или части, которые относительно легче использовать для других операций, и эти более мелкие части могут быть использованы для изготовления более широкого продукта с большей сложностью. Это заставляет меня задуматься, возможно ли обратное для операции; однако это маловероятно. Можно также изменять сформированные части с помощью определенных процессов, таких как литье под давлением или экструзияи даже 3D-печать.

Зная основные процедуры, связанные с производством PLA, инженеру и конструктору легче решить, применять ли PLA в своей работе.

Влияние молекулярной массы на качество PLA

Молекулярный вес полимеразы молочной кислоты является важным параметром, поскольку он в значительной степени определяет размер белка, объем и конфигурацию полимерной цепи. Таким образом, он напрямую связан с механическими, термическими и технологическими свойствами полимера. По сути, существует прямая связь между весом полимера и качествами или характеристиками материала.

Полимер с высоким молекулярным весом демонстрирует лучшие качества прочности на разрыв и ударопрочности, что делает его идеальным для ситуаций, где более предпочтителен PLA с высоким молекулярным весом, поскольку он имеет лучшие эксплуатационные качества. Разрушение или изменение полимера с высоким молекулярным весом происходит в точке высокого напряжения, что увеличивает его прочность.

Полимер с низкой молекулярной массой очень предпочтителен из-за простоты его обработки с помощью литьевых форм и 3D-принтеров. Это обусловлено его низкой вязкостью, которая также подвергает его более быстрому плавлению, и, таким образом, кинетика кристаллизации полимера с низкой молекулярной массой наблюдалась в различных моделях.

Чтобы избежать каких-либо дефектов, необходимо поддерживать точный баланс, принимая во внимание особые требования приложения, включая вес, требуемое усилие и, наконец, общие пороговые значения сопротивления. При обработке полимерной цепи с низким весом в игру вступают различные переменные, чтобы обеспечить минимальные отходы.

Для эффективного решения конкретных задач крайне важно учитывать молекулярную массу PLA в соответствующей марке при их выборе.

Каковы физические свойства PLA?

Механические свойства материала PLA

Благодаря замечательным особенностям механических свойств PLA, полимолочной кислоты, она имеет хороший потенциал для использования в машиностроении. PLA обладает хорошей жесткостью, что позволяет материалу сохранять свою форму при приложении нагрузок. Кроме того, его значительная прочность на разрыв указывает на то, что он способен противостоять разрыву при приложении тянущих усилий. Кроме того, поскольку PLA имеет низкое удлинение при разрыве, он растянется лишь немного перед разрывом. Эти механические характеристики делают PLA подходящим для применений, связанных с конструкционными компонентами, например, упаковкой, потребительскими товарами, а также медицинскими приборами. Кроме того, механические свойства PLA также можно улучшить путем смешивания с другими полимерами или армирования волокнами.

Изучение PLA как биоразлагаемого полимера

Полимолочная кислота (PLA) — это биологически полученный полимер, изготовленный из возобновляемых ресурсов, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник, что делает его экологически чистым. Благодаря своей экологической жизнеспособности, а также возможности использования в бесчисленном количестве приложений, он получил большую популярность и применение. PLA состоит из достаточно хорошей механической жесткости, прочности на разрыв и высокого удлинения при разрыве, все из которых имеют решающее значение при рассмотрении различных инженерных приложений. Полимер обладает самоподдерживающими свойствами в отношении рабочих нагрузок и может подвергаться растягивающим усилиям без разрушения. Этот полимер может использоваться в областях, которые включают, но не ограничиваются упаковкой, потребительскими товарами, медицинскими приборами и даже инженерией костной ткани. Его механические свойства могут быть дополнительно изменены путем армирования волокнами или смешивания с другими полимерами. Благодаря своей биоразлагаемости и довольно хорошим механическим свойствам PLA может стать хорошим кандидатом на будущие устойчивые и функциональные инженерные материалы.

Какие типы PLA доступны?

