Bức xạ từ tia UV được biết đến với khả năng gây ra hiệu ứng quang hóa trong cấu trúc polyme. Đây có thể là một điều may mắn khi nói đến máy in 3D dựa trên nhựa (SLA) sử dụng tia laser UV để in.

Mặt khác, nó cũng có thể gây xuống cấp cho nhựa. Nếu bạn đang xây dựng bất kỳ mô hình nào sẽ được sử dụng ngoài trời vào ban ngày và muốn nó có khả năng chống lại tia cực tím và ánh sáng mặt trời, thì bài viết này sẽ làm sáng tỏ (xin lỗi) về vật liệu nào phù hợp nhất với mục đích này.

PLA không có khả năng chống tia cực tím và sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực bởi ánh sáng mặt trời trong thời gian dài. ABS có chất lượng chống tia cực tím tốt hơn, nhưng một trong những sợi tóc chống tia cực tím tốt nhất là ASA, đây là một chất thay thế cho ABS. Nó không chỉ dễ in hơn ABS mà còn bền hơn về tổng thể.

Chúng ta hãy tìm hiểu thêm chi tiết và cũng xem xét tác động của tia cực tím và ánh sáng mặt trời đối với các vật liệu in phổ biến như PLA, ABS và PETG.

Nếu muốn xem một số công cụ và phụ kiện tốt nhất cho máy in 3D của mình, bạn có thể dễ dàng tìm thấy chúng bằng cách nhấp vào đây (Amazon).

UV & Khả năng chống nắng của từng loại vật liệu

PLA ( Axit polylactic )

PLA là một loại nhựa có khả năng phân hủy sinh học được làm từ các nguồn tài nguyên có thể tái tạo như mía hoặc tinh bột ngô.

Chỉ vì nó có thể phân hủy sinh học không nhất thiết có nghĩa là nó sẽ không công bằng ở bên ngoàitrong ánh mặt trời. Nó có thể bắt đầu trở nên giòn hơn và mất đi độ cứng, nhưng phần lớn nó sẽ giữ nguyên hình dạng và độ bền chính của nó miễn là nó không hoạt động.

Về cơ bản, bạn có thể để PLA ngoài nắng cho dễ nhìn , các chi tiết thẩm mỹ, nhưng không phải là tay cầm hay giá treo.

Video dưới đây của Makers Muse cho thấy tác động của việc PLA bị phơi ngoài nắng trong một năm, với một số PLA đổi màu bằng tia cực tím mát mẻ.

Hãy xem bài viết của tôi về Tại sao dây tóc PLA trở nên giòn & Snap sẽ đi sâu vào một số thông tin về hiện tượng này.

PLA dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết hơn so với các loại nhựa khác được sử dụng để in 3D vì nó có khả năng phân hủy sinh học. Người ta thấy rằng việc PLA tiếp xúc với UVC trong 30 đến 90 phút có thể rút ngắn thời gian phân hủy của nó.

Nếu bạn đang thắc mắc UVC là gì, thì đó là bức xạ UV mạnh nhất và nó được sử dụng làm chất diệt khuẩn trong máy lọc nước.

Việc tiếp xúc này cũng có thể gây ra sự phá hủy chậm các sắc tố tạo màu có trong vật liệu và tạo ra lớp phấn trên bề mặt. PLA ở dạng tinh khiết nhất có khả năng chống lại tia cực tím cao hơn.

Nếu dây tóc PLA đã mua có chứa các tạp chất như polycacbonat hoặc chất tạo màu được thêm vào, điều này có thể dẫn đến sự xuống cấp nhanh hơn khi tiếp xúc với tia cực tím từ ánh sáng mặt trời. Các đặc tính vật lý sẽ không bị ảnh hưởng nhiều, hơn nữa là ở mức độ phân hủy hóa học.

Để thực sự phân hủy PLA, nó cầnđiều kiện rất cụ thể như nhiệt độ cực cao và áp suất vật lý. Có những loại thực vật chuyên dụng làm được điều này, vì vậy đừng tin rằng mặt trời có thể làm bất cứ điều gì gần với điều đó. Giữ PLA trong thùng làm phân trộn ở nhiệt độ cao và áp suất cao sẽ mất vài tháng để phân hủy.

Bạn nên tránh sử dụng bất kỳ loại PLA nào có màu sẫm vì chúng thu nhiệt và sẽ mềm ra. Đáng ngạc nhiên hơn nữa là, vì PLA được làm từ các sản phẩm hữu cơ, một số động vật đã được biết là thực sự cố gắng ăn các vật thể PLA, vì vậy hãy ghi nhớ điều đó!

