Strålning från UV-strålar är känd för sin förmåga att orsaka fotokemiska effekter i en polymerstruktur. Detta kan vara en välsignelse när det gäller hartsbaserade 3D-skrivare (SLA) som använder UV-laser för att skriva ut.

Om du bygger en modell som ska användas dagtid utomhus och vill att den ska vara motståndskraftig mot UV- och solljus, kommer den här artikeln att kasta lite ljus (tyvärr) på vilka material som är bäst lämpade för detta ändamål.

PLA är inte UV-beständigt och påverkas negativt av solljus under en längre tid. ABS har bättre UV-beständiga egenskaper, men en av de mest UV-beständiga filamenten är ASA, som är ett alternativ till ABS. Det är inte bara lättare att skriva ut med än ABS, utan det är också mer hållbart överlag.

Låt oss gå in på mer detaljer och titta på effekterna av UV- och solljus på populära tryckmaterial som PLA, ABS och PETG.

Om du är intresserad av att se några av de bästa verktygen och tillbehören för dina 3D-skrivare kan du enkelt hitta dem genom att klicka här (Amazon).

UV & solmotstånd för varje material

PLA ( Polymjölksyra )

PLA är en biologiskt nedbrytbar plast som tillverkas av förnybara resurser som sockerrör eller majsstärkelse.

Bara för att den är biologiskt nedbrytbar betyder det inte nödvändigtvis att den inte klarar sig bra utomhus i solen. Den kan börja bli sprödare och förlora sin styvhet, men för det mesta behåller den sin huvudsakliga form och styrka så länge den inte är funktionell.

Det betyder i princip att du kan lämna PLA ute i solen för visuella, estetiska delar, men inte för t.ex. ett handtag eller ett fäste.

Videon nedan från Makers Muse visar effekterna av PLA som lämnas ute i solen i ett år, med en cool PLA som ändrar UV-färg.

Läs min artikel Why Does PLA Filament Get Brittle & Snap (Varför blir PLA-filament sprött och knäpper), där jag går in på detta fenomen.

PLA är mer känslig för väderpåverkan än andra plaster som används för 3D-utskrift eftersom den är biologiskt nedbrytbar. Det har visat sig att exponering av PLA för UVC i 30-90 minuter kan förkorta nedbrytningstiden.

Om du undrar vad UVC är så är det den starkaste UV-strålningen och används som bakteriedödande medel i vattenrenare.

Denna exponering kan också orsaka långsam förstörelse av de färgpigment som finns i materialet och skapa ett kritliknande utseende på ytan. PLA i sin renaste form är mer motståndskraftig mot UV-strålning.

Om den inköpta filamenten av PLA innehåller föroreningar som polykarbonater eller färgämnen kan detta leda till snabbare nedbrytning när den utsätts för UV-strålning från solljus. De fysiska egenskaperna påverkas inte så mycket, utan mer på kemisk nivå.

För att verkligen bryta ner PLA krävs mycket specifika förhållanden, t.ex. extremt höga temperaturer och fysiskt tryck. Det finns specialiserade växter som klarar detta, så räkna inte med att solen kan göra något som är i närheten av detta. Det tar flera månader att bryta ner PLA i en kompostbehållare med hög värme och högt tryck.

Du bör undvika att använda mörkfärgad PLA eftersom de drar till sig värme och blir mjuka. Eftersom PLA är tillverkat av organiska produkter är det ännu mer överraskande att vissa djur faktiskt försöker äta PLA-objekt, så tänk på det!

Även om det är det mest populära och ekonomiska 3D-utskriftsmaterialet rekommenderas ofta att PLA-plast endast används inomhus eller för milt utomhusbruk.

ABS ( Akrylnitrilbutadienstyren )

ABS-plast har många fördelar jämfört med PLA när det gäller utomhusbruk. Den främsta anledningen är att det är en icke biologiskt nedbrytbar plast jämfört med PLA.

ABS tål solljus under längre tid eftersom det är mycket mer temperaturbeständigt än PLA. På grund av sin styvhet och goda draghållfasthet är det ett bra alternativ för kortvarig utomhusanvändning.

Att exponera det under en längre tid i solen kan ha nedbrytande effekter på det. ABS i sin renaste form absorberar inte energi från UV-strålning för att skapa fria radikaler.

Längre perioder av exponering för UV- och solljus kan påskynda vittringsprocessen på ABS. Dessutom kan exponering av ABS i solljus under en längre tid leda till att modellen vrids på grund av temperaturförändringar.

Nedbrytningen av detta material kan observeras som liknande symptom som PLA:s nedbrytning. ABS kan vid långvarig exponering förlora sin färg och bli blekt. En vit kritaktig substans uppträder på ytan, som ofta kan fällas ut vid mekanisk påverkan.

Plasten börjar långsamt förlora sin styvhet och styrka och börjar bli spröd. ABS kan ändå användas utomhus under mycket längre tid än PLA. ABS håller sin strukturella integritet mycket bättre, men är känt för att blekna snabbare.

Eftersom de negativa effekterna främst beror på värme, klarar ABS mycket bättre av solljus och UV-strålar tack vare sin höga temperaturbeständighet.

Det vanligaste sättet att ge dina 3D-utskrivna material för utomhusbruk UV-skydd är att applicera lack på utsidan. Du kan lätt få tag på UV-skyddande lack för att lösa detta problem.

