Η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει πολλές χρήσεις, αλλά μια χρήση για την οποία οι άνθρωποι αναρωτιούνται είναι αν το PLA, το ABS ή το PETG θα έλιωνε σε ένα αυτοκίνητο με τον ήλιο να καίει. Οι θερμοκρασίες μέσα σε ένα αυτοκίνητο μπορούν να γίνουν αρκετά υψηλές, οπότε το νήμα χρειάζεται αρκετά υψηλή αντοχή στη θερμότητα για να το χειριστεί.

Αποφάσισα να γράψω αυτό το άρθρο για να προσπαθήσω να κάνω την απάντηση λίγο πιο ξεκάθαρη για τους χομπίστες των τρισδιάστατων εκτυπωτών εκεί έξω, ώστε να έχουμε μια καλύτερη ιδέα για το αν είναι εφικτό να έχουμε τρισδιάστατες εκτυπώσεις σε ένα αυτοκίνητο.

Συνεχίστε να διαβάζετε αυτό το άρθρο για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη χρήση τρισδιάστατων εκτυπωμένων αντικειμένων στο αυτοκίνητό σας, καθώς και για μια συνιστώμενη ίνα που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε στο αυτοκίνητό σας και μια μέθοδο αύξησης της θερμικής αντοχής των τρισδιάστατων εκτυπωμένων αντικειμένων σας.

Θα λιώσει το 3D Printed PLA σε ένα αυτοκίνητο;

Το σημείο τήξης για το PLA που εκτυπώνεται σε 3D κυμαίνεται από 160-180°C. Η θερμική αντίσταση του PLA είναι αρκετά χαμηλή, ουσιαστικά χαμηλότερη από οποιοδήποτε άλλο υλικό εκτύπωσης που χρησιμοποιείται για 3D εκτύπωση.

Τυπικά, η θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης του νήματος PLA κυμαίνεται από 60-65°C, η οποία ορίζεται ως η θερμοκρασία στην οποία ένα υλικό μετατρέπεται από άκαμπτο σε μια πιο μαλακή αλλά όχι λιωμένη κατάσταση, μετρούμενη σε ακαμψία.

Σε πολλά μέρη του κόσμου οι θερμοκρασίες αυτές δεν φτάνουν σε ένα αυτοκίνητο, εκτός αν το εξάρτημα στέκεται κάτω από το άμεσο ηλιακό φως ή αν ζείτε σε περιοχή με θερμό κλίμα.

Το τρισδιάστατα εκτυπωμένο PLA θα λιώσει σε ένα αυτοκίνητο όταν οι θερμοκρασίες φτάσουν περίπου τους 60-65°C, καθώς αυτή είναι η θερμοκρασία υαλώδους μετάβασης ή η θερμοκρασία που μαλακώνει. Τοποθεσίες με θερμά κλίματα και πολύ ήλιο είναι πιθανό να λιώσει το PLA στο αυτοκίνητο το καλοκαίρι. Τοποθεσίες με ψυχρότερα κλίματα θα πρέπει να είναι εντάξει.

Το εσωτερικό ενός αυτοκινήτου φτάνει πολύ υψηλότερα από τη γενική εξωτερική θερμοκρασία, όπου ακόμη και μια καταγεγραμμένη θερμοκρασία 20°C μπορεί να οδηγήσει σε μια εσωτερική θερμοκρασία αυτοκινήτου που φτάνει τους 50-60°C.

Ο βαθμός στον οποίο ο ήλιος θα επηρεάσει το νήμα σας ποικίλλει, αλλά αν οποιοδήποτε μέρος του μοντέλου PLA σας εκτεθεί στον ήλιο ή έμμεσα στη θερμότητα, μπορεί να αρχίσει να μαλακώνει και να στρεβλώνεται.

Ένας χρήστης τρισδιάστατου εκτυπωτή μοιράστηκε την εμπειρία του, δηλώνοντας ότι εκτύπωσε τους πείρους των μεντεσέδων του ηλιακού γείσου χρησιμοποιώντας νήμα PLA και η εκτύπωση προφανώς δεν εκτέθηκε άμεσα στον ήλιο.

Μέσα σε μία μόνο ημέρα, οι τρισδιάστατα εκτυπωμένες καρφίτσες PLA έλιωσαν και παραμορφώθηκαν εντελώς.

Ανέφερε ότι αυτό συνέβη σε ένα κλίμα όπου η εξωτερική θερμοκρασία δεν ξεπερνούσε τους 29°C.

