Beste 3D-filamenten voor buitengebruik!

Als je dacht dat een filament geschikt was om buiten te worden gebruikt en dat ze allemaal evenveel aan de elementen zouden kunnen worden blootgesteld, dan heb je het mis... maar maak je geen zorgen, we zijn er allemaal geweest, en dat is de reden waarom ik besloot dit artikel te schrijven, omdat ik wil dat je 3D-prints zo lang mogelijk meegaan, zelfs als ze in de zon en de regen staan.

Ik zal ingaan op alle dingen die je moet overwegen bij het maken van je filamentkeuze, en je mijn mening geven over welke je moet gebruiken en, net zo belangrijk, welke je niet moet gebruiken.

Laten we dus beginnen met een snelle tabel die u moet helpen een idee te krijgen van welk filament het beste is voor gebruik buitenshuis:

Belangrijke dingen om te overwegen bij het kiezen van een filament voor gebruik buitenshuis :

UV-bestendigheid

Een belangrijke factor om te overwegen bij het maken van 3D FDM-filamentprints voor buitengebruik of display is het effect van UV-licht op de print.

UV-licht heeft de neiging om PLA-filamentafdrukken na verloop van tijd te bleken en af ​​te breken, waardoor de kleur vervaagt en de afdruk broos wordt. Hoe lang het duurt voordat de degradatie zichtbaar wordt, hangt af van de extreme weersomstandigheden en het gebruik van de print.

PLA-filament is gevoelig voor hoge temperaturen die zullen leiden tot smelten en vervorming. ABS-filament is ook niet UV-bestendig en bij blootstelling aan zonlicht zal het na verloop van tijd veranderen van een doorschijnende afdruk en een geelachtig verbrand uiterlijk krijgen, en de afdruk zal ook broos worden.

PETG- en ASA-filamenten zijn UV-bestendig en bestand tegen verschillende weersomstandigheden, waardoor ze geschikt zijn voor zowel binnen- als buitengebruik.

Temperatuurbestendig (en glasovergangstemperatuur)

Temperatuur kan een controversieel onderwerp zijn als het gaat om hoe de glasovergangstemperatuur wordt berekend voor verschillende polymeren. Er zijn een paar verschillende definities met verschillende resultaten, en ze lijken allemaal te worden geaccepteerd.

Het is algemeen aanvaard dat de glasovergangstemperatuur het temperatuurbereik is waarbij een polymeer begint te smelten of van toestand verandert. PLA heeft bijvoorbeeld een glasovergangstemperatuur van 43,89 graden C tot 62,78 graden C.

PLA heeft de laagste glasovergangstemperatuur van alle FMD-filamenten en is bestand tegen lage temperaturen. Temperatuurbestendigheid wordt berekend bij de hoogste en laagste temperatuur die een afdruk kan weerstaan ​​voordat deze nadelig wordt beïnvloed, hetzij door smelten (vervormen van de afdruk) of barsten.

Thermoplastisch mag niet hygroscopisch zijn

Thermoplasten die hygroscopisch zijn, absorberen vocht uit de lucht en kunnen tal van printproblemen veroorzaken. De ernst van de invloed van vocht op het printen hangt af van de vochtigheidsgraad en langdurige blootstelling aan de vochtigheid.

Onder normale omstandigheden zal blootgesteld PLA-filament vocht opnemen en in ongeveer 150 uur tot 40 micrometer opzwellen. Omdat elke printlaag zo fijn is, kan een toename van de filamentdiameter van 20-40 micron door vocht catastrofaal zijn en zal de print vanaf het begin gedoemd zijn te mislukken.

Thermoplastisch zou niet hygroscopisch moeten zijn, maar helaas zijn velen dat wel.

De verschillende soorten thermoplasten in 3D-printen hebben bijvoorbeeld elk een verschillende mate van vochtopname; Nylon filament dat onder normale omstandigheden wordt bewaard, bereikt het vochtverzadigingspunt in slechts 18 uur.

Sommige effecten van door vocht beladen filamenten zijn onder meer ploppende geluiden, bellen en stoom die uit de spuitmond van de extruder komt. Filament zal zijn vermogen verliezen om aan het printbed te hechten en in de meeste gevallen zullen afdrukken mislukken, waardoor ze zacht en breekbaar worden.

