Druk 3D ma wiele zastosowań, ale jednym z nich, nad którym ludzie się zastanawiają, jest to, czy PLA, ABS lub PETG stopi się w samochodzie, gdy świeci słońce. Temperatury w samochodzie mogą być bardzo wysokie, więc filament musi mieć wystarczająco wysoką odporność na ciepło, aby sobie z tym poradzić.

Postanowiłem napisać ten artykuł, aby spróbować uczynić odpowiedź nieco bardziej jasną dla hobbystów drukarek 3D tam, więc możemy uzyskać lepszy pomysł na to, czy posiadanie wydruków 3D w samochodzie jest wykonalne.

Czytaj dalej ten artykuł, aby uzyskać więcej informacji na temat wykorzystania obiektów drukowanych w 3D w samochodzie, a także zalecanego filamentu do wykorzystania w samochodzie i metody zwiększenia odporności na ciepło obiektów drukowanych w 3D.

Czy drukowany w 3D PLA rozpuści się w samochodzie?

Temperatura topnienia drukowanego w 3D PLA waha się w granicach 160-180°C. Odporność termiczna PLA jest dość niska, praktycznie niższa niż jakiegokolwiek innego materiału wykorzystywanego do druku 3D.

Zazwyczaj temperatura zeszklenia filamentu PLA wynosi od 60-65°C, co jest definiowane jako temperatura, w której materiał przechodzi ze stanu sztywnego, do stanu bardziej miękkiego, ale nie stopionego, mierzonego sztywnością.

W wielu miejscach na świecie nie osiągnie się takich temperatur w samochodzie, chyba że część stoi pod bezpośrednim działaniem promieni słonecznych, lub mieszka się w regionie o gorącym klimacie.

Wydrukowany w 3D PLA stopi się w samochodzie, gdy temperatura osiągnie około 60-65°C, ponieważ jest to temperatura zeszklenia lub temperatura, w której mięknie. Miejsca z gorącym klimatem i dużą ilością słońca mogą mieć PLA stopione w samochodzie w okresie letnim. Miejsca z chłodniejszym klimatem powinny być w porządku.

Wnętrze samochodu osiąga znacznie wyższą temperaturę niż ogólna temperatura na zewnątrz, gdzie nawet odnotowana temperatura 20°C może doprowadzić do tego, że temperatura wewnątrz samochodu osiągnie nawet 50-60°C.

Stopień wpływu słońca na filament jest różny, ale jeśli jakakolwiek część modelu PLA jest wystawiona na działanie słońca lub pośrednio na ciepło, może zacząć mięknąć i wypaczać się.

Jeden z użytkowników drukarek 3D podzielił się swoim doświadczeniem, stwierdzając, że wydrukował piny zawiasów osłony przeciwsłonecznej przy użyciu filamentu PLA, a druk najwyraźniej nie był bezpośrednio wystawiony na działanie słońca.

W ciągu zaledwie jednego dnia wydrukowane w 3D kołki z PLA zostały stopione i całkowicie zdeformowane.

Wspomniał, że działo się to w klimacie, w którym temperatura zewnętrzna nie przekraczała 29°C.

Jeśli masz samochód z czarnym wnętrzem, możesz spodziewać się znacznie wyższych temperatur niż normalnie ze względu na pochłanianie ciepła.

Czy drukowany w 3D ABS rozpuści się w samochodzie?

Temperatura druku (ABS jest amorficzny, więc technicznie nie ma temperatury topnienia) dla drukowanego w 3D filamentu ABS waha się w granicach 220-230°C.

Ważniejszą właściwością, na którą należy zwrócić uwagę stosując części w samochodzie jest temperatura zeszklenia.

Filament ABS ma temperaturę zeszklenia około 105°C, czyli dość wysoką, a nawet zbliżoną do temperatury wrzenia wody.

ABS zdecydowanie wytrzymuje wysoki poziom ciepła, zwłaszcza w tym samochodowym, więc drukowany w 3D ABS nie stopiłby się w samochodzie.