Εάν έχετε ένα μαύρο αυτοκίνητο με μαύρο εσωτερικό, μπορείτε να περιμένετε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες από το κανονικό λόγω της απορρόφησης θερμότητας.

Θα λιώσει το 3D εκτυπωμένο ABS σε ένα αυτοκίνητο;

Η θερμοκρασία εκτύπωσης (το ABS είναι άμορφο, οπότε τεχνικά δεν έχει σημείο τήξης) για το 3D τυπωμένο νήμα ABS κυμαίνεται από 220-230°C.

Η πιο σημαντική ιδιότητα που πρέπει να αναζητήσετε για τη χρήση εξαρτημάτων σε ένα αυτοκίνητο είναι η θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης.

Το νήμα ABS έχει θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης περίπου 105°C, η οποία είναι αρκετά υψηλή και μάλιστα κοντά στο σημείο βρασμού του νερού.

Το ABS μπορεί σίγουρα να αντέξει ένα υψηλό επίπεδο θερμότητας, ειδικά σε αυτό ενός αυτοκινήτου, οπότε το τρισδιάστατα εκτυπωμένο ABS δεν θα έλιωνε σε ένα αυτοκίνητο.

Το τρισδιάστατα εκτυπωμένο ABS δεν θα λιώσει σε ένα αυτοκίνητο, καθώς έχει μεγάλα επίπεδα αντίστασης στη θερμότητα, τα οποία δεν θα επιτευχθούν σε ένα αυτοκίνητο ακόμη και σε καυτές συνθήκες. Ορισμένες εξαιρετικά καυτές τοποθεσίες μπορούν να φτάσουν αυτές τις θερμοκρασίες, ωστόσο, οπότε θα ήταν καλύτερα να χρησιμοποιήσετε ένα πιο ανοιχτόχρωμο νήμα.

Ένας άλλος παράγοντας που θα πρέπει να προσέξετε είναι η υπεριώδης ακτινοβολία του ήλιου. Το ABS δεν έχει τη μεγαλύτερη αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία, οπότε αν δέχεται άμεσο ηλιακό φως για μεγάλα χρονικά διαστήματα, μπορεί να παρατηρήσετε αποχρωματισμό και μια πιο εύθραυστη τρισδιάστατη εκτύπωση.

Ως επί το πλείστον, δεν θα πρέπει να έχει τόσο μεγάλη αρνητική επίδραση και θα πρέπει να αντέξει πολύ καλά για χρήση σε αυτοκίνητο.

Ένας χρήστης που επέλεξε ABS για ένα έργο που εκτύπωσε ένα μοντέλο για το αυτοκίνητό του, και το μοντέλο ABS κράτησε ένα χρόνο.

Μετά από ένα χρόνο, το μοντέλο έσπασε σε δύο μέρη. Εξέτασε τα δύο μέρη και παρατήρησε ότι υπήρχαν μόνο μερικά χιλιοστά που επηρεάστηκαν από τη θερμοκρασία και έσπασαν κυρίως σε αυτό το σημείο.

Συν τοις άλλοις, η εκτύπωση με ABS μπορεί να είναι δύσκολη, ειδικά για τους αρχάριους, επειδή πρέπει να ρυθμίσετε τη διαδικασία. Ένα περίβλημα και μια ισχυρή θερμαινόμενη κλίνη είναι μια καλή αρχή για την εκτύπωση ABS.

Εάν μπορείτε να εκτυπώσετε αποτελεσματικά με ABS, θα μπορούσε να είναι μια εξαιρετική επιλογή για το αυτοκίνητό σας, λόγω των ανθεκτικών ιδιοτήτων του στην υπεριώδη ακτινοβολία και της θερμοκρασίας υαλώδους μετάπτωσης 105°C.

Το ASA είναι ένα άλλο νήμα παρόμοιο με το ABS, αλλά έχει ειδικές ιδιότητες ανθεκτικές στην υπεριώδη ακτινοβολία που το προστατεύουν από τη φθορά του άμεσου ηλιακού φωτός.

Αν πρόκειται να χρησιμοποιήσετε νήμα έξω ή στο αυτοκίνητό σας, όπου η θερμότητα και η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να το επηρεάσουν, το ASA είναι μια εξαιρετική επιλογή, με παρόμοια τιμή με το ABS.

