Záření UV paprsků je známé svou schopností vyvolávat fotochemické účinky v polymerní struktuře. To může být požehnáním, pokud jde o 3D tiskárny na bázi pryskyřice (SLA), které k tisku používají UV laser.

Na druhou stranu může také způsobit degradaci plastů. Pokud stavíte nějaký model, který bude určen pro venkovní denní použití a chcete, aby byl odolný vůči UV záření a slunečnímu světlu, pak vám tento článek osvětlí (omlouvám se), které materiály jsou pro tento účel nejvhodnější.

PLA není odolný vůči UV záření a sluneční záření na něj bude mít dlouhodobě negativní vliv. ABS má lepší vlastnosti odolné vůči UV záření, ale jedním z nejodolnějších filamentů vůči UV záření je ASA, což je alternativa z ABS. Nejenže se s ním tiskne snadněji než s ABS, ale je celkově odolnější.

Podívejme se na další podrobnosti a také na účinky UV záření a slunečního světla na oblíbené tiskové materiály, jako je PLA, ABS a PETG.

Pokud vás zajímají některé z nejlepších nástrojů a příslušenství pro 3D tiskárny, můžete je snadno najít kliknutím sem (Amazon).

UV & amp; Odolnost každého materiálu proti slunečnímu záření

PLA ( Kyselina polymléčná )

PLA je biologicky odbouratelný plast, který se vyrábí z obnovitelných zdrojů, jako je cukrová třtina nebo kukuřičný škrob.

To, že je biologicky odbouratelný, nemusí nutně znamenat, že se mu venku na slunci nebude dařit. Může začít křehnout a ztratit svou tuhost, ale z větší části si zachová svou hlavní formu a pevnost, dokud nebude funkční.

V podstatě to znamená, že můžete nechat PLA na slunci pro vizuální, estetické kousky, ale ne například pro rukojeť nebo držák.

Níže uvedené video od Makers Muse ukazuje účinky PLA ponechaného na slunci po dobu jednoho roku, s několika skvělými PLA měnícími barvu UV záření.

Podívejte se na můj článek o tom, proč se PLA vlákno stává křehkým & amp; Snap, který se zabývá tímto jevem.

PLA je ve srovnání s jinými plasty používanými pro 3D tisk náchylnější k povětrnostním vlivům, protože je biologicky odbouratelný. Bylo zjištěno, že vystavení PLA UVC záření po dobu 30 až 90 minut může zkrátit dobu jeho degradace.

Pokud vás zajímá, co je to UVC, je to nejsilnější UV záření, které se používá jako germicidní záření v čističkách vody.

Toto vystavení může také způsobit pomalou destrukci barevných pigmentů přítomných v materiálu a vytvořit křídový vzhled povrchu. PLA ve své nejčistší formě je vůči UV záření odolnější.

Pokud zakoupené vlákno PLA obsahuje nečistoty, jako jsou polykarbonáty nebo přidaná barviva, může to vést k rychlejší degradaci při vystavení UV záření ze slunečního světla. Fyzikální vlastnosti to tolik neovlivní, spíše na úrovni chemického rozkladu.

Aby se PLA skutečně rozložil, vyžaduje velmi specifické podmínky, jako jsou extrémně vysoké teploty a fyzikální tlak. Existují specializované rostliny, které to dokážou, takže nepočítejte s tím, že slunce dokáže něco podobného. Udržování PLA v kompostéru za vysokých teplot a tlaku trvá několik měsíců, než se rozloží.

Chtěli byste se vyhnout používání jakýchkoli tmavých barev PLA, protože přitahují teplo a měknou. Ještě překvapivější je, že jelikož je PLA vyroben z organických produktů, je známo, že některá zvířata se skutečně snaží jíst předměty z PLA, takže to rozhodně mějte na paměti!

Přestože se jedná o nejoblíbenější a nejekonomičtější materiál pro 3D tisk, často se doporučuje používat plast PLA pouze v interiéru nebo pro mírné venkovní použití.

ABS ( Akrylonitrilbutadienstyren )

Plast ABS má ve srovnání s plastem PLA mnoho výhod, pokud jde o venkovní použití. Hlavním důvodem je skutečnost, že se ve srovnání s plastem PLA jedná o biologicky nerozložitelný plast.

ABS vydrží delší dobu na slunci, protože je mnohem odolnější vůči teplotám než PLA. Díky své tuhosti a dobré pevnosti v tahu je vhodnou volbou pro krátkodobé venkovní použití.

Delší vystavení na slunci na něj může mít degradující účinky. ABS ve své nejčistší formě neabsorbuje energii z UV záření a nevytváří volné radikály.

Delší vystavení UV záření a slunečnímu světlu může urychlit proces zvětrávání ABS. Dlouhodobé vystavení ABS slunečnímu světlu může navíc způsobit deformaci modelu v důsledku změny teploty.

Při degradaci tohoto materiálu lze pozorovat podobné příznaky jako u PLA při degradaci. ABS při dlouhodobém působení může ztrácet barvu a blednout. Na jeho povrchu se objevuje bílá křídová látka, která se může často vysrážet při mechanickém působení.

Plast pomalu začíná ztrácet svou tuhost a pevnost a začíná být křehký. Přesto lze ABS používat pro venkovní použití po mnohem delší dobu ve srovnání s PLA. ABS si mnohem lépe drží svou strukturální integritu, ale je známo, že rychleji vybledne.

Vzhledem k tomu, že hlavním viníkem negativních účinků je teplo, odolává ABS slunečnímu záření a UV záření mnohem lépe díky své vysoké teplotní odolnosti.

Obvyklým způsobem, jak dodat venkovním 3D tištěným materiálům UV ochranu, je nanést na vnější stranu nějaký lak. K vyřešení tohoto problému lze snadno sehnat laky s UV ochranou.

