聚乳酸(PLA)由乳酸為主要原料聚合而成，是少數(shù)不依賴石油資源，可以由玉米和其他糧食作物發(fā)酵生成的有機物。聚乳酸最大的特點是具有熱塑性和可降解性，在常溫條件下，就可被微生物分解成二氧化碳和水，不會對環(huán)境造成污染，因而是一種可再生生物降解高分子。

PLA在性能上與塑料極其相似，具有強度高、模量大的優(yōu)點，是熔融沉積FDM 3D打印工藝的常用耗材之一，在3D打印技術(shù)領(lǐng)域通常以絲材的形式存在。然而FDM工藝固有的成形特點，使其無法發(fā)揮出3D打印技術(shù)的全部優(yōu)勢。

3D打印技術(shù)參考注意到，捷普公司（Jabil）于近期推出了一款可用于粉末床燒結(jié)的PLA 3D打印粉末PLA 3110P，可為石化粉末（如PA12）提供生物基替代品。該材料由捷普公司與領(lǐng)先的聚乳酸 (PLA) 生物聚合物制造商NatureWorks合作開發(fā)，是首款基于PLA的粉末3D打印材料。

1. 特點和優(yōu)勢

• PA12等石化粉末的生物基替代品

• 與現(xiàn)有材料相比，具有更低燒結(jié)溫度和顯著更小碳足跡的成本效益

• PLA易于使用，比傳統(tǒng)粉末縮短制造流程

• 可以支持熱成型和壓縮模具所需的精密幾何形狀

憑借可再生來源的生物材料和較低的燒結(jié)溫度，新開發(fā)的PLA粉末可生產(chǎn)出比PA12能耗更低、碳足跡更可持續(xù)的SLS基材。PLA成分完全來自經(jīng)過認證的可再生來源生物材料，滿足了對石化粉末的生物基替代品的需求。

與熔絲制造 (FFF) 等3D打印方法相比，SLS的優(yōu)勢包括更高的輸出、精度和設(shè)計自由度。因此，這種基于PLA的粉末可以形成熱成型和壓縮模具所需的定制、精密幾何形狀。而且，該產(chǎn)品顯著降低的燒結(jié)溫度轉(zhuǎn)化為節(jié)能和更快的制造效率，有可能降低SLS系統(tǒng)相對較高的能源使用。

2.?將溫室氣體轉(zhuǎn)化為高性能聚合物

Jabil和NatureWorks合作創(chuàng)建、測試和驗證的PLA 3110P粉末，將 NatureWorks在PLA 技術(shù)方面的專業(yè)知識與Jabil在開發(fā)聚合物配方、新型化合物和材料系統(tǒng)集成方面的經(jīng)驗相結(jié)合，其合成材料的碳足跡比PA12小89%?。因此，這種新的工程材料可以推進可持續(xù)發(fā)展計劃，同時為尼龍基材料提供低碳替代品。

據(jù)研究公司SmarTech Analysis，聚合物增材制造技術(shù)預計將在未來十年內(nèi)進入眾多行業(yè)，到2030年打印產(chǎn)量將增長到每年近260億美元；而根據(jù)VoxelMatters Research的數(shù)據(jù)，2021年聚合物粉末材料市場價值近2.5億美元，尼龍（PA12 和 PA6及其他，包括復合材料）約占這些收入的三分之二（約70%）。

3D打印的PLA熱成型牙科矯正器及模型

當前用于激光燒結(jié)粉末床3D打印的材料類型主要包括PA6、PA11、PA12及其復合材料等尼龍系列，以及TPU、 PP（尚未成規(guī)模）、 PPS、PEEK等。隨著新的Jabil PLA 3110P材料的推出，客戶在制造原型以及制造支架、夾具、固定裝置和工具方面有更多的材料選擇。此外，新的PLA粉末是一種環(huán)保選擇，可用于生產(chǎn)熱成型和壓縮模具所需的精密幾何形狀，包括定制牙科印模。

除了材料的進步，捷普還繼續(xù)擴展其全球增材制造平臺和解決方案，以補充公司世界一流的制造能力。Jabil已經(jīng)部署了數(shù)百臺3D打印機——從桌面模型到高度復雜的工業(yè)系統(tǒng)——以滿足廣泛的原型制作、工具和批量生產(chǎn)需求。