Жара, влага и солнце: какой материал для 3D-печати выдержит
Деталь, которая работает на столе, может подвести в горячей машине, сыром подвале или на прямом солнце. В этом материале объясняем, как в таких условиях ведут себя четыре материала, с которыми мы в основном работаем, PLA, PETG, ABS и TPU, на основе типичных значений, а не гарантий.
Нагрев
PLA размягчается примерно при 55-60 °C, поэтому может деформироваться в машине, оставленной летом на стоянке. PETG выдерживает около 70-80 °C, а ABS около 95-105 °C. TPU остаётся гибким, но тоже размягчается с ростом температуры, поэтому смотрите его технический паспорт. В любом случае безопасная рабочая температура ниже этих цифр, потому что деталь под нагрузкой деформируется, не дойдя до точки размягчения.
Помните, что температура детали — не температура воздуха. Тёмная деталь на прямом солнце или деталь рядом с двигателем, обогревателем или лампой может быть заметно теплее окружающей среды.
Влага и химия
PETG хорошо подходит для сырых мест и переносит многие чистящие средства. ABS хорошо переносит воду, но разрушается ацетоном и некоторыми растворителями. PLA медленно разрушается в жарких влажных условиях. TPU в целом устойчив к маслам и воде.
Если деталь будет контактировать с конкретным химическим веществом, например топливом, сильным чистящим средством или растворителем, назовите его в запросе. Химическая стойкость зависит от точного вещества, концентрации и времени контакта, поэтому общая таблица — только первый фильтр.
Солнце и использование на улице
Ультрафиолет со временем желтит и делает хрупкими ABS и PLA, а PETG держится лучше. Для долгой работы на улице окрасьте или покройте деталь и сообщите нам о воздействиях: солнце, дождь, перепады температуры и чистящие средства — всё имеет значение. Окрашенная поверхность ещё и скрывает слои, что многим уличным деталям на пользу.
Подбор материала под условия
| Среда | Первый выбор | Примечания |
|---|---|---|
| Помещение, комнатная температура | PLA | Лучшая поверхность, проще всего печатать |
| Горячее место, близко к пределу | ABS | Держите заметно ниже точки размягчения |
| Сырое или влажное место | PETG | Хорошая стойкость к влаге и химии |
| На улице, долгий срок | PETG, окрашенный или с покрытием | Сообщите нам о воздействиях |
| Гибкая деталь в контакте с маслом или водой | TPU | В целом устойчив к маслам и воде |
Используйте таблицу как первый фильтр, затем сверьтесь с техническим паспортом реального филамента. Об общем сравнении прочности и гибкости читайте в нашем материале о выборе. Если деталь должна делать две вещи сразу, например быть гибкой и переносить нагрев, скажите нам, и мы поищем компромисс.
Машины и другие горячие места
Салон машины, стоящей на солнце, может быть гораздо горячее наружного воздуха, а тёмная приборная панель ещё горячее. Это самый частый способ, которым выходит из строя деталь из PLA. Если деталь когда-либо окажется в таком месте, выбирайте ABS, а PETG используйте только там, где измеренные температуры остаются ниже примерно 60 °C. Оставляйте запас по безопасности ниже температуры размягчения материала.
Срок службы и старение
Все пластики медленно меняются со временем. Деталь, которая работала при получении, после месяцев солнца, тепла или контакта с химией может стать более хрупкой. Если деталь должна служить годами, скажите об этом и планируйте осмотр или интервал замены, а не предполагайте, что она прослужит вечно.
Простой способ проверить, прежде чем решать
Когда условия неопределённы, напечатайте один образец и испытайте его там, где он действительно будет работать. Оставьте его на несколько дней в горячем месте или на солнце, поместите в воду или в контакт с чистящим средством и нагрузите так, как он будет нагружаться в работе. Сравните с нетронутым образцом. Такое испытание стоит недорого и отвечает на вопросы, на которые не ответит ни одна таблица.
Думайте о всём годе
Деталь, используемая зимой и летом, видит и холод, и жару. Многие пластики на холоде становятся более хрупкими, а в жару более мягкими. Если деталь на улице, проверьте оба края диапазона температур, а не только тёплый.
Замечание о TPU
TPU выбирают за гибкость, а не за термостойкость. Он остаётся упругим в широком диапазоне температур и хорошо переносит масла и воду, но мягкая марка под нагрузкой в тёплом месте может вытянуться необратимо. Если гибкая деталь будет горячей, нагруженной или долго растянутой, скажите об этом, и мы посоветуем марку и конструкцию.
Опишите нам условия
- Самая высокая температура, которую увидит деталь, и как долго.
- Контакт с водой, маслом, топливом или чистящими средствами.
- Использование в помещении или на улице и сколько прямого солнца.
- Нагрузка на деталь и как часто она прикладывается.
С этими четырьмя ответами мы сможем порекомендовать материал. Отправьте нам файл с коротким описанием того, где будет работать деталь.
Обложка: Jakub Żerdzicki(откроется в новой вкладке) на Unsplash(откроется в новой вкладке).