Is PLA hittebestendig? ABS, ASA, PETG en meer!

Bij 3D-printen moeten we altijd rekening houden met het uiteindelijke gebruik en de plaatsing van onze print. Dit bespaart ons enorm veel printuren, verspild materiaal en onverwachte negatieve verrassingen.

Een van de belangrijkste dingen om te overwegen is de temperatuur waaraan het onderdeel wordt blootgesteld. Gezien het feit dat PLA de meest populaire thermoplast is die wordt gebruikt bij 3D-printen, is het geen verrassing dat we misschien geïnteresseerd zijn om te weten of PLA hittebestendig is of niet.

Het wordt niet aanbevolen om PLA te gebruiken voor het printen van modellen die worden blootgesteld aan temperaturen boven 60°C (149°F) voor langere tijd vanwege het feit dat dit de glasovergangstemperatuur is en het zal beginnen te vervormen zodra het deze temperatuur bereikt, waardoor het geen geschikte thermoplast is voor dit soort omgevingen. In plaats daarvan moeten ABS, Polycarbonaat of PETG worden gebruikt.

Dat gezegd hebbende, als PLA de enige beschikbare optie is, is het mogelijk om de weerstand te verhogen door het object te gloeien.

Zal PLA smelten in de zon

De smelttemperatuur van PLA ligt rond de 160°C tot 180°C, wat betekent dat het nooit zal smelten in de zon, waar je ook woont. Desalniettemin is PLA minder hittebestendig dan andere filamenten zoals ABS, PET of PETG, en wordt het meestal niet aanbevolen voor toepassingen die langdurige blootstelling aan buiten en de zon vereisen.

In een notendop, als vuistregel:gebruik PLA nooit om functionele onderdelen of objecten te 3D-printen die bedoeld zijn om buitenshuis te worden gebruikt. Als je niet van ABS houdt, gebruik dan PET of PETG voor deze twee toepassingen.

Zoals ik eerder al zei, kan het smeltpunt, afhankelijk van de grondstoffen, additieven, kleuren en het productieproces die door een bepaald merk worden gebruikt om een ​​PLA-filament te maken, ergens tussen 160-180C liggen. Zelfs op een waanzinnig hete zomerdag wordt het nooit zo heet als 160C. Het antwoord is dus:NEE, PLA smelt niet in de zon. Hoewel het niet smelt, wordt het wel bros en verliest het zijn treksterkte en slagvastheid.

Bovendien, vanwege het feit dat de glasovergangstemperatuur (Tg) van PLA slechts 60 °C-65°C is, zullen uw PLA-afdrukken ook de neiging hebben om binnen een paar uur te vervormen, buigen, draaien, kromtrekken en verzakken als u weggaat. ze in de zon op een warme dag.

Als u in een regio woont waar doorgaans geen extreem hoge temperaturen heersen, bent u misschien geneigd te denken dat deze vorige zinnen niet van toepassing zijn op uw specifieke scenario. Hoewel je misschien gelijk hebt, moet je er rekening mee houden dat het slechts een paar dagen per jaar kost om de structurele integriteit van je 3D-print te vervormen, te buigen en te ruïneren.

Een ander ding waarmee u rekening moet houden bij het afdrukken van een object dat wordt blootgesteld aan zonlicht, is de kleur. Doordat donkere objecten UV-licht en energie efficiënter absorberen, hebben ze de neiging om ook sneller (en meer) op te warmen dan witte objecten. Hoewel de algemene aanbeveling is om PLA voor dit doel nog steeds niet te gebruiken, kiest u voor duidelijkere kleuren als u geen andere opties beschikbaar heeft.

Smelt PLA in een auto?

Zelfs als de omgevingstemperatuur slechts 35-40C is, is het nog steeds voldoende om de PLA-objecten te vervormen, kromtrekken of verzakken. Als u in het bezit bent van een digitale thermometer, kunt u controleren of een auto die in direct zonlicht wordt geparkeerd, een cabinetemperatuur heeft van ongeveer 10°C tot 20°C hoger dan de buitentemperatuur. Dit komt vooral door het broeikaseffect in de cabine en de carrosserie- en interieurkleur van de auto.

Objecten die op het dashboard worden geplaatst, zijn het meest vatbaar voor vervorming en kromtrekken op een warme dag, maar het plaatsen van een object op de achterbank of de kofferbak garandeert niet dat het object zijn vorm en structurele eigenschappen behoudt. Hoewel het plaatsen van een object in de kofferbak het technisch tegen het broeikaseffect zal beschermen, zal het nog steeds vatbaar zijn voor vervorming als het daar gedurende langere tijd wordt geplaatst.

