La stampa 3D ha molti usi, ma uno di quelli che ci si chiede è se il PLA, l'ABS o il PETG si sciolgano in un'auto con il sole a picco. Le temperature all'interno di un'auto possono essere molto elevate, quindi il filamento deve avere una resistenza al calore sufficientemente alta per poterlo gestire.

Ho deciso di scrivere questo articolo per cercare di rendere la risposta un po' più chiara per gli hobbisti delle stampanti 3D, in modo da poter avere un'idea più precisa della fattibilità delle stampe 3D in auto.

Continuate a leggere questo articolo per ulteriori informazioni sull'utilizzo di oggetti stampati in 3D nell'auto, oltre a un filamento consigliato per l'auto e a un metodo per aumentare la resistenza al calore degli oggetti stampati in 3D.

Il PLA stampato in 3D si scioglie in auto?

Il punto di fusione del PLA stampato in 3D è compreso tra 160 e 180°C. La resistenza al calore del PLA è piuttosto bassa, praticamente inferiore a quella di qualsiasi altro materiale utilizzato per la stampa 3D.

In genere, la temperatura di transizione vetrosa del filamento di PLA è compresa tra i 60 e i 65°C, definita come la temperatura alla quale un materiale passa da uno stato rigido a uno stato più morbido ma non fuso, misurato in termini di rigidità.

In molti luoghi del mondo non si raggiungono queste temperature in un'auto, a meno che il pezzo non sia sotto la luce diretta del sole o che non si viva in una regione con un clima caldo.

Il PLA stampato in 3D si scioglie in auto quando le temperature raggiungono circa 60-65°C, poiché questa è la temperatura di transizione vetrosa, ovvero la temperatura a cui si ammorbidisce. Nelle località con climi caldi e molto sole è probabile che il PLA si sciolga in auto durante l'estate. Nelle località con climi più freschi dovrebbe essere tutto a posto.

L'interno di un'auto raggiunge una temperatura molto più alta di quella esterna, dove anche una temperatura registrata di 20°C può portare la temperatura interna di un'auto fino a 50-60°C.

Il grado di influenza del sole sul filamento varia, ma se una qualsiasi parte del modello PLA è esposta al sole o indirettamente al calore, può iniziare ad ammorbidirsi e a deformarsi.

Un utente di una stampante 3D ha condiviso la sua esperienza, affermando di aver stampato i perni delle cerniere dell'aletta parasole utilizzando un filamento PLA e che la stampa non era apparentemente esposta direttamente al sole.

In un solo giorno, i perni in PLA stampati in 3D si sono fusi e completamente deformati.

Ha ricordato che ciò è avvenuto in un clima in cui la temperatura esterna non superava i 29°C.

Se avete un'auto nera con interni neri, potete aspettarvi temperature molto più elevate del normale a causa dell'assorbimento di calore.

L'ABS stampato in 3D si scioglie in auto?

La temperatura di stampa (l'ABS è amorfo, quindi tecnicamente non ha un punto di fusione) per il filamento ABS stampato in 3D è compresa tra 220 e 230°C.

La proprietà più importante da ricercare per i componenti di un'automobile è la temperatura di transizione vetrosa.

Il filamento ABS ha una temperatura di transizione vetrosa di circa 105°C, una temperatura piuttosto elevata e persino vicina al punto di ebollizione dell'acqua.

L'ABS è in grado di sopportare un elevato livello di calore, soprattutto quello di un'automobile, quindi l'ABS stampato in 3D non si scioglierebbe in un'automobile.

L'ABS stampato in 3D non si scioglie in un'auto poiché ha un'ottima resistenza al calore, che non viene raggiunta in un'auto nemmeno in condizioni di caldo intenso. Tuttavia, alcuni luoghi estremamente caldi possono raggiungere tali temperature, quindi sarebbe meglio utilizzare un filamento di colore più chiaro.

Un altro fattore da tenere in considerazione è la radiazione UV del sole: l'ABS non ha una grande resistenza ai raggi UV, quindi se viene esposto alla luce diretta del sole per lunghi periodi di tempo, si potrebbe verificare uno scolorimento e una stampa 3D più fragile.

Per la maggior parte, non dovrebbe avere un effetto negativo così grande e dovrebbe comunque resistere molto bene all'uso in auto.

Un utente che ha scelto l'ABS per un progetto ha stampato un modello per la sua auto e il modello in ABS è durato un anno.

Dopo un anno, il modello si è rotto in due parti: ispezionando le due parti, ha notato che solo pochi millimetri erano stati influenzati dalla temperatura e si erano rotti soprattutto in quel punto.

Inoltre, la stampa con l'ABS può essere difficile, soprattutto per i principianti, perché è necessario mettere a punto il processo. Un involucro e un letto riscaldato forte sono un buon inizio per la stampa dell'ABS.

Se riuscite a stampare in modo efficiente con l'ABS, potrebbe essere un'ottima scelta per la vostra auto, grazie alle sue proprietà di resistenza ai raggi UV e alla temperatura di transizione del vetro di 105°C.

L'ASA è un altro filamento simile all'ABS, ma con specifiche proprietà di resistenza ai raggi UV che lo proteggono dai danni della luce solare diretta.

Se si intende utilizzare il filamento all'esterno o in auto, dove il calore e i raggi UV possono influenzarlo, l'ASA è un'ottima scelta, con un prezzo simile a quello dell'ABS.

