Schmelzen PLA-, PETG- oder ABS-3D-Drucke in einem Auto oder in der Sonne?

Roy Hill 04-07-2023
Roy Hill

3D-Druck hat viele Einsatzmöglichkeiten, aber eine davon ist, dass man sich fragt, ob PLA, ABS oder PETG in einem Auto in der prallen Sonne schmelzen würde. Die Temperaturen in einem Auto können ziemlich heiß werden, so dass das Filament eine ausreichend hohe Hitzebeständigkeit haben muss, um damit umgehen zu können.

Ich habe mich entschlossen, diesen Artikel zu schreiben, um zu versuchen, die Antwort für die 3D-Drucker-Bastler da draußen ein wenig klarer zu machen, damit wir eine bessere Vorstellung davon bekommen, ob 3D-Drucke in einem Auto machbar sind.

Lesen Sie diesen Artikel weiter, um weitere Informationen über die Verwendung von 3D-gedruckten Objekten in Ihrem Auto zu erhalten, sowie ein empfohlenes Filament für Ihr Auto und eine Methode zur Erhöhung der Hitzebeständigkeit Ihrer 3D-gedruckten Objekte.

    Kann 3D-gedrucktes PLA im Auto schmelzen?

    Der Schmelzpunkt von 3D-gedrucktem PLA liegt zwischen 160 und 180 °C. Die Hitzebeständigkeit von PLA ist ziemlich niedrig, praktisch niedriger als bei allen anderen für den 3D-Druck verwendeten Materialien.

    In der Regel liegt die Glasübergangstemperatur von PLA-Filamenten zwischen 60 und 65 °C. Dies ist die Temperatur, bei der ein Material von einem starren in einen weicheren, aber nicht geschmolzenen Zustand übergeht, gemessen an der Steifigkeit.

    An vielen Orten der Welt werden diese Temperaturen in einem Auto nicht erreicht, es sei denn, das Teil steht unter direkter Sonneneinstrahlung oder Sie leben in einer Region mit heißem Klima.

    3D-gedrucktes PLA schmilzt im Auto bei Temperaturen um 60-65 °C, da dies die Glasübergangstemperatur ist, d. h. die Temperatur, bei der es weich wird. In Gegenden mit heißem Klima und viel Sonne wird PLA im Sommer wahrscheinlich im Auto schmelzen. In Gegenden mit kühlerem Klima sollte das kein Problem sein.

    Siehe auch: Ender 3/Pro/V2/S1 Einsteiger-Druckerhandbuch - Tipps für Einsteiger & FAQ

    Das Innere eines Autos erreicht eine viel höhere Temperatur als die allgemeine Außentemperatur, wobei selbst eine gemessene Temperatur von 20°C dazu führen kann, dass die Innentemperatur eines Autos bis zu 50-60°C erreicht.

    Das Ausmaß, in dem die Sonne Ihr Filament beeinflusst, ist unterschiedlich, aber wenn irgendein Teil Ihres PLA-Modells der Sonne oder indirekt der Hitze ausgesetzt ist, kann es anfangen, weich zu werden und sich zu verziehen.

    Ein 3D-Drucker-Nutzer teilte seine Erfahrungen mit und erklärte, er habe die Scharnierstifte der Sonnenblende mit PLA-Filament gedruckt und der Druck sei offenbar nicht direkt der Sonne ausgesetzt gewesen.

    In nur einem Tag waren die 3D-gedruckten PLA-Stifte geschmolzen und völlig verformt.

    Er erwähnte, dass dies in einem Klima geschah, in dem die Außentemperatur nicht mehr als 29 °C betrug.

    Wenn Sie ein schwarzes Auto mit einer schwarzen Innenausstattung haben, können Sie aufgrund der Wärmeabsorption mit viel höheren Temperaturen als normal rechnen.

    Kann 3D-gedrucktes ABS im Auto schmelzen?

    Die Drucktemperatur (ABS ist amorph, hat also technisch gesehen keinen Schmelzpunkt) für 3D-gedrucktes ABS-Filament liegt zwischen 220 und 230 °C.

    Die wichtigere Eigenschaft, auf die man bei der Verwendung von Teilen in einem Auto achten sollte, ist die Glasübergangstemperatur.

    ABS-Filament hat eine Glasübergangstemperatur von etwa 105 °C, was ziemlich hoch ist und sogar dem Siedepunkt von Wasser nahe kommt.

    ABS kann definitiv ein hohes Maß an Hitze aushalten, insbesondere in einem Auto, so dass 3D-gedrucktes ABS in einem Auto nicht schmelzen würde.

    3D-gedrucktes ABS wird in einem Auto nicht schmelzen, da es eine hohe Hitzebeständigkeit aufweist, die in einem Auto selbst unter heißen Bedingungen nicht erreicht wird. An einigen extrem heißen Orten können diese Temperaturen jedoch erreicht werden, so dass Sie besser ein Filament mit einer helleren Farbe verwenden sollten.

