PLA -- Polylactid
PLA ist das Einsteigermaterial des FDM-Drucks: niedrige Drucktemperatur, kaum Verzug, kein Gestank. Der Preis dafür ist die Glasübergangstemperatur von rund 60 °C -- ein PLA-Teil im Sommerauto verformt sich. Was PLA kann, wo es aufhört, und wie man mit HT-PLA einen Teil des Weges zurückkauft.
Hinweis zu den Druckparametern: Die Werte sind Richtwerte als erster Anhaltspunkt. Optimale Einstellungen hängen von deinem Drucker, der Düse, dem konkreten Filament und sogar der Raumtemperatur ab. Nutze immer die Empfehlungen des Filament-Herstellers als Startpunkt und taste dich in kleinen Schritten heran. Ein Temperaturturm ist dein bester Freund.
Chemie: Polyester aus Milchsäure (Lactid), gewonnen aus Maisstärke oder Zuckerrohr. Summenformel der Monomereinheit: (C₃H₄O₂)ₙ. Thermoplast mit relativ niedrigem Schmelzpunkt. Biologisch abbaubar unter industriellen Kompostbedingungen (>58°C, Feuchtigkeit).
Polymerisation: Ringöffnungspolymerisation von Lactid (zyklisches Dimer der Milchsäure). Ein Katalysator (typisch Zinn(II)-octoat) öffnet den Lactid-Ring, und die Kette wächst durch sukzessives Einfügen weiterer Lactid-Einheiten.
Lactid (zyklisches Dimer)
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Düsentemperatur | 190--220 °C |
| Betttemperatur | 50--60 °C |
| Glasübergang (Tg) | ~60 °C |
| Dichte | 1,24 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 50--60 MPa |
| E-Modul | 3,5 GPa |
| Lüfter | 100% |
Eigenschaften: Steif, gute Oberflächenqualität, geringe Verzugsneigung, kaum Geruch beim Drucken. Spröde unter Schlagbelastung. UV-empfindlich bei Dauerbelastung im Freien.
Geeignet für: Gehäuse, Prototypen, Displays, dekorative Teile, Bauteile ohne thermische/mechanische Belastung.
Nicht geeignet für: Teile in warmem Umfeld (Auto, Sonne), mechanisch stark belastete Verbindungen.
Supportmaterial: PVA oder BVOH (wasserlöslich, Dual-Extruder nötig). Ohne zweiten Extruder: Breakaway-Support oder Same-Material-Support mit erhöhtem Z-Abstand.
Varianten & Additive: Es gibt PLA-Blends mit erhöhter Hitzebeständigkeit, sogenanntes HT-PLA (High Temperature PLA). Dabei werden Nukleierungsmittel oder kristallisationsfördernde Additive beigemischt. Nach dem Druck wird das Teil getempert (Annealing, 1h bei 80--100°C), wodurch die Kristallinität steigt und die Hitzebeständigkeit auf über 140°C klettert -- bei leichtem Verzug und Schrumpf. Bekannter Hersteller: Proto-Pasta HTPLA. Weitere gängige Varianten: PLA Silk (Glanzeffekt durch Additive), PLA-CF (mit Carbonfaser-Kurzfasern für Steifigkeit, braucht gehärtete Düse).
Bezugsquelle: Prusament PLA -- enge Toleranz (±0,02 mm), viele Farben.
Typische Probleme
Heat Creep und verstopfte Düse. PLA erweicht schon bei ~60 °C -- und genau das wird ihm im Heatbreak zum Verhängnis. Wenn die Kühlung des Hotends nicht ausreicht oder viel retrahiert wird, wandert Wärme nach oben, das Filament wird oberhalb der Schmelzzone weich, quillt auf und verklemmt sich. Typisches Symptom: Der Druck läuft zwanzig Minuten sauber und setzt dann aus. Abhilfe: Lüfter am Hotend prüfen, Retraction-Distanz reduzieren, Drucktemperatur um 5--10 °C senken.
Elefantenfuß. Die unterste Schicht quillt seitlich heraus, weil das Bett zu heiß ist und das Material dort nie richtig fest wird. PLA braucht selten mehr als 60 °C Betttemperatur -- viele Profile stehen unnötig hoch.
Sprödigkeit und schlechte Schichthaftung. PLA verträgt volle Kühlung, aber bei kleinen Teilen kühlt jede Schicht so schnell ab, dass sie mit der darunter kaum noch verschmilzt. Wenn ein Teil entlang der Schichten spaltet: Kühlung reduzieren, Temperatur anheben, Mindestschichtzeit erhöhen.
Alterung. PLA nimmt langsam Feuchtigkeit auf und wird dabei spröde -- eine offen gelagerte Spule bricht nach einigen Monaten schon beim Einfädeln. Trocknen bei 45--55 °C für 4--6 Stunden stellt den Zustand weitgehend wieder her.
Wann PLA -- und wann etwas anderes?
PLA ist die richtige Wahl, solange das Teil bei Raumtemperatur lebt: Prototypen, Gehäuse im Innenraum, Vorrichtungen, Deko. Sobald eine der folgenden Bedingungen dazukommt, lohnt der Wechsel:
| Anforderung | Besser geeignet |
|---|---|
| Wärme über ~50 °C (Auto, Fensterbank, Elektronik) | PETG, ABS oder ASA |
| Draußen, dauerhaft UV ausgesetzt | ASA |
| Schlagbelastung, Biegen ohne Bruch | PETG, Nylon |
| Abrieb, Gleitflächen, Zahnräder | Nylon, POM |
| Glasklare Oberfläche ohne Schichtlinien | PVB -- mit Isopropanol glättbar |
Weiterführendes
- Filament-Übersicht -- alle Materialien, Vergleichstabelle und Grundlagen
- Polymerchemie für den 3D-Druck -- warum sich Wasseraufnahme, Verzug und Hitzebeständigkeit aus der Bindung im Rückgrat ergeben
- Strukturformeln lesen -- die Monomer-Bilder verstehen
- PETG -- der nächste Schritt, wenn PLA zu spröde oder zu wärmeempfindlich ist
- Hitzebeständigkeit von Filamenten -- Tg, HDT und was davon zählt