Лучшие 3D нити для наружного использования!

Если вы думаете, что любой филамент подходит для использования на открытом воздухе и что все они одинаково способны выдерживать воздействие погодных условий, вы ошибаетесь… но не волнуйтесь, мы все были там, а это причина, по которой я решил написать эту статью, так как я хочу, чтобы ваши 3D-отпечатки прослужили вам как можно дольше, даже если вы оставите их на солнце и под дождем.

Я расскажу обо всем, что вам нужно учитывать при выборе нити, а также выскажу свое мнение о том, какие из них вам следует использовать, и, что не менее важно, какие вам не следует использовать.

Итак, давайте начнем с быстрой таблицы, которая должна помочь вам понять, какая нить лучше всего подходит для использования вне помещений:

<тд>++++++ <тд>++ <тд>++++ <тд>++ <тд>++++++

Нить	УФ-стойкость	Теплостойкость	Гигроскопичен	Легко печатать?	Цена за 1 кг катушки
ПЛА	Нет	60 ºC	Да	около 20 долларов
АБС	Нет	100 ºC	Да	примерно 20 долларов
ПЭТГ	Да	85 ºC	Да	примерно 20 долларов
АСА	Да	105 ºC	Умеренно гигроскопичен	примерно 30 долларов
БЕДРА	Нет	90 ºC	Нет	примерно 20 долларов

Важные моменты, которые следует учитывать при выборе нити для использования вне помещений :

УФ-стойкость

Важным фактором, который следует учитывать при изготовлении 3D-печати FDM-филаментом для наружного использования или демонстрации, является влияние УФ-излучения на отпечаток.

Ультрафиолетовый свет имеет тенденцию обесцвечивать и разрушать отпечатки из PLA-филамента с течением времени, в результате чего цвет тускнеет, а отпечаток становится ломким. Количество времени до того, как деградация станет заметной, зависит от того, насколько экстремальны погодные условия, а также от использования отпечатка.

Нить PLA чувствительна к высоким температурам, что приводит к плавлению и деформации. Нить ABS также не устойчива к ультрафиолетовому излучению и под воздействием солнечных лучей со временем начнет меняться от полупрозрачного отпечатка до желтоватого выгоревшего вида, а отпечаток также станет ломким.

Нити PETG и ASA устойчивы к ультрафиолетовому излучению и могут выдерживать различные погодные условия, что делает их подходящими как для внутреннего, так и для наружного использования.

Термостойкость (и температура стеклования)

Температура может быть спорным вопросом, когда речь заходит о том, как рассчитывается температура стеклования для различных полимеров. Есть несколько разных определений с разными результатами, и все они, кажется, приемлемы.

Общепринято, что температура стеклования представляет собой диапазон температур, при котором полимер начинает плавиться или изменять свое состояние. Например, PLA имеет температуру стеклования от 43,89°C до 62,78°C.

PLA имеет самую низкую температуру стеклования среди всех нитей FMD и обладает устойчивостью к низким температурам. Термостойкость рассчитывается для самой высокой и самой низкой температуры, которую может выдержать отпечаток, прежде чем он подвергнется неблагоприятному воздействию в виде плавления (деформации отпечатка) или растрескивания.

Термопластик не должен быть гигроскопичным

Гигроскопичные термопласты поглощают влагу из воздуха и могут вызывать множество проблем при печати. Интенсивность воздействия влаги на печать зависит от уровня влажности и продолжительного воздействия влаги.

В нормальных условиях открытая нить PLA впитывает влагу и набухает до 40 микрометров примерно через 150 часов. Поскольку каждый слой печати очень тонкий, увеличение диаметра нити на 20-40 микрон из-за влаги может иметь катастрофические последствия, и печать будет обречена с самого начала.

Термопластик не должен быть гигроскопичным, но, к сожалению, многие из них гигроскопичны.

Например, различные типы термопластов в 3D-печати имеют разную степень влагопоглощения; Нейлоновая нить, хранящаяся в нормальных условиях, достигает точки насыщения влагой всего за 18 часов.

Некоторые эффекты пропитанных влагой нитей включают хлопки, пузыри и пар, исходящий из сопла экструдера. Нить потеряет способность прилипать к печатной платформе, и в большинстве случаев отпечатки не будут работать, становясь мягкими и хрупкими.