    Ein weiterer Faktor, auf den Sie achten sollten, ist die UV-Strahlung der Sonne. ABS ist nicht besonders UV-beständig, und wenn es längere Zeit direktem Sonnenlicht ausgesetzt ist, kann es zu Verfärbungen und einem brüchigeren 3D-Druck kommen.

    Im Großen und Ganzen sollte es keine so großen negativen Auswirkungen haben und für die Verwendung in einem Auto immer noch gut geeignet sein.

    Ein Benutzer, der ABS für ein Projekt wählte, druckte ein Modell für sein Auto, und das ABS-Modell hielt ein Jahr lang.

    Nach einem Jahr zerbrach das Modell in zwei Teile. Er untersuchte die beiden Teile und stellte fest, dass nur wenige Millimeter von der Temperatur beeinflusst wurden und hauptsächlich an dieser einen Stelle brachen.

    Außerdem kann das Drucken mit ABS schwierig sein, vor allem für Anfänger, da man den Prozess genau abstimmen muss. Ein Gehäuse und ein starkes Heizbett sind ein guter Anfang für das Drucken von ABS.

    Wenn Sie mit ABS effizient drucken können, könnte es aufgrund seiner UV-beständigen Eigenschaften und seiner Glasübergangstemperatur von 105 °C eine gute Wahl für Ihr Auto sein.

    ASA ist ein weiteres Filament, das dem ABS ähnelt, aber spezielle UV-beständige Eigenschaften aufweist, die es vor Schäden durch direkte Sonneneinstrahlung schützen.

    Wenn Sie Filamente im Freien oder in Ihrem Auto verwenden wollen, wo Hitze und UV-Strahlung das Filament beeinträchtigen können, ist ASA eine gute Wahl, die zu einem ähnlichen Preis wie ABS erhältlich ist.

    Kann 3D-gedrucktes PETG im Auto schmelzen?

    Wenn Sie ein Modell benötigen, das im Auto eingesetzt werden soll, sollte PETG länger halten, aber das bedeutet nicht, dass es im Auto nicht schmilzt. PETG-3D-Druckerfilamente haben einen Schmelzpunkt von etwa 260 °C.

    Die Glasübergangstemperatur von PETG liegt zwischen 80 und 95 °C, was es im Vergleich zu anderen Filamenten effizienter macht, wenn es um heißes Klima und extreme Temperaturen geht.

    Dies ist vor allem auf seine hohe Festigkeit und Hitzebeständigkeit zurückzuführen, die jedoch nicht so hoch ist wie bei ABS & ASA.

    Langfristig kann PETG bessere Ergebnisse bei direkter Sonneneinstrahlung erzielen, da es im Vergleich zu anderen Filamenten wie PLA und ABS der UV-Strahlung viel besser standhält.

    PETG kann für verschiedene Anwendungen verwendet werden und lässt sich auch im Auto mitführen.

    Wenn Sie in einem Gebiet leben, in dem die Außentemperaturen bis zu 40 °C erreichen können, kann es sein, dass PETG-Modelle nicht sehr lange im Auto bleiben können, ohne deutlich weicher zu werden oder Anzeichen von Verformung zu zeigen.

    Wenn Sie neu im 3D-Druck sind und sich nicht an den Druck von ABS herantrauen wollen, ist PETG eine gute Wahl, da es lange im Auto bleiben kann und außerdem leicht zu drucken ist.

    Es gibt einige gemischte Empfehlungen in dieser Hinsicht, aber Sie sollten versuchen, ein Filament zu verwenden, das eine ziemlich hohe Glasübergangstemperatur hat, idealerweise in der Nähe des 90- 95°C-Punktes.

    Eine Person in Louisiana, einem wirklich heißen Ort, führte einen Test der Innenraumtemperatur seines Autos durch und stellte fest, dass die Temperatur auf dem Armaturenbrett seines BMW ungefähr diesen Wert erreichte.

    Welches ist das beste Filament für die Verwendung in einem Auto?

    Das beste Filament für ein Auto, das sehr hitze- und UV-beständig ist, ist Polycarbonat (PC), das mit einer Glasübergangstemperatur von 115 °C sehr hohen Temperaturen standhält. Autos können in heißem Klima bis zu 95 °C heiß werden.

    Wenn Sie auf der Suche nach einer guten Spule sind, empfehle ich Ihnen das Polymaker Polylite PC1.75mm 1KG Filament von Amazon, das nicht nur eine erstaunliche Hitzebeständigkeit hat, sondern auch eine gute Lichtstreuung und steif und stark ist.

    Sie können einen konstanten Filamentdurchmesser erwarten, mit einer Durchmessergenauigkeit von +/- 0,05 mm, wobei 97 % innerhalb von +/- 0,02 mm liegen, aber die Lagerbestände können manchmal gering sein.

