3D принтирането има много приложения, но едно от тях, за което хората се чудят, е дали PLA, ABS или PETG ще се разтопят в автомобил под палещото слънце. Температурите в автомобила могат да станат доста високи, така че нишките трябва да имат достатъчно висока устойчивост на топлина, за да се справят с това.

Реших да напиша тази статия, за да се опитам да дам малко по-ясен отговор на любителите на 3D принтери, така че да добием по-добра представа за това дали е възможно да има 3D принтери в автомобил.

Продължете да четете тази статия, за да получите повече информация за използването на 3D отпечатани обекти в автомобила, както и за препоръчителна нишка, която да използвате в автомобила, и метод за повишаване на устойчивостта на топлина на 3D отпечатаните обекти.

Ще се разтопи ли 3D принтираният PLA в автомобил?

Точката на топене на 3D печата от PLA варира между 160-180°C. Топлинната устойчивост на PLA е доста ниска, на практика по-ниска от всеки друг материал, използван за 3D печат.

Обикновено температурата на встъкляване на нишките от PLA варира между 60 и 65 °C, което се определя като температурата, при която материалът преминава от твърдо в по-меко, но не разтопено състояние, измерено като твърдост.

На много места по света тези температури няма да бъдат достигнати в автомобил, освен ако частта не стои под пряка слънчева светлина или не живеете в район с горещ климат.

3D принтираният PLA ще се разтопи в автомобила, когато температурата достигне около 60-65 °C, тъй като това е температурата на стъкловидния преход или температурата, при която той омеква. На местата с горещ климат и много слънце PLA вероятно ще се разтопи в автомобила през лятото. На местата с по-хладен климат би трябвало да е добре.

Вътрешността на автомобила достига много по-висока температура от общата външна температура, като дори при регистрирана температура от 20°C температурата в автомобила може да достигне 50-60°C.

Степента на влияние на слънцето върху нишката е различна, но ако някоя част от модела ви от PLA е изложена на слънце или непряко на топлина, тя може да започне да се размеква и деформира.

Един от потребителите на 3D принтер сподели своя опит, като заяви, че е отпечатал щифтове за панти на слънчеви козирки с помощта на нишка PLA и печатът очевидно не е бил изложен директно на слънце.

Само за един ден 3D принтираните щифтове от PLA се разтопиха и напълно се деформираха.

Той споменава, че това се е случило в климат, в който външната температура е била не повече от 29°C.

Ако имате черен автомобил с черен интериор, можете да очаквате много по-високи температури от нормалните поради абсорбцията на топлина.

Ще се разтопи ли 3D принтираният ABS в автомобил?

Температурата на печатане (ABS е аморфен, така че технически няма точка на топене) за 3D печат на ABS нишки варира от 220-230°C.

По-важното свойство, което трябва да се търси при използването на частите в автомобила, е температурата на встъкляване.

Температурата на встъкляване на ABS нишките е около 105°C, което е доста висока стойност, близка до точката на кипене на водата.

ABS определено може да издържи на високо ниво на топлина, особено в автомобил, така че 3D отпечатаният ABS не би се разтопил в автомобил.

3D принтираният ABS няма да се разтопи в автомобил, тъй като има високи нива на устойчивост на топлина, които няма да бъдат достигнати в автомобил дори при горещи условия. Някои изключително горещи места обаче могат да достигнат тези температури, така че би било по-добре да използвате по-светъл цвят нишка.

Друг фактор, за който трябва да внимавате, е слънчевата UV радиация. ABS не е най-устойчив на UV лъчи, така че ако дълго време е изложен на пряка слънчева светлина, може да се получи обезцветяване и по-крехък 3D печат.

В по-голямата си част тя не би трябвало да има толкова голям отрицателен ефект и все пак би трябвало да издържи много добре за използване в автомобил.

Един от потребителите, избрал ABS за проект, отпечатал модел за своя автомобил, а моделът от ABS издържал цяла година.

След една година моделът се счупил на две части. Той проверил двете части и забелязал, че има само няколко милиметра, които се влияят от температурата и се чупят главно на това едно място.

Освен това печатът с ABS може да бъде труден, особено за начинаещи, тъй като трябва да се прецизира процесът. За печат с ABS е добре да се използва корпус и силно нагрято легло.

Ако можете да печатате ефективно с ABS, той може да бъде чудесен избор за вашия автомобил поради UV-устойчивите си свойства и температурата на стъкловиден преход от 105°C.

ASA е друга нишка, подобна на ABS, но има специфични UV-устойчиви свойства, които я предпазват от увреждане от пряка слънчева светлина.

Ако ще използвате филамент навън или в колата си, където топлината и ултравиолетовите лъчи могат да му повлияят, ASA е чудесен избор, като цената му е сходна с тази на ABS.

Ще се разтопи ли 3D принтираният PETG в автомобил?

