Stråling fra UV-stråler er kendt for sin evne til at forårsage fotokemiske effekter i en polymerstruktur. Dette kan være en velsignelse, når det drejer sig om harpiksbaserede 3D-printere (SLA), der bruger UV-laser til at udskrive.

På den anden side kan det også forårsage nedbrydning af plast. Hvis du bygger en model, der skal bruges udendørs om dagen, og som skal være modstandsdygtig over for UV- og sollys, vil denne artikel kaste lidt lys (undskyld) over, hvilke materialer der er bedst egnet til dette formål.

PLA er ikke UV-resistent og vil blive negativt påvirket af sollys over en længere periode. ABS har bedre UV-resistente egenskaber, men et af de mest UV-resistente filamenter er ASA, som er et alternativ til ABS. Det er ikke kun lettere at printe med end ABS, men det er også mere holdbart generelt.

Lad os gå mere i detaljer og se nærmere på virkningerne af UV- og sollys på de populære printmaterialer som PLA, ABS og PETG.

Hvis du er interesseret i at se nogle af de bedste værktøjer og tilbehør til dine 3D-printere, kan du nemt finde dem ved at klikke her (Amazon).

UV & Solmodstand for hvert materiale

PLA ( Polymælkesyre )

PLA er en biologisk nedbrydelig plast, der er fremstillet af vedvarende ressourcer som f.eks. sukkerrør eller majsstivelse.

Bare fordi det er biologisk nedbrydeligt, betyder det ikke nødvendigvis, at det ikke vil klare sig godt udenfor i solen. Det kan begynde at blive mere skørt og miste sin stivhed, men for det meste vil det bevare sin hovedform og styrke, så længe det ikke er funktionelt.

Det betyder i princippet, at du kan lade PLA stå ude i solen for visuelle, æstetiske dele, men ikke for f.eks. et håndtag eller en montering.

Videoen nedenfor fra Makers Muse viser virkningerne af PLA, der har ligget ude i solen i et år, med noget sejt PLA, der ændrer UV-farve.

Tjek min artikel om Hvorfor bliver PLA-filament sprødt og knækker, som går mere i dybden med dette fænomen.

PLA er mere tilbøjelig til at forvitre end andre plastmaterialer, der anvendes til 3D-printning, da det er biologisk nedbrydeligt. Det er konstateret, at eksponering af PLA for UVC i 30-90 minutter kan forkorte nedbrydningstiden for PLA.

Hvis du undrer dig over, hvad UVC er, er det den kraftigste UV-stråling, og den bruges som bakteriedræbende middel i vandrensere.

Denne eksponering kan også forårsage en langsom ødelæggelse af de farvepigmenter, der findes i materialet, og skabe et kalkagtigt udseende på overfladen. PLA i sin reneste form er mere modstandsdygtig over for UV-stråler.

Hvis det købte filament af PLA indeholder urenheder som polycarbonater eller farvestoffer, kan det føre til hurtigere nedbrydning, når det udsættes for UV-stråler fra sollys. De fysiske egenskaber vil ikke blive påvirket så meget, men mere på et kemisk nedbrydningsniveau.

For virkelig at nedbryde PLA kræver det meget specifikke forhold som f.eks. ekstremt høje temperaturer og fysisk tryk. Der findes specialiserede planter, der kan gøre dette, så regn ikke med, at solen kan gøre noget, der ligner det. Det tager flere måneder at nedbryde PLA i en kompostbeholder med høj varme og tryk.

Du bør undgå at bruge mørkfarvet PLA, da de tiltrækker varme og bliver bløde. Endnu mere overraskende er det, at da PLA er lavet af organiske produkter, er det kendt, at nogle dyr faktisk forsøger at spise PLA-objekter, så husk det!

Selv om det er det mest populære og økonomiske 3D-printmateriale, anbefales det ofte at bruge PLA-plast indendørs eller kun til mild udendørs brug.

ABS ( Acrylonitrilbutadienstyren )

ABS-plastik har mange fordele i forhold til PLA, når det gælder udendørs brug. Hovedårsagen er, at det er en ikke-bionedbrydelig plast i forhold til PLA.

ABS kan tåle sollys i længere tid, da det er meget mere temperaturbestandigt end PLA. På grund af dets stivhed og gode trækstyrke er det et godt valg til kortvarig udendørs brug.

Hvis det udsættes i længere tid i solen, kan det have nedbrydende virkninger på det. ABS i sin reneste form absorberer ikke energi fra UV-stråling og skaber frie radikaler.

Længere perioder med udsættelse for UV- og sollys kan fremskynde forvitringsprocessen på ABS. Desuden kan udsættelse af ABS i sollys i lang tid få modellen til at skævvride sig på grund af temperaturændringer.

Nedbrydningen af dette materiale kan observeres som lignende symptomer som PLA's nedbrydning. ABS kan ved langvarig eksponering miste sin farve og blive bleg. Der opstår en hvid kridtagtig substans på overfladen, som ofte kan udfældes ved mekanisk påvirkning.

Plastikken begynder langsomt at miste sin stivhed og styrke og begynder at blive skør. ABS kan dog stadig bruges udendørs i meget længere tid end PLA. ABS holder sin strukturelle integritet meget bedre, men er kendt for at falme hurtigere.

Da de negative virkninger primært skyldes varme, er ABS meget bedre til at modstå sollys og UV-stråler på grund af sin høje temperaturbestandighed.

Den sædvanlige måde at give dine udendørs 3D-printede materialer UV-beskyttelse på er at påføre noget lak på ydersiden. Du kan nemt få UV-beskyttende lakker til at løse dette problem.