Θα λιώσει το τρισδιάστατα εκτυπωμένο PETG σε ένα αυτοκίνητο;

Εάν χρειάζεστε ένα μοντέλο που θα τοποθετηθεί στο αυτοκίνητο, το PETG θα πρέπει να αντέξει περισσότερο, αλλά αυτό δεν σημαίνει πραγματικά ότι δεν θα λιώσει στο αυτοκίνητο. Τα νήματα 3D εκτυπωτή PETG έχουν σημείο τήξης περίπου 260°C.

Η θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης του PETG κυμαίνεται από 80-95°C, γεγονός που το καθιστά πιο αποτελεσματικό στην αντιμετώπιση του θερμού κλίματος και των ακραίων θερμοκρασιών σε σύγκριση με άλλα νήματα.

Αυτό οφείλεται κυρίως στην υψηλή αντοχή και τις θερμοανθεκτικές του ιδιότητες, αλλά όχι τόσο υψηλές όσο το ABS και το ASA.

Μακροπρόθεσμα, το PETG μπορεί να προσφέρει καλύτερα αποτελέσματα στον άμεσο ήλιο, καθώς έχει την ικανότητα να αντέχει την υπεριώδη ακτινοβολία πολύ καλύτερα σε σύγκριση με άλλα νήματα όπως το PLA και το ABS.

Το PETG μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορες εφαρμογές και μπορεί επίσης να φυλάσσεται στο αυτοκίνητο.

Εάν ζείτε σε περιοχή όπου οι εξωτερικές θερμοκρασίες μπορεί να φτάσουν τους 40°C (104°F), τότε τα μοντέλα PETG μπορεί να μην είναι δυνατόν να παραμείνουν στο αυτοκίνητο για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να μαλακώσουν σημαντικά ή να παρουσιάσουν σημάδια στρέβλωσης.

Εάν είστε νέοι στην τρισδιάστατη εκτύπωση και δεν θέλετε να δοκιμάσετε να εκτυπώσετε ABS, το PETG μπορεί να είναι μια εξαιρετική επιλογή, καθώς μπορεί να παραμείνει στο αυτοκίνητο για μεγάλο χρονικό διάστημα και είναι επίσης εύκολο στην εκτύπωση.

Υπάρχουν κάποιες διαφορετικές συστάσεις σχετικά με αυτό, αλλά θα πρέπει να προσπαθήσετε να χρησιμοποιήσετε ένα νήμα που έχει αρκετά υψηλή θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης, ιδανικά κοντά στο σημείο 90-95°C.

Ένα άτομο στη Λουιζιάνα, μια πραγματικά ζεστή περιοχή, έκανε μια δοκιμή θερμοκρασίας στο εσωτερικό του αυτοκινήτου και διαπίστωσε ότι το ταμπλό της BMW του κορυφώθηκε περίπου σε αυτό το σημείο.

Ποιο είναι το καλύτερο νήμα για χρήση σε αυτοκίνητο;

Το καλύτερο νήμα που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σε ένα αυτοκίνητο, το οποίο έχει εξαιρετικές ιδιότητες ανθεκτικότητας στη θερμότητα και στην υπεριώδη ακτινοβολία, είναι το νήμα πολυκαρβονικού (PC). Μπορεί να αντέξει σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, έχοντας θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης 115°C. Τα αυτοκίνητα μπορούν να φτάσουν σε θερμοκρασίες γύρω στους 95°C σε ένα θερμό κλίμα.

Αν ψάχνετε για ένα εξαιρετικό καρούλι για να πάτε, θα σας συνιστούσα να επιλέξετε το νήμα Polymaker Polylite PC1.75mm 1KG Filament από το Amazon. Μαζί με την εκπληκτική αντοχή του στη θερμότητα, έχει επίσης καλή διάχυση του φωτός και είναι άκαμπτο και ισχυρό.

Μπορείτε να περιμένετε μια σταθερή διάμετρο νήματος, με ακρίβεια διαμέτρου +/- 0,05 mm, με το 97% να είναι εντός +/- 0,02 mm, αλλά τα αποθέματα μπορεί να είναι χαμηλά μερικές φορές.

Ανεξάρτητα από την εποχή που βρίσκεστε ή από το αν ο ήλιος καίει, μπορείτε να είστε σίγουροι ότι το νήμα PC θα αντέξει πολύ καλά στη ζέστη.