In gevallen waar het object alleen tijdens een warme dag van de ene naar de andere plaats in een auto hoeft te worden vervoerd, raad ik aan om het in een koeler te plaatsen. Hoewel dit misschien een beetje extreem klinkt, is het in deze gevallen altijd om te voorkomen dan om te reageren. Vooral als onze afdruk enkele uren in beslag nam.

Beste filamenten voor hittebestendigheid

Polycarbonaat (bestand tegen 150°C)

PC komt meestal in twee smaken:PC/PBT (Polybutyleentereftalaat) en PC (eenvoudig polycarbonaat). Hun glasovergangstemperaturen zijn respectievelijk 110C en 150C.

Polycarbonaat kost iets meer dan andere filamenten, maar het is een van de beste thermoplasten als het gaat om hittebestendigheid. Dit heeft ertoe geleid dat veel industrieën de voorkeur geven aan pc als hun favoriete thermoplast. Afgezien daarvan is het ook een zeer taai en slijtvast materiaal, met een goede treksterkte en slagvastheid.

Houd er rekening mee dat, tenzij je toegang hebt tot een industriële 3D-printer, je geen puur polycarbonaat kunt printen en een compromis moet sluiten en een polycarbonaatmengsel moet gebruiken, net zoals Prusa's PC Blend of het Polymaker Polycarbonaat-filament.

ABS (bestand tegen 105°C)

Met een glasovergangstemperatuur van 105C is ABS ook een van de beste keuzes om hittebestendige onderdelen te printen. Het is ook een goedkoop, algemeen verkrijgbaar en taai materiaal. Het nadeel is dat het moeilijk en rommelig is om te printen en dat er giftige dampen vrijkomen waardoor we echt moeten overwegen om goede ventilatie te installeren.

PETG (bestand tegen 80°C)

PETG heeft een glasovergangstemperatuur van 80C. Het presteert veel beter dan PLA en houdt zichzelf redelijk goed op een hete zomerdag, zelfs als de omgevingstemperatuur hoger is dan 45°C.

In mijn eigen anekdotische en minder dan wetenschappelijke ervaring is zelfs een zwartgekleurde PETG een goed filament om functionele buitenobjecten te printen. Ze kunnen gemakkelijk jaren meegaan voordat ze falen.

Dat gezegd hebbende, raad ik het nog steeds niet aan om objecten voor je auto te printen. In warme streken kan de cabinetemperatuur van een auto die in direct zonlicht geparkeerd staat met afkoeling oplopen tot 70C. Hierdoor kunnen uw PETG-afdrukken gemakkelijk kromtrekken, vervormen of verzakken.

Als je overweegt om met PETG te printen, dan raad ik je aan dit artikel te lezen dat ik heb geschreven over welke specifieke instellingen je moet gebruiken, en je zou ook dit PETG-filament moeten kopen, aangezien er een aantal zeer goedkope filamenten zijn die verschrikkelijk printen!

Is PLA UV-bestendig?

PLA is geenszins een UV-bestendig thermoplast. Het kan permanent worden beschadigd als het gedurende langere tijd aan zonlicht wordt blootgesteld.

PLA is gemaakt van organische verbindingen die zijn verkregen uit planten en is biologisch afbreekbaar en UV-stralen veroorzaken fotochemische effecten in de structuur van de polymeermoleculen. Dit versnelt het afbraakproces en PLA wordt snel broos en kan gemakkelijk breken. Samenvattend, zoals eerder vermeld, wordt het helemaal niet aanbevolen om functionele PLA-onderdelen te printen als er een risico op UV-blootstelling is.

Is zonlicht van invloed op het uiterlijk van een PLA-geprint object?

PLA is prima geschikt om esthetische modellen af ​​te drukken. Blootstelling aan UV-stralen bij normale temperaturen zal ze niet vervormen, kromtrekken of verzakken, maar vergis je niet, ze zullen broos en zwak worden. Het enige probleem is dat het fotochemische effect veroorzaakt door UV-stralen ook de afbraak van de kleurpigmenten veroorzaakt. Dit betekent dat de kleur van de PLA-modellen vrij snel vervaagt bij blootstelling aan UV-licht.

