Wenn Sie schon einmal 3D-Designs gedruckt haben, die für den Außenbereich bestimmt sind, werden Sie höchstwahrscheinlich einen großen Unterschied in Leistung und Haltbarkeit festgestellt haben, abhängig von den verwendeten Filamenten. Um Ihnen bei der Entscheidung zu helfen, welche Option Sie für verschiedene Außenszenarien wählen sollen, werfen wir heute einen genaueren Blick darauf. Viel Spaß!
Eigenschaften von 3D-Filament für den Außenbereich
Es ist wichtig zu verstehen, welche Eigenschaften 3D-Druckerfilamente haben sollten, wenn sie im Freien verwendet werden, da sie der Umgebung auf eine Weise standhalten müssen, wie es Innenmodelle im Allgemeinen nicht tun. Im Folgenden haben wir einige der wichtigsten aufgelistet.
Witterungsbeständigkeit
Die allgemeine Witterungsbeständigkeit in Ihrer Region ist einer der wichtigsten Faktoren. Wenn Sie also in einer Gegend mit viel Sonnenschein leben, sollte UV-beständiges Filament eine Priorität für Ihre 3D-Filamente sein. Dasselbe gilt für die Temperaturbeständigkeit, ob niedrig oder hoch. So halten bestimmte Filamente bei kalten Bedingungen besser stand, während andere Filamentmaterialien idealer für heiße Bedingungen sind. Schließlich sollten Sie auch Feuchtigkeit und Nässe sowie die Wasserdichtigkeit berücksichtigen.
PLA-Witterung im Freien
Mechanische Eigenschaften
Je nachdem, wofür Ihr 3D-Druck verwendet wird, möchten Sie möglicherweise auch sicherstellen, dass das betreffende Filament eine anständige Schlagfestigkeit, Abriebfestigkeit oder sogar eine langfristige Tragfähigkeit aufweist, wenn Sie es zum Halten bestimmter Gegenstände (wie Halterungen) verwenden, da dies auch Ihre Auswahl an Filamenten einschränken wird.
Chemische Stabilität
Und schließlich machen es einige Außenumgebungen unerlässlich, dass Sie die Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit berücksichtigen, insbesondere wenn Sie in Meeresnähe leben, wo Feuchtigkeit, Salz und Schadstoffe aus dem Meer Ihr Modell beschädigen können, oder in raueren Umgebungen, wo die Luftqualität und UV-Strahlung Ihre Modelle früher als beabsichtigt oxidieren könnten.
Vergleich von Filamenten, die für den Außenbereich geeignet sind
Nachfolgend haben wir eine Übersicht über die Haupteigenschaften für jedes der folgenden 5 Filamente, ASA, PETG, PC, Nylon und TPU, sowie einige empfohlene Anwendungsszenarien dieser Materialien bereitgestellt.
| Eigenschaft | ASA | PETG | PC | Nylon | TPU |
| UV-Beständigkeit | Exzellent | Gut | Mäßig | Schlecht | Mäßig |
| Temperaturbeständigkeit | Hoch (80-100°C) | Mäßig (70-85°C) | Sehr hoch (110-135°C) | Mäßig (80-100°C) | Mäßig (50-80°C) |
| Wasserbeständigkeit | Gut | Exzellent | Gut | Schlecht (absorbiert) | Exzellent |
| Schlagfestigkeit | Hoch | Mäßig | Sehr hoch | Hoch | Sehr hoch (flexibel) |
| Abriebfestigkeit | Gut | Mäßig | Exzellent | Gut | Exzellent |
| Tragfähigkeit | Gut | Mäßig | Exzellent (starr) | Gut (flexibel) | Schlecht (zu weich) |
| Chemische Stabilität | Exzellent (korrosionsbeständig) | Gut (feuchtigkeitsbeständig) | Exzellent (öl-, chemikalienbeständig) | Mäßig (nimmt Feuchtigkeit auf) | Gut (öl-, lösungsmittelbeständig) |
| Am besten geeignet für | Außenschilder, Automobilteile, Befestigungen | Wasserdichte Behälter, Gartenwerkzeuge | Hochfeste Strukturteile, Helme | Funktionszahnräder, Scharniere | Dichtungen, Dichtungsringe, flexible Teile |
ASA-Filament
Wie Sie in der obigen Tabelle sehen können, ist ASA-Filament im Allgemeinen das beste Filament für den Außeneinsatz, da es für die meisten Szenarien gut geeignet ist. ASA verhält sich in extremen Klimazonen stabiler. Es besitzt eine ausgezeichnete UV-Beständigkeit und neigt selbst nach längerer Sonneneinstrahlung nicht zum Ausbleichen oder Verspröden. Zudem weist es eine gute Wasserbeständigkeit und eine hervorragende chemische Beständigkeit auf.
Die Druckschwierigkeit ist jedoch relativ hoch, da ein beheiztes Bett und eine geschlossene Druckkabine erforderlich sind. Es neigt zum Curling an den Rändern. Die Kosten für ASA-Filament sind mit rund 30 $/KG ebenfalls relativ hoch.