Обзор разветвленного PLA и его применения

Разветвленная PLA (полимолочная кислота) — это фермент, созданный из полимолочной кислоты, который обеспечивает некоторые специфические свойства и характеристики. Он получается путем добавления разветвляющих агентов во время процесса полимеризации. Результатом являются сложные полимерные нити. Это разветвление улучшает механические свойства PLA, позволяя использовать его в широком спектре отраслей.

Разветвленная структура PLA более жесткая и обладает лучшей ударопрочностью, в отличие от PLA, которая имеет линейную структуру. Это делает ее особенно полезной в областях, где прочность и выносливость являются наиболее важными. Разветвленная PLA применяется в автомобильной, аэрокосмической и электронной промышленности, и даже в секторе потребительских товаров. Улучшенные качества позволяют использовать ее в качестве материала для инженерных компонентов и упаковочных материалов, а также структурных деталей в местах, где это применимо.

В случае PLA смешивание зависит от желаемых свойств: содержания, степени и расположения мест смешивания. Изменяя плотность разветвления и молекулярную массу, механические свойства разветвленного PLA могут быть улучшены в соответствии с определенным применением.

В заключение, разветвленный PLA является жизнеспособным и экологичным ответом на будущие инженерные вызовы. Разветвленный PLA универсален и обладает более желаемыми качествами, а также лучшей прочностью и выносливостью. Он показывает перспективы в ряде отраслей, увеличивая спрос на устойчивые материалы в области, ориентированной на инженерию.

Сравнение нити PLA с PLA, напечатанной на 3D-принтере

Чтобы оценить использование PLA в инженерии, важно отметить различия между филаментом PLA и PLA, напечатанным на 3D-принтере. Обратите внимание на следующее:

1. Состав:Как нить для 3D-печати, нить PLA является самым основным ингредиентом, используемым для 3D-печати, другими словами, сырьем, которое обычно продается в катушках или рулонах. Его составные части — это чистая смола PLA, в то время как PLA 3D-печать означает продукты в объекте или детали, которые подверглись печати с использованием определенной нити.
2. Производственный процесс: В экструзия Процесс, в котором смола PLA нагревается, а затем продавливается через небольшое отверстие, изготавливается нить PLA. С другой стороны, 3D-печатный PLA изготавливается путем расплавления нити PLA, а затем укладки расплавленных нитей друг на друга для создания законченного объекта с помощью 3D-принтера.
3. Тщательность и точность: Хотя 3D-печатный PLA все еще подвержен изменениям из-за дизайна и настроек принтера, он предпочтительнее для более сложных сложных конструкций, поскольку он создается слой за слоем. Однако это все еще влияет на последний 3-мерный объект.
4. Постобработка и финишная обработка: Наиболее распространенные, древние методы декорирования PLA — это шлифовка, полировка и покраска. В зависимости от дизайна, 3D-печатные объекты PLA могут также потребовать немного больше постобработки, чтобы получить желаемую текстуру поверхности или удалить любые поддерживающие структуры, которые могли потребоваться во время печати.
5. Приложения и сложность: Благодаря своей простоте и эффективности PLA, пожалуй, является одним из самых распространенных материалов, используемых в различных формах 3D-печати, будь то массовое прототипирование, хобби или мелкосерийное производство. Применение 3D-печатных изделий из PLA столь же универсально, как и у их предшественников, напечатанных из других материалов, от функционального прототипирования до создания архитектурных моделей и легких конструкций.
6. Прочность и механические свойства: Механические свойства нити PLA и 3D-печатного PLA схожи, поэтому 3D-печать независимо от процессов должна обеспечивать схожие механические характеристики. С другой стороны, 3D-печать может привести к немного разным прочностям и достижению желаемых характеристик, поскольку такие факторы, как качество калибровки принтера и прочность, основанная на адгезии напечатанных слоев, играют важную роль.

Таким образом, различия между филаментом PLA и напечатанным на 3D-принтере PLA помогают инженерам и производителям выбирать наиболее подходящую форму для своих механических задач.

Почему стоит рассмотреть PLA для инженерных приложений?

