PLA Filament: Vorteile & Nachteile im 3D-Druck
PLA-Filament
PLA-Filament gehört zu den am häufigsten verwendeten Materialien im 3D-Druck und kommt vor allem bei Druckern zum Einsatz, die das FDM- (bzw. FFF-) Verfahren nutzen.
Grundlegende PLA Materialeigenschaften und Druckerfordernisse
| 3D-Druckverfahren | FDM-Druck (FFF) |
| Druckgeschwindigkeit | 50 – 150mm/s |
| Rohstoff | Maisstärke, nachwachsende Rohstoffe |
| Dichte | 1,24- 1.43 g/cm³ |
| Schmelztemperatur | 160 – 190 °C |
| Wärmebeständigkeit | 60-65 °C |
| Glasübergangstemperatur | 60 °C |
| Flammschutz | B1, schwer entflammbar |
| Festigkeit | |
| – Schlagfestigkeit | 16 J/m² |
| – Zugfestigkeit | 60 Mpa |
| Temperaturen | |
| – Druck-Temperatur (Düsentemperatur) | 210-215 °C (+/- 10 °C) |
| – Druckbett-Temperatur (Heizbett) | 60 °C (+/- 10 °C) |
| Besonderheiten, Erfordernisse | |
| – Heizbett | Nicht zwingend |
| – Gehäuse | Nein |
| – Gehärtete Druckdüse | Nein |
| Umweltverträglichkeit, Gesundheit | |
| Toxizität (Giftigkeit) | Beim Drucken gut lüften. |
| Lebensmittelecht | ja (in Reinform) |
PLA-Filamente gibt es in verschiedenen Varianten. Viele Eigenschaften (z.B. Gewicht, Beständigkeit, Drucktemperatur) sind deshalb abhängig von der jeweiligen Materialzusammensetzung.
Beständigkeiten
Nicht immer lassen sich eindeutige Aussagen über die chemische Beständigkeit von Materialien treffen. PLA zum Beispiel ist stark hygroskopisch und nimmt Feuchtigkeit sowie Wasserdampf aus der Umgebungsluft auf. Dennoch kann es ohne Bedenken unter fließendem Wasser gereinigt werden.
| Beständigkeit gegenüber | |
| Wasser | Auf Dauer nicht wasserbeständig |
| Öle | ja |
| Fette | ja |
| Säuren | ja |
| Laugen | ja |
| Lösungsmittel | ja |
| Benzin, Diesel, Petroleum | ja |
| Alkohol | ja |
| UV-Strahlung | nein |
Gegenüber reinem Alkohol zeigt PLA eine gute Beständigkeit. Das in handelsüblichen Spirituosen enthaltene Wasser wirkt jedoch schädlich auf das Material. Häufig hängt die chemische Beständigkeit eines Kunststoffs – und damit auch die eines Filaments – stark von der Dauer der Einwirkung der jeweiligen Substanz ab.
Woraus besteht PLA-Filament?
PLA-Filament (auch Polylactid genannt) ist eine Kunststoffart, die aus synthetischen Polymeren besteht. Es gehört zur Kategorie der Polyester und wird hauptsächlich aus recycelten Rohstoffen oder Maisstärke hergestellt. Weitere Namen für PLA sind Polyacid und Polymilchsäure.
Ist PLA-Filament giftig, schädlich, gefährlich?
Laut einer Studie des **Chemical Insights Research Institute (CIRI)** birgt das Drucken mit thermoplastischen Filamenten grundsätzlich ein Gesundheitsrisiko. Im Unterschied zu erdölbasierten Kunststoffen wird **PLA (Polylactid)** aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt. Dieses Material gilt als nahezu **CO₂-neutral** und setzt beim Druckvorgang **keine schädlichen Dämpfe** frei.
Lesen Sie auch den Beitrag „Sind alle Filamente giftig?„.
Bis welcher Temperatur kann PLA-Filament benutzt werden?
Gedruckte Objekte aus PLA-Filament bleiben bei Temperaturen bis 65 °C formbeständig, formstabil.
Ist PLA-Filament wasserfest, wasserlöslich?
PLA löst sich nicht in Wasser auf, aber gedruckte 3D-Objekte aus PLA-Filament quillt mit der Zeit auf. Es kann passieren, dass eine mit PLA-Filament gedruckte Vase nach mehreren Wochen undicht wird.
Sind Drucke aus PLA-Filament witterungsbeständig, für außen im Freien geeignet?
PLA ist nicht sehr Witterungsbeständigkeit. Die Formbeständigkeit liegt bei etwa 65 Grad, was bei Nutzung im starken Sonnenlicht ein Problem darstellen kann. Auch zieht PLA Wasser an und kann aufquellen.