Il PETG stampato in 3D si scioglie in auto?

Se avete bisogno di un modello da collocare in auto, il PETG dovrebbe durare più a lungo, ma non è detto che non si sciolga in auto. I filamenti per stampanti 3D in PETG hanno un punto di fusione di circa 260°C.

La temperatura di transizione vetrosa del PETG è di 80-95°C, il che lo rende più efficiente nell'affrontare il clima caldo e le temperature estreme rispetto ad altri filamenti.

Ciò è dovuto principalmente alle sue elevate proprietà di forza e resistenza al calore, ma non così elevate come quelle dell'ABS & ASA.

A lungo termine, il PETG può offrire risultati migliori sotto il sole diretto, poiché è in grado di resistere molto meglio ai raggi UV rispetto ad altri filamenti come il PLA e l'ABS.

Il PETG può essere utilizzato per diverse applicazioni e può essere tenuto anche in auto.

Se si vive in un'area in cui le temperature esterne possono raggiungere i 40°C (104°F), è possibile che i modelli in PETG non rimangano in auto per molto tempo senza diventare significativamente più morbidi o mostrare segni di deformazione.

Se siete alle prime armi con la stampa 3D e non volete provare a stampare l'ABS, il PETG può essere un'ottima scelta perché può rimanere in macchina per molto tempo ed è anche facile da stampare.

Ci sono raccomandazioni contrastanti in merito, ma si dovrebbe cercare di utilizzare un filamento con una temperatura di transizione vetrosa piuttosto elevata, idealmente vicina ai 90-95 °C.

Una persona in Louisiana, una località molto calda, ha fatto un test della temperatura interna dell'auto e ha scoperto che il cruscotto della sua BMW raggiungeva un picco intorno a questa soglia.

Qual è il filamento migliore da usare in auto?

Il filamento migliore da utilizzare in un'automobile, con ottime proprietà di resistenza al calore e ai raggi UV, è quello in policarbonato (PC), che può resistere a temperature molto elevate, avendo una temperatura di transizione vetrosa di 115°C. In un clima caldo, le automobili possono raggiungere temperature di circa 95°C.

Se state cercando un'ottima bobina da utilizzare, vi consiglio di scegliere il filamento Polymaker Polylite PC1.75mm 1KG su Amazon. Oltre alla sua incredibile resistenza al calore, ha anche una buona diffusione della luce ed è rigido e resistente.

Il diametro del filamento è costante, con una precisione di +/- 0,05 mm, il 97% dei quali entro +/- 0,02 mm, ma a volte le scorte possono essere scarse.

Indipendentemente dalla stagione in cui ci si trova o dal sole cocente, si può essere certi che il filamento PC resisterà molto bene al calore.

Ha applicazioni straordinarie all'esterno e trova largo impiego nelle industrie che richiedono un elevato livello di resistenza al calore.

Per ottenere queste qualità straordinarie si paga un po' di più del normale, ma ne vale la pena quando si hanno progetti specifici come questo. È anche molto resistente e noto come uno dei filamenti stampati in 3D più forti in circolazione.

Negli ultimi tempi i prezzi del policarbonato si sono davvero ridotti, tanto che è possibile acquistarne un rotolo da 1 kg per circa 30 dollari.

Come far resistere il filamento della stampante 3D al calore

È possibile rendere gli oggetti stampati in 3D in grado di resistere al calore mediante il processo di ricottura. La ricottura è il processo di riscaldamento dell'oggetto stampato in 3D a una temperatura elevata e abbastanza costante per alterare la disposizione delle molecole e ottenere una maggiore resistenza.

La ricottura delle stampe 3D provoca il ritiro del materiale e lo rende più resistente alle deformazioni.

Per rendere il filamento di PLA più resistente al calore, è necessario riscaldare il filamento al di sopra della sua temperatura di transizione vetrosa (circa 60°C) e al di sotto del suo punto di fusione (170°C) e poi lasciarlo raffreddare per qualche tempo.

I semplici passaggi per realizzare questo lavoro sono i seguenti:

• Riscaldare il forno a 70°C e lasciarlo chiuso per circa un'ora senza inserire il filamento, in modo da rendere uniforme la temperatura all'interno del forno.
• Controllare la temperatura del forno con un termometro preciso e, se la temperatura è perfetta, spegnere il forno e inserire il filamento.
• Lasciare le stampe nel forno finché non si raffreddano completamente. Il raffreddamento graduale del filamento aiuterà anche a ridurre la deformazione o la piegatura del modello.
• Quando la temperatura si abbassa completamente, togliere il modello dal forno.

Josef Prusa ha realizzato un ottimo video che mostra e spiega come funziona la ricottura con le stampe 3D, che potete vedere qui sotto.

Il PLA offre risultati sorprendenti quando viene ricotto rispetto ad altri filamenti come l'ABS e il PETG.

Il modello stampato potrebbe essersi ridotto in alcune direzioni dopo questo processo; se si intende ricuocere il modello stampato per renderlo più resistente al calore, progettare le dimensioni della stampa di conseguenza.

Gli utenti delle stampanti 3D spesso chiedono se questo metodo funziona anche per i filamenti ABS e PETG; gli esperti sostengono che non dovrebbe essere possibile perché questi due filamenti hanno strutture molecolari molto complesse, ma i test mostrano dei miglioramenti.