Сопло экструдера не будет нормально работать при отложенном запуске и в результате может заклинить. Чтобы решить проблемы, связанные с влажностью, рекомендуется приобрести шкаф для хранения нитей с регулируемой температурой (и влажностью). Механизм подачи на большинстве принтеров гарантирует, что нить останется сухой во время печати.

Насколько легко печатать?

PLA-филамент проще всего печатать благодаря низкому теплу и процессу пост-отверждения, который может обеспечить прекрасную гладкую поверхность, но у вас не будет возможности печатать детализированные структуры.

PETG, ASA и другие нити требуют более высоких температур и нагреваемых рабочих пластин, но также достаточно просты в печати.

Нитевые принтеры для любителей — это в основном открытые принтеры, но некоторые принтеры имеют закрытые корпуса, что лучше, поскольку есть больший контроль над средой печати.

На процесс нагрева и охлаждения во время печати не влияет температура окружающей среды в помещении для печати. Прежде чем попробовать разные типы нити, убедитесь, что ваш принтер способен печатать с новой нитью, поскольку не все принтеры способны печатать со всеми типами нити.

Все ли типы нитей подходят для использования вне помещений?

Все типы нитей подходят для использования на открытом воздухе, но некоторые из них, не устойчивые к ультрафиолетовому излучению, потребуют отверждения после производства путем нанесения на отпечаток устойчивой к ультрафиолетовому излучению эпоксидной смолы.

Со временем все равно будет происходить медленная деградация, но защита от ультрафиолета обеспечит достойную продолжительность жизни.

Наружная функция вашего принта будет определять его долговечность. Орнаментальные принты, как правило, служат дольше, а принты, служащие функциональным целям, могут иметь более короткий срок службы в зависимости от того, для чего они используются.

Типы материалов, которые можно использовать на открытом воздухе

Хотя вы, безусловно, можете использовать большинство типов нитей на открытом воздухе, некоторые из них довольно быстро становятся хрупкими. Итак, вот те, которые я рекомендую больше всего:

• PETG: Нить PETG не является биоразлагаемой, но с ней легко работать, так как она не требует корпуса для печати. Дополнительным бонусом является то, что он устойчив к ультрафиолетовому излучению и воде, поэтому он отлично подходит для использования на открытом воздухе. Его прочность на растяжение почти такая же, как у ABS, но он более прочный, несмотря на то, что ABS тверже и обеспечивает более жесткую печать. PETG имеет довольно высокую температуру стеклования 80°C и позволяет получать плотные отпечатки. Нагретый стол примерно до 70 °C – обязательное условие для успешной печати.
• АСА: ASA очень похож на нить ABS, но имеет явное преимущество в том, что он устойчив к ультрафиолетовому излучению и может выдерживать любые погодные условия. Для этого требуется нагретый стол до 90-110°C, а принтер должен быть закрыт из-за его чувствительности к изменениям температуры во время печати. Во время печати лучше отключить охлаждающие вентиляторы. При температуре стеклования 100 °C отпечатки обладают стойкостью к высоким температурам, ударопрочностью и химической стойкостью.
• АБС: Недостатком ABS является то, что он не устойчив к ультрафиолетовому излучению, но он лучше, чем PLA, справляется с внешними условиями. Однако печать затруднена по тем же причинам, что и нить ASA. Для этого требуется нагретый стол с температурой от 90°C до 110°C, и его необходимо печатать на закрытом принтере (его можно печатать без корпуса, но это сложнее). Печать из АБС-пластика очень прочная и твердая. Они отлично подходят для деталей машин, но отсутствие у них устойчивости к ультрафиолетовому излучению ограничивает их использование на открытом воздухе.

Типы нитей, которых следует избегать при использовании вне помещений

3D-нити, которые нельзя использовать на открытом воздухе, включают нейлон, PLA и HIPS из-за отсутствия у них устойчивости к ультрафиолетовому излучению. Ультрафиолетовые лучи заставят отпечаток потерять свой цвет и со временем стать ломким.