Mặc dù đây là vật liệu in 3D phổ biến và kinh tế nhất , bạn thường nên sử dụng nhựa PLA trong nhà hoặc chỉ sử dụng ngoài trời nhẹ.

ABS ( Acrylonitrile Butadiene Styrene )

Nhựa ABS có nhiều ưu điểm hơn so với PLA khi sử dụng ngoài trời. Lý do chính là do đây là loại nhựa không thể phân hủy so với PLA.

ABS có thể chịu được ánh sáng mặt trời trong thời gian dài hơn vì nó chịu được nhiệt độ cao hơn nhiều so với PLA. Do độ cứng và độ bền kéo tốt, đây là một lựa chọn phù hợp để sử dụng ngoài trời trong thời gian ngắn.

Phơi lâu hơn dưới ánh nắng mặt trời có thể khiến nó bị xuống cấp. ABS ở dạng tinh khiết nhất sẽ không hấp thụ năng lượng từ bức xạ tia cực tím để tạo ra các gốc tự do.

Tiếp xúc với tia cực tím và ánh sáng mặt trời trong thời gian dài hơn có thể đẩy nhanh quá trình phong hóa trênABS. Ngoài ra, việc để ABS tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong một thời gian dài có thể khiến mô hình bị cong vênh do thay đổi nhiệt độ.

Sự xuống cấp của vật liệu này có thể được quan sát giống như các triệu chứng tương tự như hiện tượng xuống cấp của PLA. ABS khi phơi sáng lâu có thể bị mất màu và nhợt nhạt. Một chất phấn trắng xuất hiện trên bề mặt của nó, chất này thường có thể kết tủa khi tác dụng lực cơ học.

Nhựa bắt đầu mất dần độ cứng và độ bền và bắt đầu trở nên giòn. Tuy nhiên, ABS có thể được sử dụng ngoài trời trong thời gian dài hơn nhiều so với PLA. ABS giữ được tính toàn vẹn về cấu trúc của nó tốt hơn rất nhiều, nhưng đã được biết là phai màu nhanh hơn.

Vì thủ phạm chính gây ra các tác động tiêu cực là do nhiệt, nên ABS chịu được ánh sáng mặt trời và tia UV tốt hơn rất nhiều do nhiệt độ cao của nó khả năng chống tia cực tím.

Cách thông thường để cung cấp cho vật liệu in 3D ngoài trời của bạn khả năng chống tia cực tím là phủ một ít sơn mài ra bên ngoài. Bạn có thể dễ dàng mua vecni chống tia cực tím để giải quyết vấn đề này.

Vòng bóng chống tia cực tím mà tôi sẽ sử dụng là Krylon Clear Coatings Aerosol (11-Ounce) từ Amazon. Nó không chỉ khô trong vài phút mà còn có khả năng chống ẩm và có lớp phủ vĩnh viễn không ố vàng. Rất phải chăng và hữu ích!

ABS thực sự được sử dụng cho các ứng dụng ngoài trời như ván dài tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong thời gian dài.

PETG

Trong ba loại thường được sử dụngvật liệu để in 3D, PETG là vật liệu bền nhất khi tiếp xúc lâu với bức xạ UV. PETG là phiên bản sửa đổi Glycol của PET thông thường (Polyethylene Terephthalate).

Việc thiếu chất phụ gia và sắc tố màu trong PETG tự nhiên có nghĩa là nó có sẵn ở dạng tinh khiết hơn trên thị trường để chống tia cực tím.

Như đã thảo luận trong các phần trên, các dạng nhựa tinh khiết hơn sẽ ít bị ảnh hưởng bởi tia cực tím hơn.

Là vật liệu ít cứng hơn và dẻo hơn so với nhựa ABS. Tính linh hoạt của vật liệu cho phép nó giãn nở và co lại theo các điều kiện nhiệt độ khi tiếp xúc lâu với ngoài trời.

Bề mặt mịn của PETG giúp nó phản xạ hầu hết các bức xạ rơi trên bề mặt và vẻ ngoài trong suốt của nó không giữ lại bất kỳ năng lượng nhiệt nào từ bức xạ.

Những đặc tính này mang lại cho nó khả năng chống tia cực tím cao hơn nhiều so với PLA và ABS. Mặc dù nó bền hơn dưới tia cực tím và ánh sáng mặt trời; nó dễ bị mài mòn hơn khi sử dụng ngoài trời do bề mặt mềm.

Nhiều dạng PETG được sử dụng đặc biệt cho việc sử dụng ngoài trời, vì vậy, tùy thuộc vào nhà sản xuất, nó có thể là lựa chọn tuyệt vời cho bạn.

