Η ακτινοβολία από τις υπεριώδεις ακτίνες είναι γνωστή για την ικανότητά της να προκαλεί φωτοχημικά αποτελέσματα σε μια πολυμερή δομή. Αυτό μπορεί να είναι ευλογία όταν πρόκειται για εκτυπωτές 3D με βάση τη ρητίνη (SLA) που χρησιμοποιούν λέιζερ UV για την εκτύπωση.

Από την άλλη πλευρά, μπορεί επίσης να προκαλέσει υποβάθμιση στα πλαστικά. Εάν κατασκευάζετε κάποιο μοντέλο που θα προορίζεται για εξωτερική χρήση κατά τη διάρκεια της ημέρας και θέλετε να είναι ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία και το ηλιακό φως, τότε αυτό το άρθρο θα ρίξει λίγο φως (συγγνώμη) στο ποια υλικά είναι καλύτερα για να πληρούν τις προϋποθέσεις για αυτόν τον σκοπό.

Το PLA δεν είναι ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία και θα επηρεαστεί αρνητικά από το ηλιακό φως για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το ABS έχει καλύτερες ιδιότητες ανθεκτικότητας στην υπεριώδη ακτινοβολία, αλλά ένα από τα πιο ανθεκτικά στην υπεριώδη ακτινοβολία νήματα είναι το ASA, το οποίο είναι μια εναλλακτική λύση από το ABS. Όχι μόνο είναι πιο εύκολο να εκτυπώσετε με αυτό από το ABS, αλλά είναι και πιο ανθεκτικό συνολικά.

Ας μπούμε σε περισσότερες λεπτομέρειες και ας εξετάσουμε επίσης τις επιδράσεις της υπεριώδους ακτινοβολίας και του ηλιακού φωτός στα δημοφιλή υλικά εκτύπωσης όπως το PLA, το ABS και το PETG.

Εάν ενδιαφέρεστε να δείτε μερικά από τα καλύτερα εργαλεία και αξεσουάρ για τους τρισδιάστατους εκτυπωτές σας, μπορείτε να τα βρείτε εύκολα κάνοντας κλικ εδώ (Amazon).

UV & Αντοχή στον ήλιο κάθε υλικού

PLA ( Πολυγαλακτικό οξύ )

Το PLA είναι ένα βιοδιασπώμενο πλαστικό που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές, όπως το ζαχαροκάλαμο ή το άμυλο του καλαμποκιού.

Το γεγονός ότι είναι βιοδιασπώμενο, δεν σημαίνει απαραίτητα ότι δεν θα αντέξει καλά έξω στον ήλιο. Μπορεί να αρχίσει να γίνεται πιο εύθραυστο και να χάνει την ακαμψία του, αλλά ως επί το πλείστον θα διατηρήσει την κύρια μορφή και τη δύναμή του όσο δεν είναι λειτουργικό.

Βασικά σημαίνει ότι μπορείτε να αφήσετε το PLA στον ήλιο για οπτικά, αισθητικά κομμάτια, αλλά όχι για ας πούμε μια λαβή ή ένα στήριγμα.

Το βίντεο που ακολουθεί από την Makers Muse δείχνει τις επιπτώσεις του PLA που αφήνεται στον ήλιο για ένα χρόνο, με κάποιο ωραίο PLA που αλλάζει χρώμα με υπεριώδη ακτινοβολία.

Ελέγξτε το άρθρο μου σχετικά με το Γιατί το νήμα PLA γίνεται εύθραυστο και σπάει, το οποίο αναφέρεται σε αυτό το φαινόμενο.

Το PLA είναι πιο επιρρεπές στις καιρικές συνθήκες σε σύγκριση με άλλα πλαστικά που χρησιμοποιούνται για την τρισδιάστατη εκτύπωση, καθώς είναι βιοδιασπώμενο. Έχει διαπιστωθεί ότι η έκθεση του PLA σε UVC για 30 έως 90 λεπτά μπορεί να μειώσει το χρόνο αποικοδόμησής του.

Αν αναρωτιέστε τι είναι η UVC, είναι η ισχυρότερη υπεριώδης ακτινοβολία και χρησιμοποιείται ως μικροβιοκτόνο στους καθαριστές νερού.

