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PLA(폴리락트산)와 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)는 3D 프린팅에서 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 열가소성 필라멘트 재료 중 두 가지입니다. 독특한 성능 차이로 인해 널리 사용됩니다.프로토타입 제조, 기능성 부품 및 산업 생산품.
PLA가 우세하다교육용 모델생분해성과 저렴한 비용으로 인해 소비자 포장하는 반면, PET는 높은 강도와 온도 저항으로 인해 정밀 부품 및 전자 및 전기 포장의 주류 선택이 되었습니다. 이 논문에서는 재료 선택 기초를 제공하기 위해 두 가지의 물리적 특성, 가공 매개 변수 및 실제 적용 시나리오를 체계적으로 비교합니다.3D 프린팅실무자 및 제품 디자이너.
PLA란 무엇입니까?
PLA (폴리락트산)젖산에서 합성된 재생 가능한 바이오 기반 폴리머로 3D 프린팅, 포장, 의료 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 옥수수, 사탕 수수 및 기타 식물 전분에서 발효되어 어느 정도의 재료 유연성과 온도 저항을 가지고 있습니다. PLA는 실온에서 유리질이며 융점이 약 150-160 ° C이지만 장기간 사용시 80 ° C를 초과하거나 연화 또는 열화에 취약해서는 안됩니다.
가장 큰 특징이 완성되었습니다생 분해성, 산업용 퇴비화 조건(55-60°C)에서 약 6개월 만에 이산화탄소와 물로 분해될 수 있으며, 생산되는 탄소 배출량은 기존 석유 재료(예: PET)보다 훨씬 낮습니다. 그러나 온도 저항과 내충격성은 상대적으로 약하고 성능을 향상시키기 위해 수정(예: TPU 또는 벤젠 고리 구조 추가) 또는 다른 재료와의 공중합이 필요합니다.
PET 필라멘트란 무엇입니까?
PET 필라멘트폴리에틸렌 테레프탈레이트로 만든 합성 섬유 또는 3D 프린팅 소모품입니다. 그것은 산업 제조, 포장, 섬유 및 전자 제품에 널리 사용됩니다. 응축 반응을 통해 단단한 방향족 분자 사슬이 형성되어 재료가 고강도, 화학적 내식성 및 우수한 치수 안정성의 특성을 갖도록 합니다.
PET 필라멘트는 융점이 220-260°C이고 장기 온도가 120°C 전후이지만 자외선 조사에 의해 황변하기 쉽고 노화를 늦추기 위해 항산화제가 필요합니다. 3D 프린팅에서 PET는 일반적으로 생산하는 데 사용됩니다.정밀 기계 부품, 내마모성 도구 또는 구성 요소(예: 배터리, 배터리 분리막, 회로 회로 기판, 절연, 높은 모듈러스((3-5 GPa) 및 내충격성으로 인해 고온 저항 저항이 필요한 절연.
PLA 및 PET 필라멘트의 특징은 무엇입니까?
PLA 필라멘트의 특성
1. 일할 수 있는 능력
- 낮은 융점 (약. 150-160 ° C)은 인쇄를 위해 고온 장비가 필요하지 않으며 데스크탑 인쇄에 적합합니다.
- 유동성이 좋고 노즐을 막기가 쉽지 않습니다.인쇄 과정에서, 강한 층간 접착력, 가장자리 컬링 및 공극 문제를 줄입니다.
2. 화학적 안정성
- 강한 산 및 알칼리 저항 : 약산, 염기 및 대부분의 유기 용제에 안정적이며 화학 포장에 적합합니다.전자 부품포장.
- 자외선 민감성: 장기간 노출되면 피부가 노랗게 변할 수 있으므로 노화를 늦추기 위해 항산화제나 자외선 흡수제를 추가해야 합니다.
3. 응용 프로그램 유연성
- 높은 표면 평활도:인쇄된 표면괜찮으며 사후 연마가 필요 없는 외관 부품(예: 전화 케이스)에 사용할 수 있습니다.
- 다기능 수정: 공중합(예: PETG) 또는 코팅 공정(예: 전도성 코팅)을 통해 성능 경계를 확장할 수 있습니다.