Nếu bạn đang tìm PETG màu trắng tuyệt vời để sử dụng cho mục đích ngoài trời, hãy mua Overture PETG Filament 1KG 1.75mm (Trắng). Họ là nhà sản xuất dây tóc chất lượng cao, đáng tin cậy và thật ngạc nhiên khi nó đi kèm với bản dựng 200 x 200mmbề mặt!

Vật liệu nào bền nhất dưới ánh sáng mặt trời?

Mặc dù chúng tôi thấy rằng PETG bền hơn khi tiếp xúc với tia cực tím, nhưng nó không phải là giải pháp tối ưu cho hoạt động ngoài trời do nó có những nhược điểm khác.

Sẽ rất tuyệt nếu có một vật liệu in có khả năng chống tia cực tím cũng như giữ được các đặc tính của ABS như độ bền và độ cứng của nó. Đừng thất vọng vì có một loại nhựa.

ASA (Acrylic Styrene Acrylonitrile)

Đây là loại nhựa có cả hai ưu điểm tốt nhất. Nó có độ bền cũng như độ bền dưới bức xạ UV.

Đây là loại nhựa có thể in 3D được biết đến nhiều nhất trong thời tiết khắc nghiệt. ASA đã thực sự được phát triển như là một thay thế cho nhựa ABS. Mặc dù đây là vật liệu khó in và đắt tiền, nhưng nó có nhiều ưu điểm.

Bên cạnh khả năng chống tia cực tím, nó còn chống mài mòn, chịu nhiệt độ và có khả năng chống va đập cao.

Do những đặc tính này, một số ứng dụng phổ biến của nhựa ASA là làm vỏ điện tử ngoài trời, các bộ phận bên ngoài của xe cộ và biển báo ngoài trời.

Bạn sẽ nghĩ rằng ASA có giá rất cao, nhưng giá cả thì không t thực sự quá tệ. Tham khảo giá của Polymaker PolyLite ASA (Trắng) 1KG 1.75mm trên Amazon.

Dây tóc này rõ ràng có khả năng chống tia cực tím và chống chịu thời tiết nên đối với bất kỳ dự án nào bạn đang sử dụng ngoài trời , Đây là của bạndây tóc chuyên dụng.

Bạn có thể dễ dàng mua dây tóc được thiết kế đặc biệt để sử dụng ngoài trời và không nhạy cảm với tia UV hoặc thay đổi nhiệt độ. Hãy xem Phần sử dụng ngoài trời dây tóc của Maker Shop 3D để biết nhiều loại màu sắc và chất liệu.

Tôi nên sử dụng chất liệu nào cho các bộ phận ô tô?

Nếu bạn đang in hoặc vật liệu tạo mẫu cho nội thất ô tô, tốt nhất bạn nên sử dụng ABS cũ còn tốt vì nó rẻ và không dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết.

Khi bạn đang sử dụng vật liệu in 3D để tạo các bộ phận nhỏ bên ngoài cho ô tô ô tô, lựa chọn tốt nhất là gắn bó với ASA đã đề cập ở trên để bền hơn dưới tia cực tím và ánh sáng mặt trời.

Nếu bạn có ý tưởng nguyên mẫu mạnh mẽ và trọng lượng nhẹ cho ô tô, thì lựa chọn tốt nhất là sử dụng vật liệu có sợi carbon tổng hợp như ABS kết hợp với sợi carbon.

Sợi carbon được sử dụng trong hầu hết các ô tô hiệu suất cao cho các bộ phận và thân xe khí động học. Nó thậm chí còn được các công ty như McLaren và Alfa Romeo sử dụng để chế tạo khung gầm cực kỳ nhẹ và chắc chắn cho siêu xe.

Nếu yêu thích bản in 3D chất lượng cao, bạn sẽ thích Bộ công cụ máy in 3D AMX3d Pro Grade từ Amazon . Đây là một bộ công cụ in 3D chủ yếu cung cấp cho bạn mọi thứ bạn cần để xóa, dọn dẹp & hoàn thành bản in 3D của bạn.

Nó cung cấp cho bạn khả năng:

• Dễ dàng làm sạch bản in 3D của bạn –Bộ dụng cụ 25 món với 13 lưỡi dao và 3 tay cầm, nhíp dài, kìm mũi kim và keo dính.
• Xóa bản in 3D một cách đơn giản – ngừng làm hỏng bản in 3D của bạn bằng cách sử dụng một trong 3 công cụ xóa chuyên dụng.
• Hoàn thiện bản in 3D của bạn một cách hoàn hảo – tổ hợp lưỡi dao/cạo/gạo/lưỡi dao chính xác gồm 3 chi tiết, 6 công cụ có thể chui vào các kẽ hở nhỏ để có được thành phẩm tuyệt vời.
• Trở thành chuyên gia in 3D!