PLA-afwerkingen verkennen: Mat, Glossy en Silk voor FDM 3D-printen

PLA (kort voor polylactzuur) is een onbetwiste basis bij desktop FDM 3D-printen. Het is een bioplastisch en thermoplastisch materiaal gemaakt uit planten zetmeel, bijvoorbeeld uit maïs, aardappelen, tapioka, suikerriet of suikerbietpulp. De suiker verkregen uit die planten wordt vervolgens gegist en de resulterende melkzuur wordt omgezet in PLA.

PLA's wijdverspreide gebruik kan toegeschreven worden aan zijn talrijke kwaliteiten, zoals lage kosten, goede houdbaarheid, lage printtemperatuur, non-toxiciteit, dimensionale nauwkeurigheid, sterkte en biologische afbreekbaarheid. Om die redenen zijn PLA-filamenten perfect voor diegenen die hun eerste stappen in 3D-printen zetten alsook in de productie van test- en kalibratie-items, dimensionaal nauwkeurige assemblages, decoratieve onderdelen of zelfs cosplay-rekwisieten.

Er zijn vele typen PLA-filament beschikbaar op de markt, van de meest basale PLA-typen, door diverse mengsels van PLA met hout, steen of metaal, flexibele PLA's, zoals PLA SOFT, tot speciale PLA zoals antibacterieel, glow-in-the-dark, transparant/translucent, multikleur, brandwerend, magnetisch, luchtzuiverend, röntgen-beschermend, conductief, magnetisch of thermoactief.

Afbeelding 1: Vazen geprint met PLA Stonefill. Bron: Filament2Print.

PLA-afwerkingen

Printen met PLA biedt veel typen afwerking, en daaronder - mat, glossy en silk. Het type afwerking beïnvloedt niet alleen hoe het stuk aanvoelt, maar ook de kleur en zelfs sterkte en duurzaamheid. In het geval van matte en glanzende afwerking, kunnen die effecten verkregen worden door de printparameters aan te passen, een speciale machine te gebruiken of door een specifiek filamenttype te gebruiken voor een gewenste afwerking. De silk-afwerking kan alleen bereikt worden door de laatste methode.

Mat

Er zijn echter gespecialiseerde filamenten op de markt die een matte afwerking opleveren in het uiteindelijke geprinte stuk. Een uitstekend voorbeeld hiervan is de Polyterra-productlijn van Polymaker. Het is niet alleen een eco-friendly oplossing met gereduceerd plasticgehalte, maar het geeft een volledig mat resultaat en verbergt de printlaaglijnen. Mat werkt geweldig met projecten met fijne details, scherpe randen, hoeken, bewegende delen, en heel specifieke maateisen. Het wordt ook gebruikt in 3D-printen van fotografie-accessoires als lichtreflexen ongewenst zijn.

Afbeelding 2: Een Polyman geprint met het Polyterra PLA-filament. Bron: Polymaker.

Glossy

Een manier om een glanzende afwerking te bereiken is het gebruik van de Polysher-machine van Polymaker tijdens het werken met hun PolySmooth-filament. Het proces duurt slechts 10 tot 30 minuten en werkt door het stuk te omringen met een wolk van isopropylalcohol om de laaglijnen te verzachten en een glanzend effect te creëren. Het proces is te zien in de volgende video:

Video 1: Het polijstproces met de PolySher-machine. Bron: Filament2Print.

Een kunstmatige glans kan bereikt worden, ongeacht het gebruikte materiaal, door coatings aan te brengen, bijvoorbeeld XTC-3D van het merk Smooth-On.

Silk

De silk-effect kan alleen bereikt worden door een silk PLA-filament te gebruiken. Het geeft het stuk een zachte en zijdenachtige afwerking en is perfect voor elegante, hoog decoratieve stukken. Het zijdenachtige effect wordt verkregen door elastomers toe te voegen, wat het filament een beetje flexibel en rekbaar maakt, maar zeer duurzaam en scheurvast.