4. 제한 사항
- 가공 어려움 : 고온은 냄새가 나기 쉽고 탄소 2 가스가 방출되며 재료의 열화를 방지하기 위해 온도 제어를 엄격하게 제어해야합니다.
- 노즐 쉬운 막힘: 가루 잔류물은 노즐을 막을 수 있으므로 정기적으로 청소해야 합니다.
- 환경 문제: 기존 PET는 화석 자원에 의존하며 폐기 후 분해가 어렵습니다(미세 플라스틱 오염 위험).
PLA와 PET 필름의 차이점은 무엇입니까?
1.물리적 특성
| 공연 | PLA(폴리락트산) | 애완동물 |
| 용융 온도 | 150–160°C | 220–260°C |
| 유리 전이 온도 | 60–65°C | 75–85°C |
| 인장 강도 | 20–40 MPa의 | 50–80 MPa의 |
| 굽힘 계수 | 1.5–3 평점 | 3-5 GPa의 |
| 열 안정성 | 장기 사용 온도 < 80 ° C | 장기 사용 온도 < 120 ° C |
2. 화학적 안정성
- 폴리락트산: 약산/염기에 내성이 있지만 고온(>100°C)에서 쉽게 분해되고 강용제(예: 클로로포름)에 용해됩니다.
- PET: 산염기에 강하지만 자외선에 민감하여 장기간 노출되면 쉽게 황색화됩니다.
3.3D 인쇄 매개변수 설정
| 매개 변수 | PLA(폴리락트산) | 애완동물 |
| 권장 압출 온도 | 180–220°C | 240–280°C |
| 바닥 높이 | 0.1–0.3 밀리미터 | 0.1–0.25 밀리미터 |
| 인쇄 속도 | 30–60mm/초 | 20–40mm/초 |
| 팬 제어 | 층간 접착을 줄이기 위해 활성화해야 합니다. | 재료 탄화를 피하기 위해 닫아야 합니다. |
4. 완제품 특성과 응용 프로그램
- PLA (폴리락트산):PLA는 생체 적합성 및 생분해가 우수하고 중간 강도 및 내열성이 있으며 재료 특성 요구 사항이 특별히 높지 않은 3D 프린팅 응용 분야에 적합합니다.
주요 용도 : 신속한 프로토 타이핑,교육용 도구,의료 장비.
- 애완동물:완제품 PET는 물리적, 화학적 안정성이 우수하며 높은 강도와 내열성으로 인해 높은 재료 성능으로 3D 프린팅에 적용할 수 있습니다.PLA와 비교하여 생체 적합성 및 분해성이 좋지 않습니다.
주요 용도 :가전제품,자동차 구성 요소,항공우주 부품.
PLA보다 나은 필라멘트는 무엇입니까?
- ABS 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌):ABS는 강도와 내열성이 높으며 더 높은 온도와 하중을 견딜 수 있습니다. 층간 접착력은 일반적으로 PLA보다 우수하며, 특히 밀폐된 인쇄 또는 가열 베드가 있는 장치에서 우수합니다.
- PETG (폴리에틸렌 테레프탈레이트 1,4-시클로헥산에이트):PETG는 PLA 인쇄 가능성과 ABS 내구성을 결합하는 동시에 더 나은 투명성과 광택을 제공합니다. 또한 뒤틀림 경향과 뒤틀림이 적고 층간 접착력이 우수합니다.
- 폴리아미드:나일론 필라멘트는 고강도, 인성 및 내마모성이 특징입니다. 또한 수분 흡수율이 우수하고 습한 조건에서 안정적입니다.
- PC (폴리카보네이트):PC는 충격에 강하고 내열성이 뛰어나며 투명합니다. 또한 자외선 및 화학적 부식으로부터 보호합니다.
PLA와 PET 필라멘트가 환경 지속 가능성에 미치는 영향은 무엇입니까?
1. 원료 및 자원 소비의 출처
- PLA(폴리락트산)
신 재생:주로 옥수수, 사탕 수수 및 기타 식물 전분에서 젖산으로 발효되어 화석 연료에 대한 의존도를 줄입니다.
