3D-друк має багато застосувань, але одне з них, яке цікавить людей, - чи не розплавиться PLA, ABS або PETG в автомобілі під палючим сонцем. Температура в автомобілі може бути досить високою, тому нитка повинна мати достатньо високу термостійкість, щоб витримати її.

Я вирішив написати цю статтю, щоб спробувати зробити відповідь трохи зрозумілішою для любителів 3D-принтерів, щоб ми могли краще зрозуміти, чи можливий 3D-друк в автомобілі.

Продовжуйте читати цю статтю, щоб дізнатися більше про використання 3D-друкованих об'єктів у вашому автомобілі, а також про рекомендовану нитку для використання в автомобілі та метод підвищення термостійкості ваших 3D-друкованих об'єктів.

Чи розплавиться 3D-друкований PLA в машині?

Температура плавлення ПЛА для 3D-друку коливається в межах 160-180°C. Термостійкість ПЛА досить низька, практично нижча, ніж у будь-якого іншого матеріалу, що використовується для 3D-друку.

Зазвичай температура склування нитки PLA коливається в межах 60-65°C, що визначається як температура, при якій матеріал переходить з жорсткого стану в більш м'який, але не розплавлений, вимірюється в жорсткості.

У багатьох місцях по всьому світу такі температури в автомобілі не досягнуть, якщо тільки деталь не стоїть під прямими сонячними променями, або якщо ви живете в регіоні зі спекотним кліматом.

3D-друкований ПЛА плавиться в автомобілі, коли температура досягає приблизно 60-65°C, оскільки це температура склування, або температура, при якій він розм'якшується. У місцях зі спекотним кліматом і великою кількістю сонця влітку ПЛА, швидше за все, плавиться в автомобілі. У місцях з прохолодним кліматом все повинно бути в порядку.

Температура в салоні автомобіля набагато вища за загальну зовнішню температуру, де навіть зареєстрована температура 20°C може призвести до того, що температура в салоні автомобіля досягне 50-60°C.

Ступінь впливу сонця на вашу нитку варіюється, але якщо будь-яка частина вашої моделі PLA піддається впливу сонця або непрямому нагріванню, вона може почати розм'якшуватися і деформуватися.

Один з користувачів 3D-принтера поділився своїм досвідом, заявивши, що він надрукував штифти для шарнірів сонцезахисного козирка, використовуючи PLA нитку, і друк, очевидно, також не піддавався прямому впливу сонця.

Лише за один день 3D-друковані штифти PLA розплавилися і повністю деформувалися.

Він зазначив, що це сталося в кліматі, де зовнішня температура не перевищувала 29°C.

Якщо у вас чорний автомобіль з чорним салоном, ви можете очікувати набагато вищу температуру, ніж зазвичай, через поглинання тепла.

Чи розплавиться 3D-друкований ABS в автомобілі?

Температура друку (АБС є аморфним матеріалом, тому технічно не має температури плавлення) для 3D-друку на АБС-нитці коливається в межах 220-230°C.

Більш важливою властивістю, на яку слід звертати увагу при використанні деталей в автомобілі, є температура склування.

Температура склування АБС нитки становить близько 105°C, що є досить високою і навіть близькою до температури кипіння води.

АБС, безумовно, може витримувати високий рівень температури, особливо в автомобілі, тому 3D-друкований АБС не розплавиться в машині.

3D-друкований АБС не розплавиться в автомобілі, оскільки він має високий рівень термостійкості, якого не можна досягти в автомобілі навіть у спекотних умовах. Однак у деяких надзвичайно спекотних місцях температура може досягати таких значень, тому краще використовувати світліші кольори ниток.

Ще один фактор, на який слід звернути увагу, - це ультрафіолетове випромінювання від сонця. АБС не має найбільшої стійкості до ультрафіолету, тому якщо він потрапляє під прямі сонячні промені протягом тривалого періоду часу, ви можете помітити зміну кольору і більш крихкий 3D-друк.

Здебільшого це не повинно мати такого великого негативного ефекту, і все ж таки повинно бути дуже добре придатним для використання в автомобілі.

Один користувач, який обрав ABS для проекту, надрукував модель для свого автомобіля, і модель з ABS прослужила йому цілий рік.

Через рік модель розкололася на дві частини. Він оглянув обидві частини і помітив, що лише кілька міліметрів зазнали впливу температури і зламалися в основному в цьому місці.

Крім того, друк на АБС може бути складним, особливо для початківців, оскільки вам потрібно точно налаштувати процес. Корпус і міцна станина з підігрівом - гарний початок для друку на АБС.

Якщо ви можете ефективно друкувати на ABS, він може стати чудовим вибором для вашого автомобіля завдяки своїм стійким до ультрафіолету властивостям і температурі склування 105°C.

ASA - це ще одна нитка, схожа на ABS, але вона має специфічні стійкі до ультрафіолету властивості, які захищають її від пошкодження прямими сонячними променями.

Якщо ви збираєтеся використовувати нитку на вулиці або в автомобілі, де на неї може впливати спека і ультрафіолет, ASA - чудовий вибір, адже ціна на нього схожа на ціну ABS.