Wie lang hält PLA-Filament?
PLA-Filament kann bei unsachgemäßer Lagerung Feuchtigkeit aufnehmen, wodurch es aufquillt und sich sein Durchmesser verändert. Dies führt oft zu ungleichmäßigen oder fehlerhaften 3D-Drucken. Durch sorgfältiges Trocknen lässt sich feuchtes PLA-Filament jedoch wieder problemlos verarbeiten. Für optimale Ergebnisse empfiehlt sich der Einsatz eines Filamenttrockners, insbesondere bei feuchtem Material. Bei korrekter Lagerung bleibt PLA-Filament über viele Jahre hinweg verwendbar – ein Verfallsdatum besitzt es nicht.
Ist PLA-Filament für Lebensmittel geeignet?
Zu den lebensmittelechten Filamenten für den 3D-Druck zählen einige PLA-Filamente. Allerdings reagieren Drucke aus PLA negativ auf Temperaturen über 65°C und quellen im Wasser früher oder später auf. Wer lebensmittelkonforme Filamente kaufen und verarbeiten möchte, achtet bitte auf eine entsprechende Zertifizierung durch eine europäische oder amerikanische Gesundheitsbehörde –
Kann PLA-Filament in die Spülmaschine?
PLA zersetzt sich nicht gleich in der Spülmaschine, aber spülmaschinenfest sind Druck aus PLA nicht. Schonender kann PLA im Spülbecken mit handwarmem Wasser schnell gereinigt werden.
Was kostet PLA-Filament?
PLA-Filament gehörte zu den günstigsten Filamenten. 1 Kilogramm Filament aus PLA war schon für ca. 10 Euro aufwärts im Handel zu bekommen. Aktuell ist dank der Energiekrise der Preis auf 16 Euro aufwärts gestiegen. Die Frage, ob Filament aus PLA teurer oder billiger, preiswerter als ABS-Filament ist, kann wie folgt beantwortet werden: Aktuell (April 2023) ist PLA-Filament genauso teuer wie ABS-Filament.
Wofür ist PLA-Filament geeignet?
PLA-Filament wird als Alleskönner und Multitalent angepriesen, doch das ist nur die halbe Wahrheit. PLA-Filament ist – auf längerer Sicht – nur für den trockenen Innen-Einsatz (Indoor) geeignet. PLA kommt mit Wasser zurecht, ist aber kein Freund der wässrigen Lösung.
Wofür ist PLA-Filament nicht geeignet?
Nicht geeignet ist Filament aus PLA beispielsweise für Handyhalterungen in einem auf 70° Grad aufgeheizten PKW. PLA mag Temperaturen über 65 Grad überhaupt nicht und beginnt seine Form zu verlassen.
Auch weniger gut machen sich aus PLA gedruckte Dekorationen für das heimische Aquarium. PLA ist stark hygroskopisch, Wasser anziehend, aufsaugend.
Besonderheiten beim 3D-Druck mit PLA-Filament
Ein Druck mit PLA-Filamenten bedarf weder gehärteter Düsen noch eines geschlossenen Bauraums zur besseren Wärmeregulierung. Sogar auf ein beheizte Druckbett (Heizbett, Heatbed) kann oft verzichtet werden.
Ist PLA-Filament für Einsteiger & Anfänger geeignet?
PLA ist besonders für 3D-Druck-Einsteiger zu empfehlen. PLA-Filament toleriert viele Einrichtungsfehler beim Drucken und hat verschiedene weitere Vorteile. PLA-Filament kann beispielsweise problemlos von jedem handelsüblichen 3D-Drucker verarbeitet werden, hat einen niedrigen Schmelzpunkt, was zu weniger Verziehen (Warping) beim Drucken führt. Außerdem ist PLA farbecht, relativ kratzfest und riecht bei der Verarbeitung weniger als ABS.
Tipps zum Thema „PLA-Filament“
Wenn ein Kauf ansteht, lohnt es sich über eine Website zum Thema „Tests & Kaufberatung“ erste Tipps zu suchen und gefundene Informationen auszuwerten. Es gibt teure und billige Anbieter. „Günstig“ ist aber meist in Verbindung mit „preiswert“ zu bewerten.
Bevor in Foren nach Lösungen zu Problemen gesucht wird, sollten auftretende erkannte Fehler untersucht werden, um Rückschlüsse auf Fehlerquellen zu finden. Oft wird nur eine Kleinigkeit übersehen oder versehentlich etwas verstellt, gelöscht.