탄소 배출량: 생산량은 PET보다 약 30% 낮지만 재료 재배에는 살충제 사용 및 수자원 소비가 포함될 수 있습니다.
- 애완동물
화석 연료 의존성: 공급 원료는 탄소 배출이 많은 석유 화학 제품(PTA 및 MEG)이며 탄소 추출 및 운송이 많습니다.
비재생 가능성: 제한된 자원에 대한 장기적인 의존과 원유 가격의 변동은 비용 안정성에 영향을 미칩니다.
2. 생산 중 환경 영향
- PLA(폴리락트산)
낮은 에너지 소비:낮은 융점 (150-160 ° C), PET (220-260 ° C)보다 인쇄 처리를위한 가공 에너지 소비가 적습니다.
폐수 및 폐기물: 유기 폐수는 발효 공정으로 생산되며 오염을 방지하기 위해 엄격하게 처리해야 합니다.
- 애완동물
높은 에너지 소비 공정: 응축 반응에는 높은 온도와 압력이 필요하며 에너지 소비는 PLA보다 훨씬 높습니다.
재활용: 생산 과정에서 생산된 폐실크는 자원 폐기물을 줄이기 위해 재활용할 수 있지만 전 세계적으로 PET의 20-30%만이 재활용됩니다.
3. 사용주기에 걸친 환경 영향
- PLA(폴리락트산)
온도 저항 및 수명 제한: 80°C 미만의 온도에서 장기간 사용하면 노화 및 변형이 발생하여 빈번한 교체(자원 소비 증가)로 이어질 수 있습니다.
운송 및 보관 요구 사항: 건조한 환경(습도<30%)에 보관하면 물류 에너지 소비와 포장 비용이 증가합니다.
- 애완동물
PLA보다 고강도, 내구성 및 더 긴 서비스 수명은 교체 빈도와 장기 자원 점유를 줄입니다.
4.재활용 가능한 자원
- PLA(폴리락트산)
생분해성: 산업용 퇴비를 사용하여 6개월 이내에 CO ₂와 물(온도 및 습도 조건을 제어해야 함)로 분해됩니다.
소각 처리: 불완전 연소는 독성 가스(예: 다이옥신)를 생성할 수 있습니다.
- 애완동물
물리적 재활용: 병 간 재활용 기술은 잘 확립되어 있지만 유색 및 혼합 재료와 같은 PET 제품의 다양성으로 인해 제한됩니다.
화학적 회수: 재생 가능한 단량체(테레프탈산)는 알코올 분해/가수분해 공정을 통해 사용할 수 있지만 기술 비용이 많이 듭니다.
3D 프린팅 프로젝트에서 PLA 또는 PET를 선택할 때 고려해야 할 요소는 무엇입니까?
3D 프린팅 프로젝트에서,PLA와 PET는 절대적인 "최고의" 보편적 솔루션은 아니지만 특정 요구 사항에 따라 균형 잡힌 선택이 필요합니다. 다음은 가장 적절한 솔루션을 찾는 데 도움이 되는 두 가지 모두의 주요 결정 요인입니다.
| 요소 | PLA 우선 순위 지정 | PET에 우선권을 주어야 합니다. |
| 추천 선택 사항 | 탁상용 인쇄(저온), 초보자 친화적 | 산업용 등급 장비(고온), 기술 경험 필요 |
| 비용 민감도 | 제한된 예산, 소규모 생산 | 적절한 예산과 고성능 추구 |
| 인쇄 장비 | 기초의FDM 프린팅 | 밀폐 된 인쇄 챔버 + 항온 플레이트 필요 (뒤틀림을 줄이기 위해) |
| 성능 요구 사항 | 일반적인 기계적 성능 및 유연성 요구 사항 | 고강도, 온도 저항, 내 화학성 |
| 환경 요구 사항 | 생분해 및 탄소 중립 목표 | 완벽한 재활용 시스템 및 경량 요구 사항 |
절대적인 '최고'는 없으며 더 적합한 솔루션만 있을 뿐입니다.：
PLA는 "빠르고, 저렴하며, 환경적입니다.친숙한" 3D 프린팅 소모품으로 프로토타입 검증 및 간단한 시나리오에 적합합니다.