Beste UV-bestendige filamenten voor 3D-printen

Hoewel we eerder de meest hittebestendige filamenten hebben doorgenomen en deze sectie overbodig lijkt, is het belangrijk om onderscheid te maken tussen blootstelling aan UV-licht en hittebestendigheid. Hoewel ze de neiging hebben om hand in hand te gaan bij het omgaan met buiten, is dit niet altijd het geval.

PETG

PETG in zijn puurste vorm (zonder kleurstoffen en additieven) presteert buitenshuis behoorlijk en is tamelijk goed bestand tegen directe blootstelling aan zonlicht, zelfs voor langere tijd. Een kanttekening is dat het ook bestand is tegen corrosieve chemicaliën en water, waardoor het een compatibele thermoplast is voor de meeste buitentoepassingen.

Waarom presteert PETG beter dan ABS en PLA in zonlicht

Dankzij het gladde oppervlak is PETG in staat om de meeste straling die op het oppervlak terechtkomt eenvoudig te reflecteren. Daarom veroorzaakt UV-straling niet de fotochemische reacties die het broos kunnen maken en zijn kleur kunnen doen vervagen.

Natuurlijk PETG is transparant. Dit betekent dat het geen warmte-energie vasthoudt in de polymeerstructuur. Daarom is het beter bestand tegen een stijging van de omgevingstemperatuur.

In tegenstelling tot ABS, dat stijf is, is de polymeerstructuur van PETG vrij flexibel, waardoor het uitzet en krimpt. Als gevolg hiervan zet het uit en krimpt het met temperatuurveranderingen, waardoor de negatieve effecten van klimatologische variabiliteit worden verzacht.

ASA (Acryl Styreen Acrylonitril)

ASA is een zeer lichtgewicht thermoplast die is ontwikkeld als alternatief voor ABS. Het is de beste keuze voor het printen van hitte- en UV-bestendige functionele onderdelen, omdat het ook vrij sterk is en een hoge slagvastheid en hoge slijtvastheid heeft.

ASA is het meest aanbevolen filament voor het printen van objecten die te maken hebben met barre en extreme weersomstandigheden. Vanwege zijn kenmerken wordt het al door fabrikanten gebruikt om een ​​weersbestendig huis voor buiten te maken voor LED-verlichting en zonne-verlichting. Voertuigdashboards worden ook vaak gemaakt van ASA.

Hoewel het structureel vergelijkbaar is met ABS, is ASA beter weer- en UV-bestendig (met een factor 10).

Het nadeel van ASA is dat het duur is in vergelijking met zijn alternatieven. Deze thermoplast is ook moeilijk te printen met een gewone printer, wat leidt tot mislukte prints en verspild materiaal.

Hoe PLA hittebestendiger te maken

Vanwege de lage moeilijkheidsgraad van het proces en de goede resultaten die we kunnen behalen, is het uitgloeien van een PLA-object een van de beste manieren om de sterkte en hittebestendigheid van PLA-objecten aanzienlijk te vergroten.

Met het uitgloeien van een PLA-object bedoel ik het langzaam opwarmen tot 60 °C (140 °F) of iets hoger, maar onder de 160 °C (320 °F). Met andere woorden, u moet het object iets boven de glasovergangstemperatuur blootstellen, maar zeker onder de smelttemperatuur. Ik raad aan om het afgedrukte object ongeveer 30 tot 45 minuten aan deze temperatuur bloot te stellen.

Hoe verbetert gloeien de sterkte en hittebestendigheid van een 3D-geprint object?

Door gloeien kunnen geprinte onderdelen sterker en duurzamer zijn door het aantal grote kristalstructuren in het plastic te vergroten, wat helpt om de spanningen en warmte-energie gelijkmatiger te verdelen.

Kunststoffen op microscopisch niveau zien er meestal ongeorganiseerd en amorf uit. Ze veroorzaken waarschijnlijk een fenomeen dat "banding" wordt genoemd wanneer ze worden afgedrukt, wat betekent dat het plastic in sommige gebieden snel afkoelt en kleine kristallen vormt en langzaam in andere gebieden waar grote kristallen worden gevormd. Het gloeiproces ontspant de structuur van het onderdeel en de vormspanning wordt zo verminderd.

Gloeien maakt de nabewerking ook eenvoudiger en bespaart tijd en kosten voor afwerkingsprocessen omdat het ook de oppervlakken van het object gladmaakt en ontbrekende gaten opvult. Door gloeien wordt het onderdeel meestal spuitgegoten, wat meestal als professioneler en industriëler wordt beschouwd.

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.