Έχει εκπληκτικές εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους, καθώς και μεγάλη χρήση σε βιομηχανίες που απαιτούν αυτό το υψηλό επίπεδο θερμικής αντοχής.

Θα πληρώσετε λίγο περισσότερο από το κανονικό για να αποκτήσετε τις εκπληκτικές ιδιότητες, αλλά αξίζει τον κόπο όταν έχετε συγκεκριμένα έργα όπως αυτό. Είναι επίσης πολύ ανθεκτικό και είναι γνωστό ως ένα από τα ισχυρότερα 3D εκτυπωμένα νήματα εκεί έξω.

Οι τιμές του πολυκαρβονικού έχουν μειωθεί πραγματικά τον τελευταίο καιρό, οπότε μπορείτε να πάρετε ένα πλήρες ρολό 1KG για περίπου 30 δολάρια.

Πώς να κάνετε το νήμα 3D εκτυπωτή να αντέχει στη θερμότητα

Μπορείτε να δώσετε τη δυνατότητα στα τρισδιάστατα εκτυπωμένα αντικείμενά σας να αντέχουν στη θερμότητα με τη διαδικασία της ανόπτησης. Η ανόπτηση είναι η διαδικασία θέρμανσης του τρισδιάστατα εκτυπωμένου αντικειμένου σας σε υψηλή και αρκετά σταθερή θερμοκρασία για να αλλάξει η διάταξη των μορίων ώστε να παρέχει μεγαλύτερη αντοχή, συνήθως σε φούρνο.

Η ανόπτηση των τρισδιάστατων εκτυπώσεών σας έχει ως αποτέλεσμα τη συρρίκνωση του υλικού και το καθιστά πιο ανθεκτικό στη στρέβλωση.

Για να κάνετε το νήμα PLA πιο ανθεκτικό στη θερμότητα, πρέπει να θερμάνετε το νήμα σας πάνω από τη θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης (περίπου 60°C) και κάτω από το σημείο τήξης (170°C) και, στη συνέχεια, να το αφήσετε να κρυώσει για κάποιο χρονικό διάστημα.

Τα απλά βήματα για να γίνει αυτή η δουλειά είναι τα εξής:

• Ζεστάνετε το φούρνο σας στους 70°C και αφήστε τον κλειστό για περίπου μία ώρα χωρίς να τοποθετήσετε το νήμα μέσα σε αυτόν. Αυτό θα κάνει τη θερμοκρασία ομοιόμορφη στο εσωτερικό του φούρνου.
• Ελέγξτε τη θερμοκρασία του φούρνου χρησιμοποιώντας ένα ακριβές θερμόμετρο και αν η θερμοκρασία είναι τέλεια, κλείστε το φούρνο σας και βάλτε το νήμα σας σε αυτόν.
• Αφήστε τις εκτυπώσεις στο φούρνο σας μέχρι να κρυώσουν εντελώς. Η σταδιακή ψύξη του νήματος θα βοηθήσει επίσης στη μείωση της στρέβλωσης ή της κάμψης του μοντέλου.
• Μόλις η θερμοκρασία πέσει εντελώς, βγάλτε το μοντέλο σας από το φούρνο.

Ο Josef Prusa έχει ένα εξαιρετικό βίντεο που δείχνει και εξηγεί πώς λειτουργεί η ανόπτηση με τις τρισδιάστατες εκτυπώσεις, το οποίο μπορείτε να δείτε παρακάτω.

Το PLA παρέχει εκπληκτικά αποτελέσματα όταν το ανοπτίζετε σε σύγκριση με άλλα νήματα όπως το ABS & το PETG.

Το εκτυπωμένο μοντέλο σας μπορεί να έχει συρρικνωθεί προς ορισμένες κατευθύνσεις μετά από αυτή τη διαδικασία, οπότε αν πρόκειται να ανοπτήσετε το εκτυπωμένο μοντέλο σας για να το κάνετε πιο ανθεκτικό στη θερμότητα, σχεδιάστε τις διαστάσεις της εκτύπωσης αναλόγως.

Οι χρήστες τρισδιάστατων εκτυπωτών συχνά ρωτούν αν αυτό λειτουργεί και για τα νήματα ABS και PETG, οι ειδικοί υποστηρίζουν ότι δεν θα έπρεπε να είναι δυνατό, επειδή αυτά τα δύο νήματα έχουν εξαιρετικά πολύπλοκες μοριακές δομές, αλλά οι δοκιμές δείχνουν βελτιώσεις.