Изучение применения полимолочной кислоты

Благодаря своим исключительным характеристикам и адаптивности, полимолочная кислота (PLA) имеет ряд применений в ряде различных инженерных дисциплин. Примером применения PLA является:

1. Прототипирование: В инженерных проектах все виды прототипических устройств могут быть напечатаны с использованием нити PLA из-за ее доступности и низкой стоимости. Благодаря ее низкой стоимости и простоте использования, можно выполнить несколько итераций одного и того же проекта и даже получить его валидацию.
2. Архитектурные модели: Большинство архитекторов и подрядчиков утверждают, что проекты APLA являются популярным выбором; инструменты моделирования APLA поддерживают различные масштабы, сводя к минимуму искажения в готовой модели. Тонкая, сложная работа повторяется и сложна, что лучше всего иллюстрируется технологиями трехмерной печати.
3. Функциональные прототипы: Таким образом, PLA предлагает потенциал для создания реальных прототипов, которые могут быть подвергнуты критическим оценкам. Кроме того, такие характеристики PLA, как прочность и жесткость, позволяют использовать его для тестирования эффективности деталей, предназначенных для практического использования.
4. Легкие компоненты: Одним из основных преимуществ полимеров PLA является их легкая структура, что делает полимеры и их композиты эффективными для снижения веса компонентов, например, в случае применения в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

Тем не менее, конкретное применение этих полимеров должно учитывать другие факторы, такие как предполагаемая среда применения, требуемые механические свойства и любые особые ограничения материала относительно использования. Тестирование и оценка PLA важны для оценки эффективности производительности PLA в различных инженерных приложениях.

Преимущества перед другими биоразлагаемыми пластиками

PLA (полимолочная кислота) имеет отличительные особенности, которые отличают ее от других биоразлагаемых пластиков, как показано ниже:

1. Биоразлагаемость: Зависимость от ископаемого топлива снижается, поскольку истощение окружающей среды сокращается благодаря использованию PLA из возобновляемых источников, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник.
2. Низкие требования к бизнесу: Поскольку PLA легко поддается экструзии, формованию и даже 3D-печати, он имеет широкий спектр применения.
3. Совместимость: Поскольку PLA хорошо переносится организмом человека, он является отличным вариантом для систем доставки лекарств и каркасов для тканевой инженерии.
4. Улучшение недвижимости: Существует множество возможностей для модификации и усовершенствования PLA, что позволит производить его для специализированных целей, которые могут быть востребованы во многих отраслях промышленности.
5. Удовлетворительные характеристики: Благодаря прочности на разрыв и жесткости, которыми обладает материал PLA, он подходит для различных применений.
6. Экологические преимущества: Благодаря низкому воздействию PLA на окружающую среду, поскольку он биоразлагаем и распадается на воду и углекислый газ, использование традиционного пластика можно значительно сократить.

Благодаря этим преимуществам PLA является одним из многообещающих материалов для различных сфер применения, где важны эксплуатационные характеристики, экологичность и дизайн.

Использование PLA в инженерии костной ткани

Благодаря своим благоприятным характеристикам и биосовместимости PLA (полимолочная кислота) также широко используется в инженерии костной ткани. В инженерии костной ткани PLA используется для создания композитных каркасов, которые воспроизводят геометрию кости и обеспечивают механическую поддержку клеток, одновременно способствуя их прикреплению и пролиферации по всей ткани. Исследователи сообщили о многообещающих результатах в использовании каркасов PLA для улучшения регенерации и интеграции костей.

Благодаря своей пористой природе, каркасы PLA обеспечивают приток питательных веществ и кислорода в клетки, одновременно обеспечивая отток метаболических отходов, что способствует пролиферации клеток и формированию тканей. PLA как материал обладает большой прочностью на разрыв и жесткостью, что делает его подходящим для несущей позиции в инженерии костной ткани. Это означает, что по мере заживления костей можно положиться на поддержку биокомпозита PLA, который, в свою очередь, растворится по мере развития новых костных клеток.

Более того, PLA не требует хирургического удаления каркаса после операции, что делает его биоразлагаемым веществом и полезным для хирургических процедур по восстановлению костей. Стимуляция развития новой кости происходит, когда каркасы PLA растворяются в неинвазивных материалах, которые способствуют полной интеграции.