Αυτή η έκθεση μπορεί επίσης να προκαλέσει αργή καταστροφή των χρωστικών ουσιών που υπάρχουν στο υλικό και να δημιουργήσει μια εμφάνιση κιμωλίας στην επιφάνεια. Το PLA στην πιο καθαρή του μορφή είναι πιο ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Εάν το νήμα PLA που αγοράσατε περιέχει προσμίξεις όπως πολυανθρακικά άλατα ή χρωστικές ουσίες που έχουν προστεθεί σε αυτό, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ταχύτερη αποικοδόμηση όταν εκτίθεται στην υπεριώδη ακτινοβολία του ηλιακού φωτός. Τα φυσικά χαρακτηριστικά δεν θα επηρεαστούν τόσο πολύ, περισσότερο σε επίπεδο χημικής διάσπασης.

Για να διασπαστεί πραγματικά το PLA, απαιτούνται πολύ συγκεκριμένες συνθήκες, όπως εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και φυσική πίεση. Υπάρχουν εξειδικευμένα φυτά που το κάνουν αυτό, οπότε μην υπολογίζετε ότι ο ήλιος μπορεί να κάνει κάτι παρόμοιο. Η διατήρηση του PLA σε κάδο κομποστοποίησης με υψηλή θερμοκρασία και πίεση απαιτεί αρκετούς μήνες για να διασπαστεί.

Θα θέλατε να αποφύγετε τη χρήση οποιουδήποτε σκουρόχρωμου PLA, επειδή προσελκύουν τη θερμότητα και θα γίνουν μαλακά. Ακόμη πιο εκπληκτικό είναι ότι, δεδομένου ότι το PLA είναι κατασκευασμένο από οργανικά προϊόντα, ορισμένα ζώα είναι γνωστό ότι προσπαθούν να φάνε αντικείμενα από PLA, οπότε σίγουρα να το έχετε κατά νου!

Παρόλο που είναι το πιο δημοφιλές και οικονομικό υλικό τρισδιάστατης εκτύπωσης, συχνά συνιστάται η χρήση του πλαστικού PLA σε εσωτερικούς χώρους ή για ήπια εξωτερική χρήση μόνο.

ABS ( Ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρένιο )

Το πλαστικό ABS έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με το PLA όταν πρόκειται για χρήση σε εξωτερικούς χώρους. Ο κύριος λόγος οφείλεται στο γεγονός ότι είναι ένα μη βιοδιασπώμενο πλαστικό σε σύγκριση με το PLA.

Το ABS μπορεί να αντέξει το ηλιακό φως για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, καθώς είναι πολύ πιο ανθεκτικό στη θερμοκρασία από το PLA. Λόγω της ακαμψίας του και της καλής αντοχής σε εφελκυσμό, είναι μια καλή επιλογή για βραχυπρόθεσμη χρήση σε εξωτερικούς χώρους.

Η έκθεσή του για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στον ήλιο μπορεί να έχει υποβαθμιστικά αποτελέσματα σε αυτό. Το ABS στην πιο αγνή του μορφή δεν απορροφά ενέργεια από την υπεριώδη ακτινοβολία για να δημιουργήσει ελεύθερες ρίζες.

Οι μεγαλύτερες περίοδοι έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία και το ηλιακό φως μπορούν να επιταχύνουν τη διαδικασία της διάβρωσης του ABS. Επιπλέον, η έκθεση του ABS στο ηλιακό φως για μεγάλο χρονικό διάστημα μπορεί να προκαλέσει στρέβλωση του μοντέλου λόγω της μεταβαλλόμενης θερμοκρασίας.

Η υποβάθμιση αυτού του υλικού μπορεί να παρατηρηθεί ως παρόμοια συμπτώματα με εκείνα του PLA κατά την αποικοδόμηση. Το ABS σε μακρά έκθεση μπορεί να χάσει το χρώμα του και να γίνει χλωμό. Στην επιφάνειά του εμφανίζεται μια λευκή κιμωλία, η οποία μπορεί συχνά να κατακρημνιστεί με μηχανική δύναμη.

Το πλαστικό αρχίζει σιγά-σιγά να χάνει την ακαμψία και την αντοχή του και αρχίζει να γίνεται εύθραυστο. Παρόλα αυτά, το ABS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εξωτερικούς χώρους για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα σε σύγκριση με το PLA. Το ABS διατηρεί τη δομική του ακεραιότητα πολύ καλύτερα, αλλά είναι γνωστό ότι ξεθωριάζει πιο γρήγορα.

Δεδομένου ότι ο κύριος ένοχος των αρνητικών επιπτώσεων είναι η θερμότητα, το ABS αντέχει πολύ καλύτερα στο ηλιακό φως και τις ακτίνες UV λόγω της υψηλής αντοχής του στη θερμοκρασία.