    Unabhängig von der Jahreszeit und der Sonneneinstrahlung können Sie sicher sein, dass PC-Filamente die Hitze sehr gut überstehen.

    Es eignet sich hervorragend für den Einsatz im Freien und wird häufig in Branchen verwendet, die ein hohes Maß an Hitzebeständigkeit erfordern.

    Für diese erstaunlichen Eigenschaften müssen Sie etwas mehr bezahlen als üblich, aber das ist es wert, wenn Sie spezielle Projekte wie dieses haben. Es ist auch sehr haltbar und als eines der stärksten 3D-Druck-Filamente bekannt, die es gibt.

    Die Preise für Polycarbonat sind in letzter Zeit stark gesunken, so dass Sie eine volle 1 kg-Rolle davon für etwa 30 $ erhalten können.

    Wie man 3D-Drucker-Filament hitzebeständig macht

    Sie können Ihre 3D-gedruckten Objekte durch den Prozess des Ausglühens hitzebeständig machen. Beim Ausglühen wird Ihr 3D-gedrucktes Objekt bei einer hohen und relativ konstanten Temperatur erhitzt, um die Anordnung der Moleküle zu verändern und eine höhere Festigkeit zu erreichen. Dies geschieht normalerweise in einem Ofen.

    Das Ausglühen Ihrer 3D-Drucke führt zu einer Schrumpfung des Materials und macht es widerstandsfähiger gegen Verformungen.

    Siehe auch: Wie behebt man, dass Cura keine Stützen zum Modell hinzufügt oder generiert?

    Um PLA-Filamente hitzebeständiger zu machen, müssen Sie das Filament über seine Glasübergangstemperatur (etwa 60 °C) und unter seinen Schmelzpunkt (170 °C) erhitzen und dann einige Zeit abkühlen lassen.

    Einfache Schritte, um diese Aufgabe zu erledigen, sind folgende:

    • Heizen Sie Ihren Ofen auf 70 °C auf und lassen Sie ihn etwa eine Stunde lang geschlossen, ohne den Faden hineinzulegen, damit die Temperatur im Ofen gleichmäßig ist.
    • Prüfen Sie die Ofentemperatur mit einem genauen Thermometer. Wenn die Temperatur perfekt ist, schalten Sie den Ofen aus und legen Sie den Faden hinein.
    • Lassen Sie die Drucke im Ofen, bis sie vollständig abgekühlt sind. Das allmähliche Abkühlen des Filaments trägt auch dazu bei, dass sich das Modell weniger verzieht oder verbiegt.
    • Sobald die Temperatur vollständig gesunken ist, nehmen Sie Ihr Modell aus dem Ofen.

    Josef Prusa hat ein großartiges Video, das zeigt und erklärt, wie das Ausglühen von 3D-Drucken funktioniert, das Sie sich unten ansehen können.

    PLA liefert erstaunliche Ergebnisse, wenn man es im Vergleich zu anderen Filamenten wie ABS & PETG aushärtet.

    Ihr gedrucktes Modell kann nach diesem Prozess in einigen Richtungen geschrumpft sein. Wenn Sie Ihr gedrucktes Modell glühen wollen, um es hitzebeständiger zu machen, sollten Sie die Abmessungen Ihres Drucks entsprechend gestalten.

    3D-Drucker-Nutzer fragen oft, ob dies auch für ABS- und PETG-Filamente funktioniert. Experten behaupten, dass dies nicht möglich sein sollte, da diese beiden Filamente hochkomplexe Molekularstrukturen haben, aber Tests zeigen Verbesserungen.

    Roy Hill

    Roy Hill ist ein leidenschaftlicher 3D-Druck-Enthusiast und Technologie-Guru mit umfassendem Wissen rund um den 3D-Druck. Mit über 10 Jahren Erfahrung auf diesem Gebiet beherrscht Roy die Kunst des 3D-Designs und -Drucks und ist zu einem Experten für die neuesten 3D-Drucktrends und -technologien geworden.Roy hat einen Abschluss in Maschinenbau von der University of California, Los Angeles (UCLA) und hat für mehrere namhafte Unternehmen im Bereich 3D-Druck gearbeitet, darunter MakerBot und Formlabs. Er hat auch mit verschiedenen Unternehmen und Einzelpersonen zusammengearbeitet, um individuelle 3D-Druckprodukte zu entwickeln, die ihre Branchen revolutioniert haben.Neben seiner Leidenschaft für den 3D-Druck ist Roy ein begeisterter Reisender und Outdoor-Enthusiast. Er verbringt gerne Zeit in der Natur, wandert und campt mit seiner Familie. In seiner Freizeit betreut er auch junge Ingenieure und teilt sein umfangreiches Wissen über den 3D-Druck über verschiedene Plattformen, darunter seinen beliebten Blog „3D Printerly 3D Printing“.