Использование PLA в инженерии костной ткани в целом представляется хорошим вариантом с точки зрения улучшения регенерации костей и лечения костных дефектов. Его биологическая совместимость, механические свойства и биоразлагаемость делают его подходящим материалом для изготовления каркасов, способных поддерживать врастание новой кости, в то время как со временем он рассасывается естественной костью организма.

Часто задаваемые вопросы (FAQ):

В: Что такое PLA и каков процесс его получения?

A: PLA — это аббревиатура для полимолочной кислоты. Она получается путем ферментации растительного крахмала и представляет собой биоразлагаемый пластиковый материал. По сути, ее можно получить, используя лактид или молочную кислоту и полимеризуя их вместе. PLA синтезируется путем полимеризации молочной кислоты или лактида, включает полимеризацию с раскрытием лактидного кольца или конденсацию молочной кислоты.

В: Каковы наиболее важные механические и физические свойства PLA?

A: Полимолочная кислота имеет форму, прочность и жесткость которой неплохие, ее температура плавления довольно низкая по сравнению с большим количеством других пластиков. Ее прозрачность при использовании в производстве таких материалов, как пленка PLA, 3D-печать объектов PLA и многих других продуктов на основе PLA, также довольно хороша.

В: С чего начинается использование PLA в 3D-печати?

A: Использование PLA в 3D-печати является обычным явлением, и это связано с простотой использования и качеством получаемой печати. ​​PLA, который используется для 3D-печати, производит модели хорошего качества и отделки поверхности. Универсальность PLA позволяет использовать его для различных приложений, таких как прототипирование, образовательные проекты и т. д.

В: Каковы некоторые реологические свойства PLA?

A: Текучесть PLA при различных уровнях напряжения сдвига при различных температурах является одним из его реологических свойств. Это очень важно для переработка производство методом экструзии и литье под давлением. Эти свойства необходимо изменить, чтобы соответствовать требованиям процессов производства PLA.

В: В каких секторах используется пленка PLA?

A: Благодаря своей компостируемости и биоразлагаемости пленка PLA применяется в контейнерах, этикетках и упаковке. Таким образом, она выступает в качестве подходящей замены для обычных пластиков, которые получают из нефти.

В: Существуют ли какие-либо методы, позволяющие улучшить характеристики PLA?

A: Характеристики полимера можно улучшить, смешивая полимер с другими веществами для образования смесей PLA. Этот метод может повысить прочность, гибкость и термостойкость PLA, тем самым расширяя сферу его применения.

В: Как именно растворяется PLA и какие аспекты способствуют его биодеградации?

A: Биодеградация PLA включает гидролиз полимерного материала, что в результате снижает его молекулярную массу. Такие факторы, как температура, влажность и количество микроорганизмов в окружающей среде, влияют на деградацию PLA.

В: Каков вклад молочной кислоты в синтез PLA?

A: PLA использует молочную кислоту в своем синтезе. Молекулы, необходимые для ферментации молочной кислоты, могут быть получены из возобновляемых материалов, которые могут помочь полимеризации, необходимой для создания такого материала.

В: Существуют ли промышленные сферы, где можно применять PLA?

A: Да, PLA может использоваться в широком спектре отраслей благодаря своим экологическим преимуществам, а также характеристикам материала. Он используется в производстве автомобильных деталей, электроники и медицинских приборов, максимально увеличивая его свойства и экологичность материала.

В: Какие меры можно предпринять для улучшения характеристик поверхности PLA?

A: Какие методы покрытия и адгезии используются для плазменного нанесения? Для улучшения свойств поверхности PLA можно использовать нанесение покрытий или добавок и обработку поверхности химикатами или плазмой. Эти методы используются для улучшения адгезии, печатных свойств и привлекательности конечного продукта.

Справочные источники

1. Сравнительное исследование ударопрочности двух полимерных материалов, напечатанных на 3D-принтере: определение влияния размерных параметров на эффект торнадо сопла пусковой установки, создаваемый движением ракет, запускаемых из любого межзвездного пространства. Исследования. 