Ο συνήθης τρόπος για να δώσετε στα εξωτερικά τρισδιάστατα εκτυπωμένα υλικά σας προστασία από την υπεριώδη ακτινοβολία είναι να εφαρμόσετε κάποιο βερνίκι εξωτερικά. Μπορείτε να προμηθευτείτε εύκολα βερνίκια προστασίας από την υπεριώδη ακτινοβολία για να λύσετε αυτό το πρόβλημα.

Το ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία βερνίκι που θα χρησιμοποιούσα είναι το Krylon Clear Coatings Aerosol (11 ουγγιές) από το Amazon. Όχι μόνο στεγνώνει σε λίγα λεπτά, αλλά είναι ανθεκτικό στην υγρασία και έχει μόνιμη επίστρωση που δεν κιτρινίζει. Πολύ προσιτό και χρήσιμο!

Το ABS χρησιμοποιείται στην πραγματικότητα για εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους, όπως μεγάλες σανίδες που εκτίθενται στο ηλιακό φως για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

PETG

Από τα τρία υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως για την τρισδιάστατη εκτύπωση, το PETG είναι το πιο ανθεκτικό σε μακροχρόνια έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία. Το PETG είναι μια τροποποιημένη με γλυκόλη έκδοση του κανονικού PET ( Polyethylene Terephthalate ).

Η έλλειψη προσθέτων και χρωστικών ουσιών στο φυσικό PETG σημαίνει ότι είναι περισσότερο διαθέσιμο στην αγορά σε καθαρή μορφή για αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Όπως αναφέρθηκε στις παραπάνω ενότητες, οι καθαρότερες μορφές οποιουδήποτε πλαστικού επηρεάζονται λιγότερο από την υπεριώδη ακτινοβολία.

Πρόκειται για ένα λιγότερο άκαμπτο και πιο εύκαμπτο υλικό σε σύγκριση με το πλαστικό ABS. Η ευελιξία του υλικού του επιτρέπει να διαστέλλεται και να συστέλλεται ανάλογα με τις συνθήκες θερμοκρασίας υπό μακρά έκθεση σε εξωτερικούς χώρους.

Το λείο φινίρισμα του PETG το βοηθά να αντανακλά το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας που πέφτει στην επιφάνεια και η διάφανη εμφάνισή του δεν συγκρατεί θερμική ενέργεια από την ακτινοβολία.

Αυτές οι ιδιότητες του προσδίδουν πολύ μεγαλύτερη αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία σε σύγκριση με το PLA και το ABS. Παρόλο που είναι πιο ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία και το ηλιακό φως, είναι πιο επιρρεπές στη φθορά όταν χρησιμοποιείται σε εξωτερικούς χώρους λόγω της μαλακής επιφάνειάς του.

Πολλές μορφές PETG χρησιμοποιούνται ειδικά για εξωτερική χρήση, οπότε ανάλογα με τον κατασκευαστή μπορεί να είναι μια εξαιρετική επιλογή για εσάς.

Αν ψάχνετε για ένα εξαιρετικό λευκό PETG για χρήση σε εξωτερικούς χώρους, επιλέξτε το Overture PETG Filament 1KG 1.75mm (White). Είναι ένας υψηλής ποιότητας, αξιόπιστος κατασκευαστής νημάτων και επίσης εκπληκτικά έρχεται με μια επιφάνεια κατασκευής 200 x 200mm!

Ποιο υλικό είναι το πιο ανθεκτικό στο φως του ήλιου;

Παρόλο που διαπιστώσαμε ότι το PETG είναι πιο ανθεκτικό στην έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία, δεν είναι η απόλυτη λύση για εξωτερικούς χώρους λόγω άλλων μειονεκτημάτων που παρουσιάζει.

Θα ήταν πολύ ωραίο να είχατε ένα υλικό εκτύπωσης που να είναι ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία και να κατέχει τις ιδιότητες που διαθέτει το ABS, όπως η αντοχή και η ακαμψία του. Μην απογοητεύεστε, καθώς υπάρχει ένα τέτοιο υλικό.

ASA (ακρυλικό στυρένιο ακρυλονιτρίλιο)

Πρόκειται για ένα πλαστικό που έχει τα καλύτερα από τα δύο: έχει αντοχή και ανθεκτικότητα στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Είναι το πιο γνωστό εκτυπώσιμο πλαστικό 3D για σκληρές καιρικές συνθήκες. Το ASA αναπτύχθηκε στην πραγματικότητα ως εναλλακτική λύση για το πλαστικό ABS. Παρόλο που είναι ένα δύσκολο υλικό για εκτύπωση και ακριβό, έχει πολλά πλεονεκτήματα.