Lak odolný vůči UV záření bych použil Krylon Clear Coatings Aerosol (11 uncí) z Amazonu. Nejenže zaschne během několika minut, ale je odolný vůči vlhkosti a má nežloutnoucí permanentní nátěr. Cenově velmi dostupný a užitečný!

ABS se skutečně používá pro venkovní aplikace, jako jsou dlouhé desky, které jsou dlouhodobě vystaveny slunečnímu záření.

PETG

Ze všech tří běžně používaných materiálů pro 3D tisk je PETG nejodolnější při dlouhodobém působení UV záření. PETG je glykolovou modifikací normálního PET ( polyethylentereftalát ).

Díky absenci přísad a barevných pigmentů v přírodním PETG je na trhu dostupnější v čisté formě pro odolnost proti UV záření.

Jak bylo uvedeno v předchozích částech, čistší formy jakéhokoli plastu jsou méně ovlivněny UV zářením.

Ve srovnání s plastem ABS se jedná o méně tuhý a pružnější materiál. Pružnost materiálu umožňuje jeho rozpínání a smršťování v závislosti na teplotních podmínkách při dlouhodobém působení venkovního prostředí.

Hladký povrch PETG pomáhá odrážet většinu záření dopadajícího na povrch a jeho průhledný vzhled nezadržuje tepelnou energii ze záření.

Díky těmto vlastnostem je mnohem odolnější vůči UV záření ve srovnání s PLA a ABS. Přestože je odolnější vůči UV záření a slunečnímu světlu, je náchylnější k opotřebení při použití venku kvůli svému měkkému povrchu.

Mnoho forem PETG se používá speciálně pro venkovní použití, takže v závislosti na výrobci pro vás může být skvělou volbou.

Pokud hledáte skvělý bílý PETG pro venkovní použití, vyberte si filament Overture PETG 1KG 1,75 mm (bílý). Je to vysoce kvalitní a důvěryhodný výrobce filamentu a překvapivě se dodává i se stavební plochou 200 x 200 mm!

Který materiál je na slunci nejodolnější?

Přestože jsme zjistili, že PETG je odolnější vůči UV záření, není to nejlepší řešení pro venkovní použití kvůli dalším nevýhodám, kterými trpí.

Bylo by velmi příjemné mít materiál pro tisk, který je odolný vůči UV záření a zároveň si zachovává vlastnosti, které má ABS, jako je pevnost a tuhost. Nebuďte zklamaní, protože jeden takový existuje.

ASA (akrylový styren-akrylonitril)

Jedná se o plast, který má to nejlepší z obojího. Má pevnost i odolnost vůči UV záření.

Jedná se o nejznámější 3D tisknutelný plast do nepříznivého počasí. ASA byl vlastně vyvinut jako alternativa k plastu ABS. Přestože se jedná o náročný a drahý materiál pro tisk, má mnoho výhod.

Kromě toho, že je odolný vůči UV záření, je také odolný proti opotřebení, teplotám a má vysokou odolnost proti nárazu.

Díky těmto vlastnostem se plast ASA běžně používá pro venkovní elektronické kryty, vnější díly vozidel a venkovní značení.

Mohlo by se zdát, že ASA je dražší, ale cena není ve skutečnosti tak špatná. Podívejte se na cenu Polymaker PolyLite ASA (White) 1KG 1,75 mm na Amazonu.

Toto vlákno je výslovně odolné proti UV záření a povětrnostním vlivům, takže pro všechny projekty, které používáte venku, je to vaše volba.

Snadno si můžete zakoupit filamenty speciálně určené pro venkovní použití, které nejsou citlivé na UV záření ani na změny teploty. Podívejte se do sekce Maker Shop 3D Filamenty pro venkovní použití, kde najdete širokou nabídku barev a materiálů.

Jaký materiál mám použít na díly auta?

Pokud tisknete nebo vytváříte prototypy materiálů pro interiér automobilu, je nejlepší zůstat u starého dobrého ABS, protože je levný a není náchylný k povětrnostním vlivům.

Pokud používáte 3D tištěné materiály k výrobě malých exteriérových dílů pro automobil, nejlepší volbou by bylo držet se výše uvedených materiálů ASA, které jsou odolnější vůči UV záření a slunečnímu záření.

Pokud máte nápad na lehký a pevný prototyp pro automobily, pak je nejlepší volbou použít materiály s uhlíkovými vlákny, jako je ABS s příměsí uhlíkových vláken.

Uhlíkové vlákno se používá ve většině vysoce výkonných automobilů pro aerodynamické díly a karoserii. Dokonce se z něj vyrábějí extrémně lehké a pevné podvozky pro superauta společností jako McLaren a Alfa Romeo.

Pokud máte rádi skvělou kvalitu 3D výtisků, určitě si zamilujete sadu nástrojů pro 3D tiskárnu AMX3d Pro Grade Tool Kit od společnosti Amazon. Jedná se o základní sadu nástrojů pro 3D tisk, která vám poskytne vše, co potřebujete k odstranění, vyčištění & dokončení vašich 3D výtisků.

Umožňuje vám:

• Snadné čištění 3D výtisků - 25dílná sada s 13 noži a 3 rukojeťmi, dlouhou pinzetou, jehlovými kleštěmi a lepicí tyčinkou.
• Jednoduše odstraňte 3D výtisky - přestaňte poškozovat své 3D výtisky pomocí jednoho ze 3 specializovaných nástrojů na odstraňování.
• Dokonale dokončete své 3D výtisky - 3dílná kombinace přesné škrabky, škrabky a nože se 6 nástroji se dostane i do malých štěrbin, abyste dosáhli skvělé povrchové úpravy.
• Staňte se profesionálem v 3D tisku!