Чи розплавиться 3D-друкований ПЕТГ в машині?

Якщо вам потрібна модель, яка буде розміщена в автомобілі, PETG повинен прослужити довше, але це не означає, що він не розплавиться в машині. Нитки для 3D-принтерів PETG мають температуру плавлення близько 260°C.

Температура склування PETG коливається в межах 80-95°C, що робить його більш ефективним в умовах спекотного клімату та екстремальних температур порівняно з іншими нитками.

В основному це пов'язано з його високою міцністю і термостійкістю, але не такою високою, як у ABS і ASA.

У довгостроковій перспективі PETG може запропонувати кращі результати під прямим сонцем, оскільки він має здатність набагато краще протистояти ультрафіолетовому випромінюванню порівняно з іншими нитками, такими як PLA і ABS.

PETG можна використовувати для різних застосувань, а також зберігати в автомобілі.

Якщо ви живете в місцевості, де зовнішня температура може сягати 40°C (104°F), то моделі PETG можуть не витримати довгого перебування в автомобілі, не ставши значно м'якшими або не з'явивши ознак деформації.

Якщо ви новачок у 3D-друку і не хочете пробувати друкувати ABS, PETG може стати чудовим вибором, оскільки він може довго зберігатися в машині, а також легко друкується.

Існує кілька неоднозначних рекомендацій щодо цього, але ви повинні намагатися використовувати нитку розжарювання з досить високою температурою склування, в ідеалі - близько 90-95°C.

Одна людина в Луїзіані, дуже спекотному регіоні, зробила тест на температуру в салоні автомобіля і виявила, що панель приладів його BMW досягла піку приблизно на цій позначці.

Яку нитку краще використовувати в автомобілі?

Найкращою ниткою для використання в автомобілі, яка має чудові термостійкі та стійкі до ультрафіолетового випромінювання властивості, є полікарбонатна (PC) нитка. Вона витримує дуже високі температури, маючи температуру склування 115°C. У спекотному кліматі автомобілі можуть нагріватися до температури близько 95°C.

Якщо ви шукаєте чудову котушку, я б порекомендував обрати Polymaker Polylite PC1.75mm 1KG Filament від Amazon. Окрім дивовижної термостійкості, вона також добре розсіює світло, є жорсткою та міцною.

Ви можете розраховувати на стабільний діаметр нитки з точністю до +/- 0,05 мм, 97% в межах +/- 0,02 мм, але іноді запаси можуть бути невеликими.

Незалежно від пори року і від того, чи палить сонце, ви можете бути впевнені, що нитка розжарювання PC дуже добре витримує спеку.

Він має чудове застосування на відкритому повітрі, а також широко використовується в галузях, які вимагають високого рівня термостійкості.

Ви заплатите трохи більше, ніж зазвичай, щоб отримати дивовижні якості, але це того варте, коли у вас є конкретні проекти, як цей. Він також дуже міцний і відомий як один з найміцніших 3D-друкованих ниток.

Ціни на полікарбонат останнім часом дійсно знизилися, тому ви можете придбати повний рулон полікарбонату вагою 1 кг приблизно за $30.

Як зробити нитку для 3D-принтера стійкою до нагрівання

Ви можете зробити свої 3D-друковані об'єкти стійкими до нагрівання за допомогою процесу відпалу. Відпал - це процес нагрівання 3D-друкованого об'єкта до високої і досить стабільної температури, щоб змінити розташування молекул для забезпечення більшої міцності, зазвичай це робиться в печі.

Відпал ваших 3D-друків призводить до усадки матеріалу і робить його більш стійким до деформації.

Щоб зробити нитку PLA більш термостійкою, потрібно нагріти її вище температури склування (близько 60°C) і нижче температури плавлення (170°C), а потім залишити на деякий час для охолодження.

Прості кроки, щоб виконати цю роботу, полягають у наступному:

• Розігрійте духовку до 70°C і залиште її зачиненою приблизно на годину, не поміщаючи в неї нитку. Це зробить температуру всередині духовки рівномірною.
• Перевірте температуру духовки за допомогою точного термометра, і якщо температура ідеальна, вимкніть духовку і поставте в неї нитку.
• Залиште відбитки в духовці до повного охолодження. Поступове охолодження нитки також допоможе зменшити деформацію або вигин моделі.
• Коли температура повністю знизиться, дістаньте модель з духовки.

Йозеф Пруса має чудове відео, яке показує і пояснює, як відпал працює з 3D-друком, яке ви можете переглянути нижче.

PLA дає дивовижні результати при відпалюванні порівняно з іншими нитками, такими як ABS і PETG.

Ваша друкована модель може зменшитися в деяких напрямках після цього процесу, тому, якщо ви збираєтеся відпалювати вашу друковану модель, щоб зробити її більш термостійкою, спроектуйте розміри відбитка відповідно до цього.

Користувачі 3D-принтерів часто запитують, чи працює це також для ниток ABS і PETG, експерти стверджують, що це не повинно бути можливим, оскільки ці дві нитки мають дуже складну молекулярну структуру, але тестування дійсно показує поліпшення.