ABS drukowany w 3D nie stopi się w samochodzie, ponieważ ma dużą odporność na temperaturę, która nie zostanie osiągnięta w samochodzie nawet w gorących warunkach. Niektóre ekstremalnie gorące miejsca mogą osiągnąć te temperatury, więc lepiej będzie użyć jaśniejszego koloru filamentu.

Kolejnym czynnikiem, na który powinieneś zwrócić uwagę jest promieniowanie UV pochodzące ze słońca. ABS nie ma największej odporności na promieniowanie UV, więc jeśli będzie poddawany bezpośredniemu działaniu promieni słonecznych przez dłuższy czas, możesz zauważyć przebarwienia i bardziej kruchy wydruk 3D.

W większości przypadków nie powinno to mieć aż tak dużego negatywnego wpływu i nadal powinno naprawdę dobrze trzymać się podczas użytkowania w samochodzie.

Jeden z użytkowników, który wybrał ABS do projektu, w którym wydrukował model swojego samochodu, a model ABS wytrzymał rok czasu.

Po roku model rozpadł się na dwie części, które obejrzał i zauważył, że było tylko kilka milimetrów, które uległy wpływowi temperatury i pękły głównie w tym jednym miejscu.

Na dodatek drukowanie z ABS może być trudne, zwłaszcza dla początkujących, ponieważ trzeba dopracować proces. Obudowa i mocne podgrzewane łóżko to dobry początek do drukowania ABS.

Jeśli możesz wydajnie drukować z ABS, może to być świetny wybór dla twojego samochodu ze względu na jego właściwości odporne na promieniowanie UV i temperaturę przejścia szkła 105°C.

ASA to kolejny filament podobny do ABS, ale posiada specyficzne właściwości odporne na promieniowanie UV, które chronią go przed uszkodzeniami spowodowanymi bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.

Jeśli zamierzasz używać filamentu na zewnątrz lub w samochodzie, gdzie ciepło i UV mogą mieć na niego wpływ, ASA jest świetnym wyborem, w podobnej cenie jak ABS.

Czy wydrukowany w 3D PETG rozpuści się w samochodzie?

Jeśli potrzebujesz modelu, który będzie umieszczony w samochodzie, PETG powinien wytrzymać dłużej, ale to naprawdę nie znaczy, że nie stopi się w samochodzie. Filamenty PETG do drukarek 3D mają temperaturę topnienia około 260°C.

Temperatura zeszklenia PETG waha się w granicach 80-95°C, co sprawia, że jest on bardziej wydajny w obliczu gorącego klimatu i ekstremalnych temperatur w porównaniu z innymi włóknami.

Jest to głównie ze względu na jego wysoką wytrzymałość i właściwości żaroodporne, ale nie tak wysokie jak ABS & ASA.

W dłuższej perspektywie PETG może zaoferować lepsze wyniki w bezpośrednim słońcu, ponieważ ma zdolność do wytrzymania promieniowania UV znacznie lepiej w porównaniu z innymi filamentami, takimi jak PLA i ABS.

PETG może być używany do różnych zastosowań i może być przechowywany również w samochodzie.

Jeśli mieszkasz w miejscu, gdzie temperatura na zewnątrz może dochodzić do 40°C (104°F), może się okazać, że modele PETG nie będą mogły pozostać w samochodzie przez bardzo długi czas bez znacznego zmiękczenia lub wykazania oznak wypaczenia.

Jeśli jesteś nowy w druku 3D i nie chcesz próbować drukować ABS, PETG może być świetnym wyborem, ponieważ może pozostać w samochodzie przez długi czas i jest również łatwy do wydrukowania.

Istnieją pewne mieszane zalecenia w tym zakresie, ale powinieneś starać się używać filamentu, który ma dość wysoką temperaturę zeszklenia, najlepiej w pobliżu punktu 90- 95°C.

Jedna osoba w Luizjanie, naprawdę gorącym miejscu, zrobiła test temperatury wnętrza samochodu i odkryła, że deska rozdzielcza jej BMW osiągnęła szczyt w okolicach tego znaku.