Говорят, что HIPS безопасен для пищевых продуктов и не токсичен, но он выделяет небольшое количество стирола в воздух, что со временем может стать проблемой для здоровья. Это повлияет на людей, работающих в непосредственной близости в течение длительного периода времени.

Почему мне следует избегать использования деталей из PLA для наружного использования?

PLA плохо себя чувствует на солнце, так как не устойчив к ультрафиолетовому излучению. Тем не менее, он дешевый и биоразлагаемый (при условии, что он подвергается надлежащему воздействию).

Отпечатки, однако, не будут длиться так долго, поскольку они станут хрупкими и распадутся. PLA также не так хорошо работает при высоких температурах из-за его низкой температуры стеклования при 60 ° C и начнет деформироваться при температурах в середине сорока, и если оставить его на солнце летом, вы заметите, что он становится слабее.

Гигроскопичность означает, что он впитывает влагу, что может ослабить печать, но не ускорит процесс разложения. Тем не менее, говорят, что PLA разлагается в 4 раза быстрее, чем другие популярные нити. Есть сообщения, что PLA полностью разлагается в воде в течение примерно 90 дней, но это миф.

Чтобы PLA соответствовал своей биоразлагаемой этикетке, он должен компостироваться на промышленной площадке, специально предназначенной для этой цели. Это может занять от нескольких дней до нескольких месяцев, а температура должна быть выше 55-70°C!

Лучшие нити для горшков

Проведя некоторое тестирование, мы обнаружили, что, хотя PLA будет работать некоторое время, в конечном итоге он будет деградировать из-за ультрафиолетового излучения. Таким образом, лучшими нитями для печати цветочных горшков являются PETG и ASA просто потому, что они не портятся ни так сильно, ни так быстро.

Можно ли использовать смолы (фотополимеры) для наружных работ?

Отпечатки на основе смолы отверждаются ультрафиолетовым светом, и процесс отверждения будет продолжаться под воздействием солнечного света, хотя и с меньшей скоростью. Это в конечном итоге затвердеет смоляной отпечаток до такой степени, что он станет хрупким и в конечном итоге треснет или сломается.

Итак, нет! Я бы не рекомендовал смолу для использования вне помещений.

Как сделать любую нить устойчивой к ультрафиолетовому излучению?

Печатный материал, не устойчивый к УФ-излучению, можно обработать прозрачным лаком, защищающим от УФ-излучения, который можно либо покрасить, либо распылить на отпечаток.

Если отпечаток предназначен для использования вне помещений, что приведет к износу, защитный слой от УФ-излучения может со временем стереться, и отпечаток быстро потеряет свою общую прочность.

Полезно понимать, что деградация, вызванная воздействием УФ-излучения, представляет собой медленный процесс, при котором обесцвечивание или обесцвечивание являются первым видимым признаком повреждения УФ-излучением. За этим последует разрушение структуры, что приведет к отслаиванию с более слабыми участками, отламывающимися при обращении.

Предпочтительно использовать нить, устойчивую к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям, для проектов на открытом воздухе и быть спокойным, зная, что ваш отпечаток прослужит долго.

Заключение

Как видите, лучшими нитями для наружного использования являются PETG и ASA из-за их стойкости к УФ-излучению и общей стойкости к высоким температурам.

PLA - худший из всех, потому что он может легко деформироваться в жаркий день, особенно если вы используете печать для чего-то функционального, например, для держателя лампы, поскольку дополнительный вес лампы может привести к ее провисанию.

ABS намного лучше, чем PLA, для наружного применения, но все же далеко не так хорош, как PETG и ASA.

Надеюсь, эта информация была полезной и, как всегда, хорошего дня!

Ознакомьтесь с разделом рекомендуемых продуктов

Мы создали раздел рекомендуемых продуктов, который позволит вам избавиться от догадок и сократить время, затрачиваемое на поиски того, какой принтер, нить накала или обновления приобрести, поскольку мы знаем, что это может быть очень сложной задачей и обычно приводит к путанице. .

Мы выбрали лишь несколько 3D-принтеров, которые, по нашему мнению, подходят как для начинающих, так и для продвинутых пользователей и даже для экспертов, что упрощает принятие решения, а нити, а также перечисленные обновления были протестированы нами и тщательно отобраны. , чтобы вы знали, что любой из них будет работать так, как задумано.