For a long time, finding a 3D printing material that can balance sustainability, industrial strength and thermal stability has always been a challenge in the industry. Many engineering-grade filaments have excellent heat resistance but rely on fossil-based polymers; while biobased materials often perform poorly in harsh environments.
On January 26th, Filamentive, a wire manufacturer based in the UK, launched a bio-based high-temperature PLA material called Bio HT PLA. This material is specifically designed for industrial 3D printing, combining high thermal stability, industrial strength and sustainability. It can be used directly without post-processing and costs approximately $54 per kilogram.
Bio HT PLA最突出的优势之一,是打印完成后即可具备耐热性能。许多耐高温PLA配方需通过退火或打印后热处理,才能释放其热学特性。这无疑增加了生产时间、流程复杂度,还可能导致产品性能波动,在规模化生产环境中影响尤为显著。
Bio HT PLA省去了这一步骤。该材料在打印成型状态下就能达到预期热性能,打印后可直接用于需承受热量的部件。对于打印工厂和工程团队而言,这意味着更高效的生产流程、更稳定的产品尺寸,以及更低的后处理变形风险。
这一特性让Bio HT PLA特别适用于工装夹具、外壳、支架及车间工具等产品——这类部件需在间歇性或持续性热负荷下保持形状与刚性。
选择线材时,需重点关注以下几项热学参数:
玻璃化转变温度(Tg):聚合物从刚性变为弹性状态的临界温度; 热变形温度(HDT):衡量材料在受力情况下的变形程度; 维卡软化温度:标志材料表面及结构开始软化的温度; 熔融温度:聚合物变为液态的温度。
3.与工程塑料的竞争力
PA12等尼龙材料因优异的耐热性(维卡软化温度通常约180°C),被广泛用于工业3D打印工具。然而,大多数尼龙材料基于化石原料制成,且打印时需更高温度、可控环境及湿度管理。
Bio HT PLA虽无法在极端条件下完全替代高端尼龙,但以生物基形式实现了可观的热稳定性,且能在开放式挤出式打印机上轻松打印。PA11等生物基替代材料虽存在,但线材形式难觅踪影,且往往成本更高、打印难度更大。
对于多数工业用户而言,Bio HT PLA是一种务实的折中方案:既能满足大多数工装夹具的耐热需求,又能有效降低环境足迹。
4.机械强度与打印质量
除热稳定性外,Bio HT PLA还具备出色的机械性能。其拉伸模量约为5100兆帕,拉伸强度约53兆帕,打印成型的部件刚性强、质地坚实,尺寸稳定性优异。作为PLA基材料,其抗冲击性能也十分突出,适用于功能性应用场景,而非单纯的外观装饰件。
该线材打印后表面呈现半哑光质感,能有效隐藏层纹。这种视觉效果减少了后处理需求,打印完成后即可呈现专业级外观。在工业环境中,产品的外观与功能往往同等重要,这一优势极具实际意义。
5.可量化的可持续性认证
Filamentive通过了ISO 14855标准认证,证实可在受控工业堆肥条件下生物降解。需注意的是,与所有PLA材料一样,它不适用于家庭堆肥或垃圾填埋降解,但该认证提供了可验证的可持续性数据。
该线材采用全可回收纸板线轴包装,且通过了FDA食品接触认证,进一步拓展了应用场景。对于需要追踪环境影响的组织而言,这些特性使BioHTPLA相较传统工程塑料具有明显优势。
6.打印参数与供应情况
Bio HT PLA设计初衷是实现低翘曲、高可靠性打印。典型喷嘴温度约为215°C(公差±25°C),打印平台温度可在室温至50°C之间调节。这种灵活性使其无需封闭打印仓,即可在大多数标准FDM打印机上使用。
目前该材料提供黑色、灰色和白色三种颜色选择,覆盖工业场景中最常用的色彩需求。
7.可持续工程线材的新标杆
Bio HT PLA证明,可持续性与工业级性能并非不可兼得。通过在生物基耐高温聚乳酸中融入高耐热性、机械强度与易打印性,Filamentive为众多应用场景提供了极具竞争力的ABS和尼龙替代方案。
对于希望减少化石基材料依赖、同时不妥协功能需求的企业而言,Bio HT PLA有望迅速成为专业及工业3D打印流程中的首选材料。