PETG-Filament
Als Nächstes haben wir PETG-3D-Druckerfilament, das nicht so temperaturbeständig ist, aber ein hervorragendes wasserfestes 3D-Druckerfilament darstellt, was es zu einer guten Option in Klimazonen macht, in denen es oft regnet, sowie für Gartenutensilien wie Pflanzgefäße oder ähnliches. Die PETG-UV-Beständigkeit ist ebenfalls ordentlich, aber etwas schlechter als die von ASA. Wenn Ihr Budget nicht ausreicht, um ASA zu wählen, oder wenn Ihr Druck nicht bei extremem Wetter verwendet wird, ist PETG eine kostengünstigere Option. Und der Schwellenwert für Druckkenntnisse bei PETG ist ebenfalls niedriger als der von ASA.
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Geeetech PETG 3D-Druckerfilament
PC-Filament
Das leistungsfähigste Material für hohe Temperaturbeständigkeit ist Polycarbonat-Filament und kann in bestimmten Situationen ein wichtiger Faktor sein. Im Allgemeinen widersteht dieses hochtemperaturfähige 3D-Druckerfilament auch den meisten anderen Elementen hervorragend und ist eine ausgezeichnete Wahl für eine Vielzahl von Konstruktionen.
Nylon-Filament
Nylon-Filament kann eine gute Option für Funktionsteile sein, die nicht direkt Wasser ausgesetzt sind, da die Wasseraufnahmeeigenschaft in vielen Fällen ein Hauptnachteil von Nylon als Material ist. Es gilt auch als ziemlich hitzebeständiges 3D-Druckerfilament und ist daher für eine Reihe von Anwendungen geeignet. Es gibt auch verstärkte Versionen von Nylon auf dem Markt, die von Outdoor-Enthusiasten gewählt werden.
TPU-Filament
Und schließlich ist TPU-Filament in Bezug auf die Temperaturbeständigkeit ziemlich schlecht und auch keine gute Option für tragende Projekte. Doch selbst der untere Grenzwert von 50 °C ist für den Einsatz im Freien in den meisten Teilen der Welt mehr als ausreichend, und die Schlagfestigkeitseigenschaft von TPU-Filamenten ist die beste unter den von uns behandelten Filamenten, wodurch es sich hervorragend für Teile oder Gegenstände eignet, die diese zusätzliche Festigkeit benötigen, sowie für einige flexible Komponenten (wie Dichtungsringe für Outdoor-Wasserflaschen und Dichtungsringe für Gartenwasserhähne), die nicht mit ASA, PETG und anderen starken 3D-Druckerfilamenten gedruckt werden können.
TPU-Dichtungsringe
Wie verbessert man die Outdoor-Haltbarkeit von Drucken?
Nachdem wir nun die Eigenschaften verschiedener 3D-Druckfilamente für den Außenbereich nach den wichtigsten Faktoren für die Haltbarkeit kategorisiert haben, ist es erwähnenswert, dass wir auch die Möglichkeit haben, die Haltbarkeit durch Nachbearbeitung oder beim Entwerfen unserer Modelle noch weiter zu verbessern.
Nachbearbeitung
Sobald Ihr Design im Drucker fertig ist, können Sie die Haltbarkeit weiter verbessern, indem Sie Ihre Modelle mit UV-Schutzlack besprühen, um deren Widerstandsfähigkeit gegen Sonnenlicht weiter zu erhöhen und zu vermeiden, dass sie an Festigkeit verlieren oder so schnell verblassen. Im Allgemeinen kann dies auf alle Materialarten angewendet werden, aber jede Filamentart kann ein anderes Produkt erfordern. Stellen Sie daher sicher, dass Sie recherchieren, was beispielsweise für ASA oder TPU funktioniert.
Dasselbe gilt für wasserdichte Beschichtungen, die dazu führen können, dass die Modelle weniger Wasser aufnehmen, obwohl diese Beschichtung in extremen Fällen erneut aufgetragen werden muss. Sie können Ihre Drucke auch chemisch glätten, um die Schichtlinien zu versiegeln und gleichzeitig das Eindringen von Feuchtigkeit zu reduzieren, wodurch Ihre Modelle länger halten.
Optimierungsdesign
Egal, welches Filament Sie auf Ihrem 3D-Drucker verwenden, Sie können Ihre Modelle immer mit mehr Material entwerfen, um sie stärker zu machen. Zum Beispiel möchten Sie vielleicht die Wände dicker machen, um mehr Festigkeit und Widerstandsfähigkeit zu erhalten, und die Modelle werden nicht so leicht zerfallen, da die zusätzlichen Schichten im Laufe der Zeit auf natürliche Weise langsamer zerfallen.
Sie sollten auch das Vermeiden von Wasseransammlungsstrukturen in Betracht ziehen, da einige Designs Taschen haben könnten, die Wasser auffangen und es dort liegen lassen. Entwerfen Sie Ihre Modelle also entsprechend der Umgebung, um die Lebensdauer zu optimieren und zu verlängern.
Struktur zur Wasseransammlung vs. Drainage-Struktur-Design
Fazit
Alles in allem haben wir viele fantastische Möglichkeiten, 3D-Modelle für den Einsatz im Freien zu drucken, die lange halten und gleichzeitig ihre strukturelle Integrität und schönen Oberflächen bewahren. Und indem Sie sich ein wenig mehr Zeit nehmen, um vorausschauend zu planen und sicherzustellen, dass Sie das bestmögliche Filament verwenden, bei Bedarf eine Nachbearbeitung durchführen und das Design an die Umgebung anpassen, können Ihre Designs jahrelang ohne Probleme halten. Wir hoffen, Sie haben diesen Artikel genossen und etwas gelernt. Danke für jetzt!