Nhựa PLA là gì? Ưu nhược điểm và khi nào nên dùng

Nguyên liệu đầu vào của PLA là đường hoặc tinh bột từ cây trồng. Qua quá trình lên men, đường được chuyển thành axit lactic; các phân tử axit lactic sau đó được nối lại thành chuỗi polyme dài gọi là polylactic acid. Vì nguồn gốc này, PLA thường được nhắc đến như một loại “nhựa sinh học” — nhưng cụm từ đó nói về nguồn nguyên liệu, không có nghĩa là bản in sẽ tự phân hủy trong môi trường thông thường (xem phần bên dưới).

Filament PLA bán trên thị trường hiếm khi là PLA nguyên chất: nhà sản xuất thêm chất tạo màu, chất điều chỉnh độ dai, bột khoáng tạo bề mặt mờ hoặc phụ gia tạo ánh kim. Vì vậy hai cuộn cùng ghi “PLA” có thể khác nhau đáng kể về độ giòn, độ bóng và nhiệt độ in phù hợp.

Mỗi dòng PLA có dải nhiệt riêng. Nhà sản xuất công bố cho dòng CAILAB PLA+ Sinh Học đầu phun 195-220°C (khuyến nghị 205°C) và bàn 45-60°C (khuyến nghị 55°C) — xem CAILAB PLA Gray; dòng RMERME PLA + Cool White cũng ghi 195-220°C và 45-60°C. Cách tinh chỉnh nhiệt độ bằng tháp nhiệt (temperature tower) có trong Bảng nhiệt độ đầu phun và bàn in.

• Nhiệt độ in thấp: dải đầu phun nhà sản xuất công bố cho các dòng PLA (xem trang nhựa PLA) nằm trong tầm của máy in phổ thông.
• Co ngót ít: PLA co lại rất ít khi nguội nên hầu như không cong vênh, không cần buồng kín; bàn nhiệt khoảng 50-60°C là đủ, một số trường hợp in được trên bàn không gia nhiệt.
• Đông cứng nhanh dưới quạt làm mát: nhờ vậy in được phần nhô (overhang), cầu nối và chi tiết nhỏ khá sắc nét.
• Ít mùi khi in, phù hợp in trong phòng làm việc hoặc phòng ở; dù vậy vẫn nên đặt máy ở nơi thoáng khí.

Chịu nhiệt thấp: nhiệt độ chuyển thủy tinh của PLA khoảng 60-65°C, và hướng dẫn vật liệu của Prusa Research ghi rằng PLA mềm và biến dạng khi vượt khoảng 60°C — mức nhiệt có thể gặp trong xe ô tô đỗ ngoài nắng, cạnh động cơ, hoặc khi đựng nước nóng.

Không bền ngoài trời: PLA bị lão hóa dưới tia UV (Prusa Research) và mềm ra khi nóng, nên đồ để ngoài trời lâu dài nên dùng PETG hoặc ABS, kèm lớp sơn phủ nếu cần.

Giòn: PLA cứng nhưng ít đàn hồi, khi quá tải thường gãy đột ngột thay vì uốn cong. Sợi PLA hút ẩm lâu ngày còn giòn hơn và dễ gãy ngay trên cuộn — nguyên nhân và cách xử lý có trong Filament giòn, dễ gãy.

PLA+, PLA Tough, PLA Max là những tên do nhà sản xuất tự đặt cho PLA đã điều chỉnh công thức, thường nhắm tới độ dai cao hơn hoặc bám lớp tốt hơn. Không có tiêu chuẩn chung cho các tên này, nên tính chất thực tế khác nhau giữa các hãng; sự khác biệt được phân tích trong PLA+ là gì. Tại Tony Swift có dòng CAILAB PLA+ Sinh Học và các dòng RMERME PLA +, PLA Tough Layer, PLA Max — thông số in của từng dòng nằm trên trang sản phẩm; danh sách đầy đủ ở trang nhựa in 3D CAILAB và nhựa in 3D RMERME.

• PLA Matte (mờ): bề mặt mờ mịn, che vân lớp in tốt — so sánh chi tiết ở PLA thường và PLA Matte, ví dụ CAILAB PLA Mờ Black.
• PLA Silk (bóng lụa): bề mặt bóng như satin, hợp đồ trưng bày — xem PLA Silk là gì.
• PLA sợi carbon, PLA ánh kim, ánh trai, cầu vồng, dạ quang: cùng nền PLA với phụ gia tạo hiệu ứng hoặc tăng độ cứng vững; mỗi loại có lưu ý riêng khi in.

PLA có khả năng phân hủy sinh học, nhưng chủ yếu trong điều kiện ủ phân công nghiệp: nhiệt độ cao (khoảng trên 55-60°C), độ ẩm và hệ vi sinh vật được kiểm soát. Trong đất vườn, đống ủ tại nhà hay bãi rác, PLA phân hủy rất chậm, có thể mất nhiều năm. Vì vậy không nên vứt bản in hỏng ra môi trường với suy nghĩ chúng sẽ tự biến mất.

Tên dòng “PLA+ Sinh Học” (PLA+ Bio) chỉ tên sản phẩm và nguồn gốc thực vật của nhựa nền, không phải lời khẳng định rằng bản in sẽ tự phân hủy. Cách xử lý hợp lý với phế liệu PLA là gom riêng, tái sử dụng làm vật liệu thử hoặc chuyển cho nơi có dịch vụ tái chế nhựa in 3D nếu có.

1. Chọn hồ sơ (profile) PLA có sẵn trong slicer làm điểm xuất phát.
2. Đặt nhiệt độ đầu phun và bàn theo dải trên nhãn hoặc trang sản phẩm, rồi tinh chỉnh bằng tháp nhiệt như hướng dẫn ở bài nhiệt độ in.
3. Bật quạt làm mát chi tiết ở mức cao từ lớp thứ hai trở đi; PLA cần làm mát tốt để giữ hình dáng.
4. Làm sạch bề mặt bàn in (lau cồn isopropyl để loại dầu tay) và kiểm tra lớp đầu tiên bám đều.
5. Cất cuộn vào túi kín có gói hút ẩm sau khi in để sợi không giòn đi theo thời gian.

Nếu bạn cần vật liệu cho mô hình, đồ trang trí hay nguyên mẫu, nhóm nhựa PLA liệt kê các dòng PLA thường và PLA hiệu ứng kèm giá và số mã màu của từng dòng, ví dụ CAILAB PLA Orange hoặc CAILAB PLA Gold. Nếu chi tiết cần chịu va đập hoặc nhiệt cao hơn, hãy đọc So sánh PLA và PETG trước khi chọn.

Thông số in của từng dòng nhựa là số liệu nhà sản xuất công bố, hiển thị trên trang sản phẩm tương ứng. Đặc tính chung của vật liệu lấy từ các nguồn liệt kê ở cuối bài. Tony Swift chưa tự thử nghiệm cơ lý hay nhiệt cho các dòng nhựa này; hãy coi thông số là điểm xuất phát và in thử trên máy của bạn.