Бесцветный PLA прочнее цветного? Как цвет PLA-филамента влияет на его физические свойства

Все мы привыкли при выборе PLA филамента обращать внимание на стоимость, количество пластика в катушке, производителя, отзывы обычных покупателей и исходя из всех критериев судить о качестве пластика. 

Но что, если я вам скажу: нужно обращать внимание и на цвет PLA. Не понимайте зачем? Сейчас расскажу.  

Влияние цвета PLA на свойства материала

В далёком 2015 году Джошуа М. Пирсон провёл исследование. В нём были протестированы 5 абсолютно идентичных по всем показателям PLA катушек (Производитель, способ хранения, дата производства), кроме цвета.  

Белым, синим, серым, чёрным и бесцветным филаментом печатали 5 разных образцов при температуре от 190° до 215° на одном и том же 3D - принтере Lulzbot TAZ 4. После чего были подвергнуты ряду испытаний на растяжение, прочность и рентгеновскому анализу.  

Результат исследования  

Исследования показывает, что физические свойства PLA пластика, напрямую зависят от цвета, в который филамент был окрашен. Ниже приведены результаты, и вы можете увидеть, что натуральный PLA (без добавления красителя) содержит самый низкий процент кристаллических областей - 0,93%. Когда белый материал, напротив, содержит наибольший процент кристаллических областей - 5,05%.

В таблице также показан предел прочности при растяжении, деформация при этом пределе прочности при растяжении и средние значения процентной кристалличности для каждого цвета вместе с допустимыми погрешностями.  

На диаграмме показана выборка исходной кривой напряжения-деформация для белого PLA при температуре 215° и 190°, показывающая линейный участок деформации перед искривлением, предел текучести и разрыв.

Рентгеновские данные показаны на графике для различных цветов PLA, показывая разницу в пиках кристаллизации при изменении цвета.

На графике ниже приведена разница в кристаллизации при печати на разных температурах.

В связи с тем, что у белого PLA самый большой процент кристаллизации цвет был выбран для дополнительных испытаний. Было обнаружено, что различные температуры печати белого PLA также дают разные результаты по пределу прочности при растяжении и проценту кристаллизации.

Ссылаясь на тесты белого PLA, можно выявить, что прочность напрямую, зависит от температуры, при которой производилась печать, а это, в свою очередь, значит, существует идеальная температура печати PLA филаментом, при которой пластик будет с максимально возможным показателем прочности.

В этом материале я опишу только часть проводимых тестов, для ознакомления с полным исследованием переходите к оригинальной работе.  

Стоит ли теперь обращаться внимание на цвет PLA? 

Ссылаясь всё на этот же материал, можно заметить, что различия между цветами не такие большие, чтобы брать их во внимание при покупке филамента, во всяком случае, если вы используете 3D - принтер только для хобби. 

Но даже так, не нужно игнорировать исследование полностью, не знаю как вы, но я точно перестану обращать внимание на некоторые цвета при покупке пластика.

Если есть вопросы по поводу статьи или личное мнение пишите в комментариях. 

Оригинальная работа: Влияние цвета PLA на свойства материалов компонентов, напечатанных на 3D - принтере

Дополнительно рекомендую к прочтению: 

Чем печатать на FDM-принтере новичку?

Как обрабатывать распечатанные 3D-модели для последующей покраски

Обзор филамента Hi-Tech Plast: самый дешёвый PLA-пластик, что я видел