Jaki jest najlepszy żarnik do użycia w samochodzie?

Najlepszym filamentem do zastosowania w samochodzie, który ma świetne właściwości odporne na ciepło i promieniowanie UV jest filament poliwęglanowy (PC). Może on wytrzymać bardzo wysokie temperatury, jego temperatura zeszklenia wynosi 115°C. W gorącym klimacie samochody mogą osiągnąć temperaturę około 95°C.

Jeśli szukasz świetnej szpuli, polecam wybrać Polymaker Polylite PC1.75mm 1KG Filament z Amazon. Oprócz niesamowitej odporności na ciepło, ma również dobre rozproszenie światła, jest sztywny i mocny.

Możesz oczekiwać spójnej średnicy filamentu, z dokładnością do średnicy +/- 0,05mm, 97% jest w granicach +/- 0,02mm, ale zapasy mogą być czasami niskie.

Niezależnie od pory roku i tego, czy słońce świeci w dół, możesz być pewien, że żarnik PC będzie bardzo dobrze trzymał się w upale.

Ma niesamowite zastosowania na zewnątrz, jak również wiele zastosowań w branżach, które wymagają tego wysokiego poziomu odporności na ciepło.

Będziesz płacić trochę więcej niż normalnie, aby uzyskać niesamowite właściwości, ale jest to bardzo opłacalne, gdy masz konkretne projekty, takie jak ten. Jest również naprawdę trwały i znany jako jeden z najmocniejszych filamentów do druku 3D tam.

Ceny Poliwęglanu naprawdę zmniejszyły się w ostatnich czasach, więc można uzyskać pełną rolkę 1KG z niego za około 30 dolarów.

Jak sprawić, by filament do drukarki 3D był odporny na ciepło

Możesz umożliwić swoim obiektom drukowanym w 3D wytrzymanie ciepła poprzez proces wyżarzania. Wyżarzanie to proces ogrzewania obiektu drukowanego w 3D w wysokiej i dość stałej temperaturze, aby zmienić układ molekuł w celu zapewnienia większej wytrzymałości, zazwyczaj odbywa się to w piekarniku.

Wyżarzanie wydruków 3D powoduje kurczenie się materiału i czyni go bardziej odpornym na wypaczenia.

Aby uczynić filament PLA bardziej odpornym na ciepło, należy podgrzać filament powyżej jego temperatury zeszklenia (około 60°C), a mniej niż jego temperatury topnienia (170°C), a następnie pozostawić na jakiś czas do ostygnięcia.

Proste kroki do wykonania tego zadania są następujące:

• Rozgrzej piekarnik do 70°C i pozostaw go zamkniętego na około godzinę bez umieszczania w nim żarnika. Dzięki temu temperatura wewnątrz piekarnika będzie jednolita.
• Sprawdź temperaturę w piekarniku za pomocą dokładnego termometru i jeśli temperatura jest idealna, wyłącz piekarnik i włóż do niego filament.
• Pozostaw wydruki w piekarniku do całkowitego ostygnięcia. Stopniowe schładzanie filamentu pomoże również w zmniejszeniu wypaczenia lub wygięcia modelu.
• Gdy temperatura całkowicie się obniży, wyjmij swój model z piekarnika.

Josef Prusa ma świetny film pokazujący i wyjaśniający jak wyżarzanie działa w przypadku wydruków 3D, który możecie sprawdzić poniżej.

PLA zapewnia niesamowite rezultaty, gdy go wyżarzać w porównaniu do innych filamentów, takich jak ABS & PETG.

Po tym procesie wydrukowany model może się skurczyć w niektórych kierunkach, więc jeśli zamierzasz wyżarzać wydrukowany model, aby uczynić go bardziej odpornym na ciepło, zaprojektuj odpowiednio wymiary wydruku.

Użytkownicy drukarek 3D często pytają, czy działa to również w przypadku filamentów ABS i PETG, eksperci twierdzą, że nie powinno być to możliwe, ponieważ te dwa filamenty mają bardzo złożone struktury molekularne, ale testy wykazują poprawę.