Afbeelding 3: Schedels geprint met het PLA Silk Gloss filament. Bron: Filament2Print.

Toepassingen in architectuur en burgerlijke techniek

In architectuur en burgerlijke techniek wordt 3D-printen met PLA voornamelijk gebruikt voor het printen van gedetailleerde realistische prototypes en modellen. Het vermindert de tijd die besteed wordt aan het handmatig maken van schaalmodellen, stelt snelle bewerkbaarheid en herbruikbaarheid van de ontwerpen toe, en helpt klanten het project beter te visualiseren in zijn eindvorm.

Afbeelding 4: 3D-geprint huismodel met diverse texturen. Bron: 3D Forms.

Verschillende effecten kunnen bereikt worden door het filamenttype te variëren alsook de afwerking. Het is een geweldige manier om een hoogwaardig model te maken en de klant te helpen het eindresultaat te visualiseren door texturen en materialen na te bootsen. Een geweldig voorbeeld hiervan zouden de hout-nabotsende PLA-filamenten Timberfill zijn die aangeboden worden door het Tsjechische bedrijf Fillamentum of de familie PLA-filamenten StoneFill, EasyCork en EasyWood geproduceerd door Formfutura. Die producten nabootsen getrouw diverse texturen van hout en steen door kurk, graniet, terracotta en klei te bevatten. Bovendien beïnvloedt het variëren van de printtemperatuur de toon van het geprinte stuk, wat kan helpen om nog meer aantrekkelijke effecten te bereiken.

In staat zijn om verschillende PLA-afwerkingen toe te passen helpt bij het bereiken van het gewenste effect op specifieke artefacten, bijvoorbeeld om de glanzende oppervlakte van een porseleinen vaas na te bootsen, het matte gevoel van een kleipot of de ruwe en poreuze textuur van een zandsteenbeeldhouwwerk.

Toepassingen in kunst en design

PLA 3D-printen is ook een geweldige manier om erfgoed te behouden door 3D-printen van replica's om in musea te tonen of ontbrekende onderdelen te printen om museumartefacten te reconstrueren. Met de hulp van 3D-scannen kan een beschadigd object met ontbrekende stukken gescand, gereconstrueerd in 3D-modelleringssoftware en vervolgens gerepareerd of in zijn geheel vervangen worden door een PLA 3D-geprint model. Dit proces behoudt het originele artefact vor verdere degradatie en stelt zelfs het 3D-geprinte replica in staat om aangeraakt te worden, verplaatst en gepresenteerd in diverse musea en tentoonstellingen zonder risico op schade.

Afbeelding 5: Een artefact scannen met de Einscan SE 3D-scanner. Bron: Filament2Print

3D-printen heeft ook zijn weg gevonden naar kunststudios, musea en ambachtswerkplaatsen. Het maakt de ontwerp- en productieprocessen veel flexibeler dan traditionele methoden toelaten en laat de ontwerper oneindig experimenteren met het project zonder kostbare materialen te verspillen.

De ontwerper kan zijn werk aanpassen zoals hij wil en zijn projecten eenvoudig repliceren, tegen veel lagere kosten en in minder tijd dan vroeger. PLA in de sieraden sector wordt zowel gebruikt om prototypes te maken als de eindelijke sieraden.

Afbeelding 6: Ringen geprint met het matte Polymaker Polyterra. Bron: Filament2Print.

3D-printen is niet de toekomst, het is het heden en het wint snel populariteit in de wereld van design, architectuur, burgerlijke techniek en zelfs kunst. Het kiezen van de juiste afwerking voor een 3D-prototype of model kan een hoge-getrouwheid realistische representatie van het architectonische ontwerp opleveren. In kunst kan de matte, glanzende of zijdenachtige afwerking een expressief instrument op zich zijn, helpend om verbazingwekkende kunstwerken te creëren.