Ако ви е необходим модел, който ще се поставя в автомобил, PETG би трябвало да издържи по-дълго, но това наистина не означава, че няма да се разтопи в колата. Нишките за 3D принтери от PETG имат точка на топене около 260°C.

Температурата на встъкляване на PETG варира от 80 до 95°C, което го прави по-ефективен при горещ климат и екстремни температури в сравнение с други нишки.

Това се дължи главно на високата му якост и топлоустойчивост, но не толкова висока, колкото на ABS & ASA.

В дългосрочен план PETG може да предложи по-добри резултати на пряка слънчева светлина, тъй като има способността да издържа на UV лъчение много по-добре в сравнение с други нишки като PLA и ABS.

PETG може да се използва за различни приложения и може да се съхранява и в автомобила.

Ако живеете в район, където температурите навън достигат 40°C, моделите от PETG може да не могат да останат в автомобила дълго време, без да омекнат значително или да покажат признаци на деформация.

Ако сте начинаещи в 3D принтирането и не искате да опитвате да принтирате ABS, PETG може да бъде чудесен избор, тъй като може да остане в колата дълго време и също така е лесен за принтиране.

Има някои разнопосочни препоръки по отношение на това, но трябва да се опитате да използвате филамент, който има доста висока температура на встъкляване, в идеалния случай близо до 90-95°C.

Един човек в Луизиана, където е наистина горещо, направил тест за температурата в купето на автомобила и установил, че температурата на таблото на неговото BMW достига приблизително тази стойност.

Коя е най-добрата нишка за използване в автомобил?

Най-добрият филамент, който може да се използва в автомобил и който има отлични термоустойчиви и UV устойчиви свойства, е филаментът от поликарбонат (PC). Той може да издържи на много високи температури, тъй като температурата на встъкляване е 115°C. В горещ климат автомобилите могат да достигнат температури от около 95°C.

Ако търсите страхотна макара, бих ви препоръчал да изберете нишката Polymaker Polylite PC1.75mm 1KG от Amazon. Наред с невероятната си топлоустойчивост, тя има и добро разсейване на светлината, а освен това е твърда и здрава.

Можете да очаквате постоянен диаметър на влакното, с точност на диаметъра +/- 0,05 мм, като 97 % са в рамките на +/- 0,02 мм, но понякога запасите могат да бъдат малки.

Независимо от сезона, в който се намирате, или от това дали слънцето пече, можете да сте сигурни, че PC нишката ще издържи много добре на горещината.

Той има невероятни приложения на открито, както и голяма употреба в индустриите, които изискват високо ниво на устойчивост на топлина.

Ще платите малко повече от обичайното, за да получите невероятните качества, но това си заслужава, когато имате специфични проекти като този. Освен това е наистина издръжлив и е известен като един от най-здравите 3D печатни филаменти.

Цените на поликарбоната наистина са намалели в последно време, така че можете да получите пълна ролка от 1 кг за около 30 долара.

Как да направим нишките за 3D принтер устойчиви на топлина

Можете да дадете възможност на своите 3D отпечатани обекти да издържат на топлина чрез процеса на отгряване. Отгряването е процес на нагряване на вашия 3D отпечатан обект при висока и сравнително постоянна температура, за да се промени подредбата на молекулите, за да се осигури по-голяма здравина, обикновено се извършва във фурна.

Отгряването на вашите 3D отпечатъци води до свиване на материала и го прави по-устойчив на деформации.

За да направите PLA нишката по-устойчива на топлина, трябва да загреете нишката над температурата на прехода на стъклото (около 60°C) и под точката на топене (170°C), след което да я оставите известно време да изстине.

Простите стъпки за изпълнение на тази задача са следните:

• Загрейте фурната си до 70°C и я оставете затворена за около един час, без да поставяте нишката в нея. Това ще направи температурата във фурната равномерна.
• Проверете температурата на фурната с помощта на точен термометър и ако температурата е перфектна, изключете фурната и поставете нишката в нея.
• Оставете разпечатките във фурната, докато изстинат напълно. Постепенното охлаждане на нишката ще помогне и за намаляване на изкривяването или огъването на модела.
• След като температурата се понижи напълно, извадете модела от фурната.

Josef Prusa има страхотен видеоклип, който показва и обяснява как отгряването работи с 3D отпечатъци и който можете да видите по-долу.

PLA осигурява невероятни резултати при отгряване в сравнение с други нишки като ABS и PETG.

След този процес отпечатаният модел може да се е свил в някои посоки, така че ако ще отгрявате отпечатания модел, за да го направите по-устойчив на топлина, проектирайте размерите на отпечатъка си по съответния начин.

Потребителите на 3D принтери често питат дали това работи и за нишки ABS и PETG, но експертите твърдят, че това не би трябвало да е възможно, тъй като тези две нишки имат много сложни молекулярни структури, но тестовете показват подобрения.