• Авторы: Д.Г. Зисополь и другие
• Дата публикации: 02 июня 2023
• Ключевые результаты: В настоящем исследовании были проанализированы ударные характеристики двух полимеров, а именно PLA и ABS, в деталях, напечатанных на 3D-принтере. Исследование также исследовало влияние толщины слоя и процента заполнения на механические свойства, такие как прочность. Было обнаружено, что ударопрочность PLA может изменяться под воздействием этих факторов, что позволяет предложить его в качестве возможного кандидата на роль конструкционного материала при определенных обстоятельствах.
• Методология: По этой причине были проведены испытания на ударную вязкость по Шарпи на 3D-печатных деталях из PLA и ABS, которые были напечатаны с различной высотой слоя 0.10, 0.15, 0.20 мм и различным процентом заполнения 50,75, 100 и XNUMX%. (Зисопол и др., 2023).

2. Микроструктура и свойства чистого градиентного композита PLA/WFPC: изготовленного с использованием FDM с нитью PA6, армированной ткаными волокнами. 

• Авторы: Д. Виман и другие.
• Дата публикации: 27 июля 2023
• Основные моменты: Исследование было сосредоточено на механических свойствах непрерывного материала PLA и древесно-волокнистых полимерных композитов (WFPC). Было показано, что изготовленный композитный материал продемонстрировал высокую прочность на разрыв и энергию удара, и что этот композитный материал подходит для инженерных целей, поскольку PLA может успешно использоваться в составе композитных материалов.
• Дизайн исследования: В ходе данного исследования были изучены композиты PLA/WFPC и проверены их механические свойства, такие как прочность на растяжение, сжатие и изгиб, а также энергия удара. (Виман и др., 2023).

3. Анализ прочности на разрыв PLA в 3D-печати – прочность, которая заложена в слоях

• Автор: К.Гунасекаран
• Дата публикации: 31 июля 2023
• Ключевые результаты: Это исследование было сосредоточено на изучении влияния выбранных параметров во время трехмерной печати на полученную прочность на разрыв PLA. Оно пришло к выводу, что толщина слоя является одним из ключевых факторов, определяющих прочность на разрыв продуктов PLA, что классифицирует его как инженерный пластик при оптимальном использовании.
• Методология: В рамках данной работы была реализована методика планирования эксперимента (DOE) для изучения влияния определенных параметров печати на прочность образцов PLA на разрыв. (Гунасекаран, 2023).

4. Использование теста на выпячивание и 3D-DIC для двуосной характеристики пленок PLA и обнаружения дефектов

• Авторы: Ф. Харрат и др.
• Дата публикации: 10th августа 2023
• Ключевые результаты: С помощью теста Bulge и 3D-цифровой корреляции изображений (3D-DIC) были оценены механические свойства сформированных пленок PLA с помощью устройств. Это было особенно полезно для оценки выпуклости как механической производительности, в которой требовались другие свойства, такие как определенные углы, поддерживающие дальнейшую классификацию PLA как инженерного пластика.
• Методология: Испытание на выпячивание было проведено на серии пленок PLA, и, наконец, для сканирования полей деформации и выявления имеющихся дефектов была использована технология 3D-DIC. (Харрат и др., 2023, стр. 447-469).

5. Влияние переработки на повторяющиеся механические свойства полимолочной кислоты и композита PLA/кофейная гуща в качестве нити для 3D-печати

• Авторы: Оумайма Буганми и др.
• Дата публикации: 29 августа 2024
• Ключевые результаты: В этом исследовании изучалась роль переработки в механическом поведении PLA и его композитов. Было установлено, что хотя некоторые механические свойства теряются из-за процессов переработки, производительность композитного материала с использованной кофейной гущей может быть улучшена, что показывает, что модификация PLA функциональна в отношении снижения воздействия на окружающую среду без существенной потери производительности.
• Методология: Была проведена оценка прочности на растяжение и механических свойств переработанного PLA и композитов PLA, определяющая влияние нескольких циклов переработки на свойства материала. (Боуганми и др., 2024).

6. пластик

7. Полимолочная кислота