Het mondstuk van de extruder zal niet normaal werken bij vertraagde start en zal daardoor mogelijk vastlopen. Om vochtgerelateerde problemen te verhelpen is het aan te raden om een ​​temperatuur (en vocht) gecontroleerde filament opbergkast aan te schaffen. Het invoermechanisme op de meeste printers zorgt ervoor dat het filament droog blijft tijdens printsessies.

Hoe gemakkelijk is het om af te drukken?

PLA-filament is het gemakkelijkst om mee te printen, dankzij de lage warmtebehoefte en het nahardingsproces kan een fijne gladde afwerking opleveren, maar je zult niet de mogelijkheid hebben om fijne gedetailleerde structuren te printen.

PETG, ASA en andere filamenten vereisen hogere temperaturen en verwarmde bouwplaten, maar zijn ook redelijk eenvoudig om mee te printen.

Hobbyistische filamentprinters zijn meestal open printers, maar sommige printers hebben gesloten behuizingen, wat beter is omdat er meer controle is over de afdrukomgeving.

Het verwarmings- en koelproces tijdens het printen wordt niet beïnvloed door de omgevingstemperatuur van de printkamer. Voordat u verschillende filamenttypes probeert, moet u ervoor zorgen dat uw printer de capaciteit heeft om met het nieuwe filament te printen, aangezien niet alle printers met alle filamenttypes kunnen printen.

Zijn alle soorten filament geschikt voor gebruik buitenshuis?

Alle filamenttypes zijn prima voor gebruik buitenshuis, maar sommige die niet UV-bestendig zijn, moeten na de productie worden uitgehard door een UV-bestendige epoxy op de print aan te brengen.

Na verloop van tijd zal er nog steeds sprake zijn van langzame degradatie, maar de UV-bescherming zorgt voor een behoorlijke levensduur.

De buitenfunctie van je print is bepalend voor de levensduur. Sierprints gaan meestal langer mee, terwijl prints die een functioneel doel dienen een kortere levensduur kunnen hebben, afhankelijk van waar de print voor wordt gebruikt.

Type materiaal dat u buitenshuis kunt gebruiken

Hoewel je de meeste filamenttypes zeker buitenshuis kunt gebruiken, zullen sommige vrij snel broos worden. Dus, hier zijn degenen die ik het meest aanbeveel:

• PETG: PETG-filament is niet biologisch afbreekbaar, maar het is gemakkelijk om mee te werken omdat er geen printbehuizing voor nodig is. Een extra bonus is dat het UV- en waterbestendig is, dus het is een uitstekend filament voor buitengebruik. De treksterkte is bijna net zo goed als ABS, maar is duurzamer ondanks dat ABS harder is en een stijvere afdruk produceert. PETG heeft een vrij hoge glasovergangstemperatuur van 80°C en produceert dichte prints. Een verwarmd bed van ongeveer 70°C is een voorwaarde voor succesvol printen.
• ASA: ASA lijkt erg op ABS-filament, maar heeft het duidelijke voordeel dat het UV-bestendig is en bestand is tegen alle weersomstandigheden. Het vereist een verwarmd bed van 90-110°C en de printer moet worden ingesloten vanwege de gevoeligheid voor temperatuurveranderingen tijdens het afdrukken. Het is het beste om de koelventilatoren uit te schakelen tijdens het printen. Met een glasovergangstemperatuur van 100°C zijn prints bestand tegen hoge temperaturen en zijn ze bestand tegen schokken en chemicaliën.
• ABS: ABS heeft het nadeel dat het niet UV-bestendig is, maar het doet het beter dan PLA tegen de buitenomstandigheden. Printen is echter om dezelfde redenen een uitdaging als ASA-filament. Het vereist een verwarmd bed van tussen 90 ° C en 110 ° C en moet worden afgedrukt in een afgesloten printer (het kan worden afgedrukt zonder een behuizing, maar het is moeilijker). ABS prints zijn erg stevig en hard. Ze werken uitstekend voor machineonderdelen, maar hun gebrek aan UV-bestendigheid beperkt hun gebruik buitenshuis.

Filamenttypes die u bij gebruik buitenshuis moet vermijden

3D-filament om gebruik buitenshuis te vermijden, omvat nylon, PLA en HIPS, vanwege hun gebrek aan UV-bestendigheid. UV-stralen zorgen ervoor dat de print zijn kleur verliest en na verloop van tijd broos wordt.

Van HIPS wordt gezegd dat het voedselveilig en niet-toxisch is, maar er komen wel kleine hoeveelheden styreen in de lucht die na verloop van tijd een gezondheidsrisico kunnen worden. Het heeft gevolgen voor mensen die voor langere tijd in de buurt werken.