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PLA 및 PET 필름에 적용 가능한 시나리오는 무엇입니까?
PLA (폴리락트산):
- 프로토 타입 제작 및 교육 모델 :저렴한 비용과 높은 안전성으로 설계 컨셉을 신속하게 검증할 수 있습니다(학생 또는 DIY 애호가에게 적합).
- 포장 및 용기 : 일회용 식기, 식품 상자, 보관 상자 (열 변형을 피하기 위해 저온에서 사용).
- 장식 부품: 저정밀도 장식품, 디스플레이 모델, 보석 받침대(고광택 또는 반투명 변형과 함께 사용 가능).
- 의학 및 생물학 분야 :의료 기기의 임시 모델, 생분해성 임플란트(생체 적합성 표준에 따름).
PET(폴리에스터):
- 기능적인 부분:기계 부품, 버클, 경첩(특정 응력 또는 진동에 따라 달라질 수 있음).
- 전자 케이스 : 전화 케이스, 충전기 홀더 (고온 저항, 우수한 절연성).
- 야외 장비 : 캠핑 장비, 실란트 (자외선 차단, 비 보호).
- 파이프 및 용기: 경량 파이프 및 보관 상자(내압 및 경량).
요약
PLA는 식물 전분에서 발효됩니다.폴리에스터 섬유는 생분해, 낮은 탄소 배출 및 저온 가공이 특징이지만 녹는점이 낮고 기계적 강도가 제한적입니다. 석유 화학 자원 (PTA + EG 응축 응축)을 기반으로 PET는 최대 260 ° C의 융점을 가지며 강도, 내 화학성 및 열 안정성이 높지만 분해되지 않으며 가공에 에너지 집약적입니다.
응용 프로그램에 관해서는,PLA는 3D 프린팅, 경량 제품 및 일회용 소비재 시장을 지배하고 있으며 PET는 산업용 포장, 고성능 섬유 및 엔지니어링 부품에 중점을 둡니다.PLA는 저비용, 생체 친화적 인 상황에 적합한 반면 PET는 기계적 강도가 높고 환경 적응성이 필요한 분야에서 더 경쟁력이 있습니다.
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자주 묻는 질문(FAQ
1. PET 필라멘트가 PLA를 대체할 수 있습니까?
PLA는 열 안정성이 좋지 않고 내열성이 제한적이며 고온이 쉽게 변형되는 생분해성 폴리머입니다. 대조적으로, PET 플라스틱은 기계적 특성, 내열성 및 화학적 안정성이 우수한 열가소성 폴리에스터입니다.
2. PLA와 PET 플라스틱의 차이점은 무엇입니까?
PLA는 열 안정성이 좋지 않고 내열성이 제한적이며 고온이 쉽게 변형되는 생분해성 폴리머입니다. 대조적으로, PET 플라스틱은 기계적 특성, 내열성 및 화학적 안정성이 우수한 열가소성 폴리에스터입니다.
3. 3D 프린팅에서 PLA 및 PET 필라멘트의 일반적인 가공 문제는 무엇입니까?
쉬운 가장자리 컬링 및 레이어링, 고온 변형, 응력 균열, 제한된 인쇄 속도(PET 유동성 불량, 느린 인쇄), 냄새 방출(PET 재료는 고온에서 쉽게 분해됨), 표면 거칠기.온도, 바닥 높이, 비계 설정을 최적화하고 PETG와 같은 수정된 재료를 선택하면 일부 문제를 완화할 수 있습니다.
4. 3D 프린팅 기술, PLA 또는 PET 필름 중 어느 것이 더 적합합니까?
PLA는 3D 프린팅에 더 좋습니다. 그것은 풍부한 색상, 매끄러운 표면, 편리한 가공, 가열 베드 없음, 뒤틀림 및 내용제성이 적다는 장점이 있습니다. PET 필름은 3D 프린팅용으로 특별히 설계되지 않았습니다. 가장 일반적인 유형의 3D 프린팅은 PETG 또는 PET 필름으로 인쇄 온도가 더 높고 환경 요구 사항이 더 높습니다. 전반적으로 PLA는 3D 프린팅에 더 적합합니다.
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