3D tlač má mnoho využití, ale jedno z nich, o ktorom sa ľudia zaujímajú, je, či by sa PLA, ABS alebo PETG neroztavili v aute, kde praží slnko. Teploty v aute môžu byť dosť vysoké, takže vlákno musí mať dostatočne vysokú tepelnú odolnosť, aby to zvládlo.

Rozhodol som sa napísať tento článok, aby som sa pokúsil objasniť odpoveď pre nadšencov 3D tlačiarní, aby sme získali lepšiu predstavu o tom, či je možné mať 3D výtlačky v aute.

Pokračujte v čítaní tohto článku, kde nájdete ďalšie informácie o používaní 3D tlačených objektov v aute, ako aj odporúčané vlákno na použitie v aute a spôsob zvýšenia tepelnej odolnosti vašich 3D tlačených objektov.

Roztopí sa 3D tlačený PLA v aute?

Teplota topenia 3D tlače z PLA sa pohybuje v rozmedzí 160-180 °C. Tepelná odolnosť PLA je pomerne nízka, prakticky nižšia ako u akéhokoľvek iného tlačového materiálu používaného na 3D tlač.

Teplota sklovitého prechodu PLA vlákna sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 60-65 °C, čo je teplota, pri ktorej materiál prechádza z tuhého do mäkšieho, ale nie roztaveného stavu, meraného tuhosťou.

Na mnohých miestach na svete nedosiahnu tieto teploty v aute, pokiaľ časť nestojí pod priamym slnečným svetlom alebo nežijete v oblasti s horúcim podnebím.

3D tlač z PLA sa v aute roztopí, keď teplota dosiahne približne 60 - 65 °C, pretože to je teplota sklovitého prechodu alebo teplota, pri ktorej PLA zmäkne. V miestach s horúcim podnebím a veľkým množstvom slnka sa PLA v aute v lete pravdepodobne roztopí. V miestach s chladnejším podnebím by to malo byť v poriadku.

Vnútorná teplota v aute je oveľa vyššia ako celková vonkajšia teplota, pričom aj pri zaznamenanej teplote 20 °C môže vnútorná teplota v aute dosiahnuť 50 až 60 °C.

Miera vplyvu slnka na filament sa líši, ale ak je akákoľvek časť modelu PLA vystavená slnku alebo nepriamemu pôsobeniu tepla, môže začať mäknúť a deformovať sa.

Jeden používateľ 3D tlačiarne sa podelil o svoju skúsenosť a uviedol, že vytlačil čapy závesov slnečných clôn pomocou vlákna PLA a tlač zrejme nebola priamo vystavená ani slnku.

Len za jeden deň sa 3D vytlačené PLA kolíky roztavili a úplne zdeformovali.

Uviedol, že sa to stalo v podnebí, kde vonkajšia teplota nepresahuje 29 °C.

Ak máte čierne auto s čiernym interiérom, môžete očakávať oveľa vyššie teploty ako zvyčajne v dôsledku absorpcie tepla.

Roztopí sa 3D tlačený ABS v aute?

Teplota tlače (ABS je amorfný materiál, takže technicky nemá bod topenia) pre 3D tlač z ABS vlákna sa pohybuje v rozmedzí 220-230 °C.

Dôležitejšou vlastnosťou, ktorú treba pri použití dielov v aute sledovať, je teplota sklovitého prechodu.

Vlákno ABS má teplotu sklovitého prechodu približne 105 °C, čo je dosť vysoká teplota, ktorá sa dokonca blíži k bodu varu vody.

ABS určite vydrží vysokú úroveň tepla, najmä v aute, takže 3D vytlačený ABS by sa v aute neroztopil.

3D tlač ABS sa v aute neroztopí, pretože má veľkú tepelnú odolnosť, ktorú v aute nedosiahne ani v horúcich podmienkach. Niektoré extrémne horúce miesta však môžu dosiahnuť tieto teploty, takže by bolo lepšie použiť svetlejší farebný filament.

Ďalším faktorom, na ktorý by ste si však mali dať pozor, je UV žiarenie zo slnka. ABS nemá najväčšiu odolnosť voči UV žiareniu, takže ak sa naň dlhodobo dostane priame slnečné žiarenie, môže dôjsť k zmene farby a krehkejšej 3D tlači.

Väčšinou by to nemalo mať taký veľký negatívny vplyv a stále by to malo byť veľmi dobré na použitie v aute.

Jeden používateľ, ktorý si vybral ABS pre projekt, vytlačil model svojho auta a model z ABS vydržal rok.

Po roku sa model rozlomil na dve časti. Skontroloval tieto dve časti a všimol si, že na nich bolo len niekoľko milimetrov, ktoré ovplyvnila teplota a rozlomili sa hlavne na tomto jednom mieste.

Okrem toho môže byť tlač s ABS náročná, najmä pre začiatočníkov, pretože je potrebné doladiť proces. Na začiatok tlače s ABS je dobré mať kryt a silné vyhrievané lôžko.

Ak dokážete efektívne tlačiť s ABS, môže to byť skvelá voľba pre vaše auto vďaka jeho vlastnostiam odolným voči UV žiareniu a teplote prechodu skla 105 °C.

ASA je ďalšie vlákno podobné ABS, ale má špecifické vlastnosti odolné voči UV žiareniu, ktoré ho chránia pred poškodením priamym slnečným žiarením.

Ak sa chystáte používať vlákno vonku alebo v aute, kde naň môže pôsobiť teplo a UV žiarenie, ASA je skvelou voľbou, pričom jeho cena je podobná cene ABS.

Roztopí sa 3D tlačený PETG v aute?