Den UV-bestandige lak, jeg ville bruge, er Krylon Clear Coatings Aerosol (11 ounce) fra Amazon. Den tørrer ikke kun på få minutter, men er også fugtbestandig og har en permanent belægning, der ikke gulner. Meget overkommelig og nyttig!

ABS anvendes faktisk til udendørs anvendelser som f.eks. lange brædder, der udsættes for sollys i lange perioder.

PETG

Af alle de tre almindeligt anvendte materialer til 3D-printning er PETG det mest holdbare materiale ved langvarig udsættelse for UV-stråling. PETG er en glykolmodificeret version af normalt PET ( polyethylenterephthalat ).

Manglen på tilsætningsstoffer og farvepigmenter i naturlig PETG betyder, at det er mere tilgængeligt i ren form på markedet for UV-bestandighed.

Som nævnt i ovenstående afsnit er renere former af plast mindre påvirket af UV-stråler.

Det er et mindre stift og mere fleksibelt materiale sammenlignet med ABS-plast. Materialets fleksibilitet gør det muligt for det at udvide og trække sig sammen i overensstemmelse med temperaturforholdene ved langvarig udendørs eksponering.

PETG's glatte overflade hjælper det til at reflektere det meste af den stråling, der falder på overfladen, og dets gennemsigtige udseende holder ikke på varmeenergien fra strålingen.

Disse egenskaber giver det en meget større modstandsdygtighed over for UV-stråler sammenlignet med PLA og ABS. Selv om det er mere holdbart under UV-stråler og sollys, er det mere udsat for slid, når det bruges udendørs, på grund af dets bløde overflade.

Mange former for PETG anvendes specielt til udendørs brug, så afhængigt af producenten kan det være et godt valg for dig.

Hvis du leder efter en fantastisk hvid PETG-filament til udendørs brug, skal du vælge Overture PETG Filament 1KG 1.75mm (White). De er en pålidelig filamentproducent af høj kvalitet, og overraskende nok leveres det også med en byggeflade på 200 x 200 mm!

Hvilket materiale er det mest holdbare i sollys?

Selv om vi har fundet ud af, at PETG er mere holdbart under UV-udsættelse, er det ikke den ultimative løsning til udendørs brug på grund af andre ulemper, som det lider under.

Det ville være meget rart at have et printmateriale, der er UV-resistent og har de samme egenskaber som ABS, f.eks. styrke og stivhed. Du skal ikke blive skuffet, for der findes et.

ASA (akrylstyrenacrylonitril)

Dette er en plast, der har det bedste af begge dele. Den har både styrke og holdbarhed under UV-stråling.

Det er den mest kendte 3D-printbare plast til barske vejrforhold. ASA blev faktisk udviklet som et alternativ til ABS-plast. Selv om det er et hårdt og dyrt materiale at printe, har det mange fordele.

Ud over at være UV-bestandigt er det også slidstærkt, temperaturbestandigt og har en høj slagfasthed.

På grund af disse egenskaber er nogle af de almindelige anvendelser af ASA-plast udendørs elektroniske kabinetter, udvendige dele til køretøjer og udendørs skiltning.

Man skulle tro, at ASA er meget dyrere, men prisen er faktisk ikke så ringe. Tjek prisen på Polymaker PolyLite ASA (White) 1KG 1.75mm på Amazon.

Dette filament er udtrykkeligt UV-resistent og vejrbestandigt, så til alle projekter, som du bruger udendørs, er dette filament din foretrukne filament.

Du kan nemt købe filamenter, der er specielt designet til udendørs brug, og som ikke er følsomme over for UV-stråler eller temperaturændringer. Tjek Maker Shop 3D's sektion for filamenter til udendørs brug for at finde et bredt udvalg af farver og materialer.

Hvilket materiale skal jeg bruge til bildele?

Hvis du printer eller laver prototyper af materialer til bilens indre, er det bedst at holde sig til det gode gamle ABS, da det er billigt og ikke er tilbøjeligt til at forvitre.

Når du bruger 3D-printede materialer til at lave små udvendige dele til bilen, er det bedste valg at holde sig til ovennævnte ASA for at være mere holdbar under UV- og sollys.

Hvis du har en idé om en let og stærk prototype til biler, er den bedste løsning at bruge materialer med kulfiberkomposit som f.eks. ABS tilsat kulfiber.

Kulfiber bruges i de fleste højtydende biler til aerodynamiske dele og karrosseri, og det bruges endda til at bygge ekstremt lette og stærke chassis til superbiler af virksomheder som McLaren og Alfa Romeo.

Hvis du elsker 3D-print af høj kvalitet, vil du elske AMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kit fra Amazon. Det er et sæt af 3D-printerværktøjer, der giver dig alt, hvad du behøver for at fjerne, rense & afslutte dine 3D-print.

Det giver dig mulighed for at:

• Rengør nemt dine 3D-udskrifter - 25-delt sæt med 13 knivblade og 3 håndtag, lang pincet, nåletang og limstift.
• Du skal blot fjerne 3D-udskrifter - stop med at beskadige dine 3D-udskrifter ved at bruge et af de 3 specialiserede værktøjer til fjernelse af 3D-udskrifter.
• Få perfekt finish på dine 3D-udskrifter - den 3-delt 6-værktøjs præcisionsskraber/spids/knivbladskombination kan komme ind i små sprækker for at få en fantastisk finish.
• Bliv professionel inden for 3D-printning!