你能把PLA零件放在你的车里(在阳光下)吗?

3D打印 解放军 灯丝选择 稳定
2021-05-12 00:27:46

我正在为汽车建造我自己的音响主机/立体声原型,它将有一个 3D 打印的外壳。

我担心的是,汽车在阳光下会变得很热,如果您生活在炎热的气候中,则更是如此。一些估计认为,由于汽车中产生的“温室”效应,汽车内部温度会上升到 50-60°C,有时甚至在只有 20°C 的天气下也是如此。我生活在相当温和的气候中,但夏天的温度仍可能高达 20-29 °C(80-85 °F),而我的车在炎热的天气里可能会达到 60 °C/150 °F。

部分不会暴露直接从发动机通过防火墙散热太阳,但显然会暴露于来自汽车内部的太阳时加热两者,并且潜在地,尽管后者因子将从汽车不同到车。

我应该担心使用 PLA 吗?如果不是,哪种材料(如果有)更适合这些可能的温度(金属除外)?

3个回答

不,PLA 不能用于站在阳光下的汽车。局部温度可能会超过 50 °C (122 °F)。

我已经为汽车打印了 PLA 的遮阳板铰链销(也没有暴露在阳光直射下),但是在阳光下一天后(通常不会超过 29°C 或大约 85°F)销变形(仅打印以适应形状)。实际的别针最终是用 PETG 打印的,即使是 PETG,当它在汽车中变得非常热时,零件也会变形。

您的零件可能不会因为它在汽车中较低而变得那么热,但是您最好用尼龙(聚酰胺、PA)、ABS 或任何其他耐高温共聚物(例如由 Amphora HT5300 制成)打印零件,有很多可供选择。

如果它是一个没有受力的非承重部件(例如盖子或衬套),它可以用 PLA 打印,但我不会改变,而是直接用更耐高温的材料打印。


从各种长丝下载一些技术数据表将为您提供PLA

不适合长期户外使用或打印部件暴露在高于 50 °C (122 °F) 的温度下的应用。

类似于尼龙:

不适用于打印部件暴露在高于 80 °C (176 °F) 的温度下的应用。

为了完成概述,一般来说,材料不应长时间暴露于上述(给予或接受):

  • 70 °C (158 °F) 碱性共聚物
  • 85 °C (185 °F) 用于 ABS
  • 100 °C (212 °F) 用于增强型共聚物和 ASA
  • 聚丙烯 (PP) 为 105 °C (221 °F)
  • 聚碳酸酯 (PC) 为 110 °C (230 °F)

如果您将 PLA 部件放入密封塑料袋(或两个以保持干燥)并在水中(212 °F 或 100 °C)煨,该部件会“退火”。所用时间因零件形状而异,但对于小零件,应约为 15-30 分钟。如果不确定,您可以煨更长时间,但一旦零件退火,它不会提供额外的好处。当您取出并冷却退火部件时,它会感觉更硬、更紧凑。您可能还会注意到轻微的雾化或颜色变化。

退火部件变得更耐热翘曲。退火过程会收缩并硬化您的零件(我已经对齿轮进行了退火),因此您需要通过使未退火零件稍大来考虑收缩。我根据需要为步进器安装座或齿轮执行此操作。根据您的气候,将您的零件放在汽车的乘客舱中是否可行。我儿媳的仪表板上有一个摄像头支架,显示出明显的翘曲,但她仍在使用它。

这里有更多信息,我相信你可以找到更多......

太阳会腐烂大部分,如果不是全部塑料,PLA、ABS 和 PETG 腐烂的程度和速度各不相同。因此,即使您的外壳的一部分(例如边缘)是可见的,它们总会在某些时候暴露在阳光下(尽管可能不够充分),这会使它们变脆。

但是,正如您所说,您在这里主要关注的不是阳光直射,而是热量。正如这篇内容丰富的文章将 PLA 用于长期户外应用,建议:

PLA 很棒,因为翘曲比 ABS 少。

有趣的是,它还指出(同样与阳光有关,在您的情况下不是问题):

作为旁注,PLA 被认为具有很强的抗紫外线能力。


类似问题

虽然您的问题不是重复的,因此,已经有许多关于这个主题的问题(和答案),我记得我看过并与之相关。

虽然我引用下面的一些相关部分,但也可能值得看看这些链接上的其他帖子:

请记住,PLA 的温度点要低得多,从那里开始变得灵活。我曾经在夏天的时候在我的车里放了 3 个小时的 PLA 打印零件,当我回来时,它们弯曲了。

我不知道您当地环境的天气情况,但如果您遇到高温并且您的标志悬挂在阳光直射下,我建议确保您确保字母不会弯曲(例如用环氧树脂涂层覆盖它们)或类似的东西)。

您在热塑性塑料中寻找的特性(这将决定连续工作温度)是玻璃化转变温度。这是塑料开始流动并变得可变形的点,如EvilTeach 所述PLA 在 60°C 左右达到这种状态,而 ABS 则在 105°C 左右,正好适合您的规格。更进一步,聚碳酸酯的玻璃化转变温度约为 150 °C,而 Ultem 的玻璃化转变温度为 217 °C。

50°C 对你来说很热。PLA 的玻璃化转变温度为 65 °C。正午阳光下的汽车确实会变得很热。

...如果零件设计得足够坚固以用于 PLA,那么它在“更强”的 ABS 中也不会更好。如果 PLA 部件将“更精确”和“更少翘曲”——那很可能使它更好地使用。除了广泛的社区致力于自我复制(或主要是使用某些金属部件进行自我复制)之外,还有很多论据可以用机加工金属制造大多数打印机部件,就此而言 - 比 ABS 或 PLA 强得多。

PLA 在阳光直射下也会慢慢熔化。我亲眼看到了这个,在我的窗台上留下了一个印记,看着它随着上面物体的重量慢慢变形。

同样相关的,温度方面,虽然不是严格的车内相关(虽然那是你最有可能找到旅行杯的地方),是 Ryan Carlyle 提供的最翔实的答案,其中提到OyaMist Aeroponics 的答案所建议退火

可以对 PLA 进行退火以承受更高的温度,因为这会增加聚合物的结晶度,从而使其更热稳定。然而,这是高度实验性的,结果会因灯丝供应商、颜色/颜料和所使用的退火工艺而有很大差异。

PLA 不适合户外使用,因为它是可生物降解的,并且可以在阳光下分解。虽然速度很慢,但对长期项目没有用。