Waarom zou ik PLA-onderdelen voor buitengebruik vermijden?

PLA doet het niet goed in zonlicht omdat het niet UV-bestendig is. Het is echter goedkoop en biologisch afbreekbaar (soort van, indien blootgesteld aan de juiste omstandigheden).

Afdrukken gaan echter niet zo lang mee, omdat ze broos worden en breken. PLA doet het ook niet zo goed bij hoge temperaturen vanwege de lage glasovergangstemperatuur van 60°C en begint te vervormen bij temperaturen in het midden van de jaren veertig. zwakker.

Hygroscopisch zijn betekent dat het vocht absorbeert, wat de afdruk kan verzwakken, maar het zal het ontbindingsproces niet versnellen. Toch zou PLA 4 keer sneller ontleden dan andere populaire filamenten. Er zijn berichten dat PLA binnen ongeveer 90 dagen volledig in water zal ontbinden, maar dit is een mythe.

Om PLA te laten voldoen aan zijn biologisch afbreekbare label, moet het worden gecomposteerd op een industriële locatie die speciaal voor dat doel is ontworpen. Het kan een paar dagen tot een paar maanden duren en de temperatuur moet boven 55-70°C zijn!

Beste filamenten voor potten

Na wat testen kwamen we erachter dat, hoewel PLA enige tijd zal werken, het uiteindelijk zal verslechteren vanwege het UV-licht. Dus de beste filamenten om bloempotten mee te bedrukken zijn PETG en ASA, simpelweg omdat ze niet zo snel en ook niet zo snel verslechteren.

Kan ik harsen (fotopolymeren) gebruiken voor gebruik buitenshuis?

Op hars gebaseerde afdrukken worden uitgehard met UV-licht en het uithardingsproces gaat door bij blootstelling aan zonlicht, zij het in een langzamer tempo. Hierdoor zal de harsafdruk uiteindelijk zo hard worden dat deze broos wordt en uiteindelijk barst of breekt.

Dus nee! Ik zou hars niet aanbevelen voor gebruik buitenshuis.

Hoe kan ik een filament UV-bestendig maken?

Printmateriaal dat niet UV-bestendig is, kan worden behandeld met een heldere UV-beschermende lak die over de print kan worden geverfd of gespoten.

Als de print een buitenfunctie heeft die slijtage tot gevolg heeft, kan de UV-beschermende laag na verloop van tijd wegwrijven en zal de print snel zijn algehele sterkte verliezen.

Het is goed om te begrijpen dat degradatie veroorzaakt door UV-blootstelling een langzaam proces is met kleurvervaging of verbleking als het eerste zichtbare teken van UV-schade. Dit wordt gevolgd door de afbraak van de structuur, waardoor schilfers ontstaan ​​​​met zwakkere gebieden die afbreken wanneer ze worden gehanteerd.

Gebruik bij voorkeur een UV- en weerbestendig filament voor buitenprojecten en wees gerust, wetende dat uw print lang meegaat.

Conclusie

Zoals je kunt zien, zijn PETG en ASA de beste filamenten voor buitengebruik vanwege hun UV-bestendigheid en algehele hoge temperatuurbestendigheid.

PLA is de slechtste van allemaal omdat het op een warme dag gemakkelijk kan vervormen, vooral als je de print gebruikt voor iets functioneels, zoals een lamphouder, omdat het extra gewicht van de lamp ervoor kan zorgen dat deze doorbuigt.

ABS is veel beter dan PLA voor buiten, maar het is nog lang niet zo goed als PETG en ASA.

Ik hoop dat deze informatie nuttig was en zoals altijd een fijne dag verder!

Bekijk onze sectie met aanbevolen producten

We hebben een sectie met aanbevolen producten gemaakt waarmee u het giswerk kunt verwijderen en de tijd kunt verminderen die u besteedt aan het onderzoeken van welke printer, filament of upgrades u moet krijgen, omdat we weten dat dit een zeer ontmoedigende taak kan zijn en over het algemeen tot veel verwarring leidt .

We hebben slechts een handvol 3D-printers geselecteerd die we goed vinden voor zowel beginners als gevorderden, en zelfs experts, waardoor de beslissing gemakkelijker wordt, en de filamenten, evenals de vermelde upgrades, zijn allemaal door ons getest en zorgvuldig geselecteerd , zodat u weet dat welke u ook kiest, zal werken zoals bedoeld.