Ak potrebujete model, ktorý bude umiestnený v aute, PETG by mal vydržať dlhšie, ale to naozaj neznamená, že sa v aute neroztopí. 3D tlačové vlákna PETG majú teplotu topenia približne 260 °C.

Teplota sklovitého prechodu PETG sa pohybuje v rozmedzí 80-95 °C, vďaka čomu je v porovnaní s inými vláknami účinnejší v horúcom podnebí a extrémnych teplotách.

Je to spôsobené najmä jeho vysokou pevnosťou a tepelnou odolnosťou, ale nie takou vysokou ako ABS a ASA.

Z dlhodobého hľadiska môže PETG ponúknuť lepšie výsledky na priamom slnku, pretože má schopnosť odolávať UV žiareniu oveľa lepšie v porovnaní s inými vláknami, ako sú PLA a ABS.

PETG sa dá použiť na rôzne účely a môže sa uchovávať aj v aute.

Ak žijete v oblasti, kde vonkajšie teploty dosahujú 40 °C, nemusí byť možné, aby modely z PETG zostali v aute veľmi dlho bez toho, aby výrazne zmäkli alebo vykazovali známky deformácie.

Ak ste v 3D tlači nováčik a nechcete skúšať tlač ABS, PETG môže byť skvelou voľbou, pretože môže zostať v aute dlhý čas a ľahko sa aj tlačí.

Existujú rôzne odporúčania, ale mali by ste sa pokúsiť použiť filament, ktorý má pomerne vysokú teplotu sklovitého prechodu, ideálne blízko bodu 90 - 95 °C.

Jeden človek v Louisiane, v skutočne horúcej lokalite, vykonal test teploty v interiéri auta a zistil, že jeho prístrojová doska BMW dosahuje maximálnu teplotu približne na tejto úrovni.

Aké je najlepšie vlákno na použitie v aute?

Najlepším vláknom na použitie v aute, ktoré má skvelé vlastnosti odolné voči vysokým teplotám a UV žiareniu, je polykarbonátové vlákno (PC). Vydrží veľmi vysoké teploty, pretože má teplotu sklovitého prechodu 115 °C. V horúcom podnebí sa môžu autá dostať až na teplotu okolo 95 °C.

Ak hľadáte skvelú cievku, odporúčam vám vybrať si vlákno Polymaker Polylite PC1,75 mm 1KG z Amazonu. Okrem úžasnej tepelnej odolnosti má aj dobrý rozptyl svetla a je tuhé a pevné.

Môžete očakávať konzistentný priemer vlákna s presnosťou +/- 0,05 mm, pričom 97 % je v rozmedzí +/- 0,02 mm, ale zásoby môžu byť niekedy nízke.

Bez ohľadu na to, v akom ročnom období sa nachádzate alebo či slnko páli, môžete si byť istí, že vlákno PC v horúčave veľmi dobre obstojí.

Má úžasné vonkajšie aplikácie, ako aj široké využitie v priemyselných odvetviach, ktoré vyžadujú vysokú úroveň tepelnej odolnosti.

Za tieto úžasné vlastnosti zaplatíte o niečo viac ako zvyčajne, ale pri špecifických projektoch, ako je tento, sa to veľmi oplatí. Je tiež naozaj odolné a známe ako jedno z najpevnejších 3D tlačových vlákien.

Ceny polykarbonátu sa v poslednom čase naozaj znížili, takže môžete získať plnú 1 kg rolku za približne 30 USD.

Ako zabezpečiť, aby vlákno 3D tlačiarne odolávalo teplu

Svojim 3D vytlačeným objektom môžete umožniť odolávať teplu procesom žíhania. Žíhanie je proces zahrievania vášho 3D vytlačeného objektu pri vysokej a pomerne stálej teplote, aby sa zmenilo usporiadanie molekúl s cieľom zabezpečiť väčšiu pevnosť, zvyčajne sa vykonáva v peci.

Žíhanie 3D výtlačkov vedie k zmršťovaniu materiálu a zvyšuje jeho odolnosť voči deformáciám.

Aby bolo vlákno PLA odolnejšie voči teplu, musíte ho zahriať nad teplotu sklovitého prechodu (približne 60 °C) a menej ako je jeho bod topenia (170 °C) a potom ho nechať nejaký čas vychladnúť.

Jednoduché kroky na vykonanie tejto práce sú nasledovné:

• Rozohrejte rúru na 70 °C a nechajte ju zatvorenú približne jednu hodinu bez toho, aby ste do nej vložili vlákno. Tým sa teplota v rúre vyrovná.
• Skontrolujte teplotu rúry pomocou presného teplomera a ak je teplota ideálna, vypnite rúru a vložte do nej vlákno.
• Nechajte výtlačky v rúre, kým úplne nevychladnú. Postupné ochladzovanie filamentu pomôže aj pri znižovaní deformácie alebo ohýbania modelu.
• Po úplnom znížení teploty vyberte model z rúry.

Josef Prusa má skvelé video, v ktorom ukazuje a vysvetľuje, ako žíhanie funguje pri 3D výtlačkoch a ktoré si môžete pozrieť nižšie.

PLA poskytuje úžasné výsledky pri žíhaní v porovnaní s inými vláknami, ako je ABS & PETG.

Váš vytlačený model sa po tomto procese môže v niektorých smeroch zmenšiť, takže ak sa chystáte vytlačený model žíhať, aby bol odolnejší voči teplu, navrhnite podľa toho rozmery výtlačku.

Používatelia 3D tlačiarní sa často pýtajú, či to funguje aj pri vláknach ABS a PETG, odborníci tvrdia, že by to nemalo byť možné, pretože tieto dve vlákna majú veľmi zložitú molekulárnu štruktúru, ale testovanie ukazuje zlepšenie.