Εκτός από ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία, είναι επίσης ανθεκτικό στη φθορά, στη θερμοκρασία και έχει υψηλή αντοχή στην κρούση.

Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, μερικές κοινές εφαρμογές του πλαστικού ASA είναι για εξωτερικά ηλεκτρονικά περιβλήματα, εξωτερικά μέρη για οχήματα και για υπαίθρια σήμανση.

Θα σκεφτόσασταν ότι το ASA έρχεται σε ένα τεράστιο premium, αλλά η τιμολόγηση δεν είναι πραγματικά πολύ κακή. Ελέγξτε την τιμή του Polymaker PolyLite ASA (White) 1KG 1.75mm στο Amazon.

Αυτό το νήμα είναι ρητά ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία και στις καιρικές συνθήκες, οπότε για οποιαδήποτε έργα που χρησιμοποιείτε σε εξωτερικούς χώρους, αυτό είναι το νήμα που θα χρησιμοποιήσετε.

Μπορείτε εύκολα να αγοράσετε νήματα ειδικά σχεδιασμένα για χρήση σε εξωτερικούς χώρους και τα οποία δεν είναι ευαίσθητα στις ακτίνες UV ή στις μεταβολές της θερμοκρασίας. Ελέγξτε το τμήμα νήματα εξωτερικής χρήσης του Maker Shop 3D για ένα ευρύ φάσμα χρωμάτων και υλικών.

Τι υλικό πρέπει να χρησιμοποιήσω για τα εξαρτήματα αυτοκινήτων;

Εάν εκτυπώνετε ή κατασκευάζετε πρωτότυπα υλικά για το εσωτερικό του αυτοκινήτου, καλό είναι να παραμείνετε στο παλιό καλό ABS, καθώς είναι φθηνό και δεν είναι επιρρεπές στις καιρικές συνθήκες.

Όταν χρησιμοποιείτε τρισδιάστατα εκτυπωμένα υλικά για την κατασκευή μικρών εξωτερικών εξαρτημάτων για το αυτοκίνητο, η καλύτερη επιλογή θα ήταν να παραμείνετε στα προαναφερθέντα ASA για να είναι πιο ανθεκτικά στην υπεριώδη ακτινοβολία και το ηλιακό φως.

Εάν έχετε μια ιδέα για ένα ελαφρύ και ισχυρό πρωτότυπο για αυτοκίνητα, τότε η καλύτερη επιλογή θα ήταν να χρησιμοποιήσετε υλικά με σύνθετα ανθρακονήματα, όπως το ABS που έχει εμποτιστεί με ανθρακονήματα.

Τα ανθρακονήματα χρησιμοποιούνται στα περισσότερα αυτοκίνητα υψηλών επιδόσεων για τα αεροδυναμικά μέρη και το αμάξωμά τους. Χρησιμοποιούνται ακόμη και για την κατασκευή εξαιρετικά ελαφρών και ισχυρών πλαισίων για σούπερ αυτοκίνητα από εταιρείες όπως η McLaren και η Alfa Romeo.

Αν αγαπάτε τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις υψηλής ποιότητας, θα λατρέψετε το AMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kit από το Amazon. Πρόκειται για ένα βασικό σετ εργαλείων τρισδιάστατης εκτύπωσης που σας δίνει όλα όσα χρειάζεστε για να αφαιρέσετε, να καθαρίσετε & να ολοκληρώσετε τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις σας.

Σας δίνει τη δυνατότητα να:

• Καθαρίστε εύκολα τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις σας - Σετ 25 τεμαχίων με 13 λεπίδες μαχαιριού και 3 λαβές, μακρύ τσιμπιδάκι, πένσα με μύτη βελόνας και κολλητική ράβδο.
• Απλά αφαιρέστε τρισδιάστατες εκτυπώσεις - σταματήστε να καταστρέφετε τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις σας χρησιμοποιώντας ένα από τα 3 εξειδικευμένα εργαλεία αφαίρεσης.
• Τελειώστε τέλεια τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις σας - ο συνδυασμός ξύστρας ακριβείας 3 τεμαχίων, 6 εργαλείων, μαχαιριού και λεπίδας μπορεί να εισχωρήσει σε μικρές ρωγμές για να πετύχει ένα εξαιρετικό φινίρισμα.
• Γίνετε επαγγελματίας στην τρισδιάστατη εκτύπωση!