Det UV-beständiga lack jag skulle använda är Krylon Clear Coatings Aerosol (11-Ounce) från Amazon. Det torkar inte bara på några minuter, utan är också fuktbeständigt och har en permanent beläggning som inte gulnar. Mycket prisvärt och användbart!

ABS används faktiskt för utomhustillämpningar, t.ex. långa brädor som utsätts för solljus under långa perioder.

PETG

Av de tre vanligaste materialen för 3D-utskrift är PETG det mest hållbara materialet vid långvarig exponering för UV-strålning. PETG är en glykolmodifierad version av vanligt PET (polyetentereftalat).

Avsaknaden av tillsatser och färgpigment i naturlig PETG innebär att den är mer tillgänglig i ren form på marknaden för UV-beständighet.

Som diskuterats i ovanstående avsnitt påverkas renare former av plast mindre av UV-strålning.

Det är ett mindre styvt och mer flexibelt material jämfört med ABS-plast. Materialets flexibilitet gör att det kan expandera och krympa i enlighet med temperaturförhållandena vid långvarig exponering utomhus.

PETG:s släta yta hjälper den att reflektera den mesta av den strålning som faller på ytan och dess genomskinliga utseende håller inte kvar någon värmeenergi från strålningen.

Dessa egenskaper gör att den är mycket mer tålig mot UV-strålning än PLA och ABS. Även om den är mer tålig mot UV-strålning och solljus är den mer utsatt för slitage när den används utomhus på grund av sin mjuka yta.

Många former av PETG används speciellt för utomhusbruk, så beroende på tillverkaren kan det vara ett bra val för dig.

Om du letar efter en bra vit PETG-filament som du kan använda för utomhusbruk, ska du välja Overture PETG Filament 1KG 1.75mm (White). De är en pålitlig filamenttillverkare av hög kvalitet och har förvånansvärt nog också en byggyta på 200 x 200 mm!

Vilket material är mest hållbart i solljus?

Även om vi har funnit att PETG är mer hållbart vid UV-exponering är det inte den ultimata lösningen för utomhusbruk på grund av andra nackdelar som det lider av.

Det skulle vara väldigt trevligt att ha ett tryckmaterial som är UV-beständigt och har de egenskaper som ABS har, som styrka och styvhet. Bli inte besviken, för det finns ett sådant material.

ASA (akryl styren akrylnitril)

Detta är en plast som har det bästa av båda: den har både styrka och hållbarhet under UV-strålning.

Det är den mest kända 3D-utskrivbara plasten för hårda väderförhållanden. ASA utvecklades faktiskt som ett alternativ till ABS-plasten. Även om det är ett svårt och dyrt material att skriva ut har det många fördelar.

Förutom att den är UV-beständig är den också slitstark, temperaturbeständig och har hög slagtålighet.

På grund av dessa egenskaper är några vanliga användningsområden för ASA-plast utomhus elektroniska höljen, yttre delar för fordon och utomhusskyltar.

Man skulle kunna tro att ASA har ett enormt högt pris, men priset är faktiskt inte så illa. Kolla in priset på Polymaker PolyLite ASA (White) 1KG 1.75mm på Amazon.

Den här glödtråden är uttryckligen UV-resistent och väderbeständig, så för alla projekt som du använder utomhus är detta din bästa glödtråd.

Du kan enkelt köpa filament som är speciellt utformade för utomhusbruk och som inte är känsliga för UV-strålar eller temperaturförändringar. Kolla in Maker Shop 3D:s avsnitt om filament för utomhusbruk för ett brett utbud av färger och material.

Vilket material ska jag använda för bildelar?

Om du ska skriva ut eller skapa prototyper för bilens interiör är det bäst att hålla sig till det gamla goda ABS eftersom det är billigt och inte är känsligt för väderpåverkan.

När du använder 3D-utskrivna material för att tillverka små exteriördelar till bilen är det bästa valet att hålla sig till ovan nämnda ASA för att de ska vara mer hållbara i UV- och solljus.

Om du har en idé om en lätt och stark prototyp för bilar är det bästa alternativet att använda material med kolfiberkomposit, t.ex. ABS med kolfiber.

Kolfiber används i de flesta högpresterande bilar för dess aerodynamiska delar och karosseri och används även för att bygga extremt lätta och starka chassin för superbilar av företag som McLaren och Alfa Romeo.

Om du älskar 3D-utskrifter av hög kvalitet kommer du att älska AMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kit från Amazon. Det är en uppsättning verktyg för 3D-utskrifter som ger dig allt du behöver för att ta bort, rengöra & avsluta dina 3D-utskrifter.

Det ger dig möjlighet att:

• Rengör enkelt dina 3D-utskrifter - 25-delars kit med 13 knivblad och 3 handtag, lång pincett, nåltång och limstift.
• Ta enkelt bort 3D-utskrifter - sluta skada dina 3D-utskrifter genom att använda ett av de tre specialiserade borttagningsverktygen.
• Perfekt finish på dina 3D-utskrifter - den 3-delade, 6-verktygs precisionsskrapan/pick/knivbladskombinationen med 6 verktyg kan komma in i små sprickor för att få en bra finish.
• Bli ett 3D-utskriftsproffs!