Wenn Sie schon einmal 3D-Designs gedruckt haben, die für den Außenbereich gedacht sind, werden Sie höchstwahrscheinlich einen großen Unterschied in Leistung und Haltbarkeit festgestellt haben, je nach den verwendeten Filamenten. Um Ihnen bei der Entscheidung zu helfen, welche Option Sie für verschiedene Outdoor-Szenarien wählen sollten, 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 für den Einsatz im Freien haben sollten, da sie der Umgebung standhalten müssen, was bei Indoor-Modellen in der Regel nicht der Fall ist. Im Folgenden haben wir einige der wichtigsten aufgelistet.
Wetterbeständigkeit
Die allgemeine Wetterbeständigkeit in Ihrer Region ist einer der wichtigsten Faktoren. Wenn Sie also in einer Gegend mit viel Sonnenlicht leben, sollte UV-beständiges Filament Priorität für Ihre 3D-Filamente haben. Dasselbe gilt für die Temperaturbeständigkeit, ob niedrig oder hoch, sodass bestimmte Filamente bei kalten Bedingungen besser halten, während andere Filamentmaterialien idealer für heiße Bedingungen sind. Schließlich sollten Sie auch Feuchtigkeit und Nässe sowie die Wasserdichtigkeit berücksichtigen.
PLA-Verwitterung im Freien
Mechanische Eigenschaften
Je nachdem, wofür Ihr 3D-Druck verwendet wird, sollten Sie möglicherweise auch sicherstellen, dass das betreffende Filament eine ordentliche Schlagfestigkeit, Abriebfestigkeit oder sogar eine langfristige Tragfähigkeit besitzt, wenn Sie es zum Halten bestimmter Gegenstände (wie Halterungen) verwenden, da dies auch Ihre Filamentoptionen einschränkt.
Chemische Stabilität
Und schließlich erfordert es in einigen Außenumgebungen, dass Sie Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit berücksichtigen, insbesondere wenn Sie in Meeresnähe leben, wo Feuchtigkeit, Salz und Verunreinigungen 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
Im Folgenden haben wir eine Übersicht über die Haupteigenschaften der folgenden 5 Filamente gegeben: ASA, PETG, PC, Nylon und TPU. Sowie einige empfohlene Anwendungsszenarien dieser Materialien.
| Eigenschaft | ASA | PETG | PC | Nylon | TPU |
| UV-Beständigkeit | Ausgezeichnet | 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 | Ausgezeichnet | Gut | Schlecht (absorbiert) | Ausgezeichnet |
| Schlagfestigkeit | Hoch | Mäßig | Sehr hoch | Hoch | Sehr hoch (flexibel) |
| Abriebfestigkeit | Gut | Mäßig | Ausgezeichnet | Gut | Ausgezeichnet |
| Tragfähigkeit | Gut | Mäßig | Ausgezeichnet (starr) | Gut (flexibel) | Schlecht (zu weich) |
| Chemische Stabilität | Ausgezeichnet (korrosionsbeständig) | Gut (feuchtigkeitsbeständig) | Ausgezeichnet (öl-, chemikalienbeständig) | Mäßig (nimmt Feuchtigkeit auf) | Gut (öl-, lösungsmittelbeständig) |
| Am besten geeignet für | Außenschilder, Automobilteile, Befestigungen | Wasserdichte Behälter, Gartengeräte | Hochfeste Strukturteile, Helme | Funktionelle Zahnräder, Scharniere | Dichtungen, flexible Teile |
ASA-Filament
Wie Sie in der obigen Tabelle sehen können, ist ASA-Filament im Allgemeinen das beste Filament für den Außenbereich, da es für die meisten Szenarien gut geeignet ist. ASA schneidet in extremen Klimazonen stabiler ab. Es hat eine ausgezeichnete UV-Beständigkeit und neigt auch nach längerer Sonneneinstrahlung nicht zum Ausbleichen oder Verspröden, und es weist eine gute Wasserbeständigkeit sowie eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit auf.
Die Druckschwierigkeit ist jedoch relativ hoch, da ein beheiztes Druckbett und eine geschlossene Druckkammer erforderlich sind. Es neigt zum Verziehen der Kanten. Die Kosten für ASA-Filament sind mit rund 30 $/KG ebenfalls relativ hoch.
PETG-Filament
Als Nächstes haben wir das PETG 3D-Druckerfilament, das zwar nicht so temperaturbeständig ist, aber ein hervorragendes wasserfestes 3D-Druckerfilament ist. Es ist daher eine gute Option in Klimazonen, in denen es oft regnet, sowie für Gartenzubehör wie Pflanzkästen oder Ähnliches. Die PETG-UV-Beständigkeit ist ebenfalls ordentlich, aber etwas schlechter als bei 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 die Schwelle für Druckkenntnisse bei PETG ist ebenfalls niedriger als bei ASA.
Geeetech PETG 3D-Druckerfilament
PC-Filament
Das leistungsstärkste Material für hohe Temperaturbeständigkeit ist Polycarbonat-Filament, und es kann in bestimmten Situationen ein entscheidender Faktor sein. Im Allgemeinen bewältigt dieses hochtemperaturbeständige 3D-Druckerfilament auch die meisten anderen Elemente hervorragend und ist eine ausgezeichnete Wahl für eine Vielzahl von Konstruktionen.
Nylon-Filament
Nylon-Filament kann eine großartige Option für funktionelle Teile sein, die nicht direkt Wasser ausgesetzt sind, da die Wasseraufnahmeeigenschaft in vielen Fällen ein Hauptnachteil von Nylon als Material ist. Es gilt auch als ein recht hitzebeständiges 3D-Druckerfilament, wodurch es für eine Reihe von Anwendungen geeignet ist. Es gibt auch verstärkte Nylon-Versionen auf dem Markt, die von Outdoor-Enthusiasten gewählt werden.
TPU-Filament
Und schließlich ist TPU-Filament hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit recht schlecht und auch keine gute Option für tragende Projekte. Allerdings ist selbst der niedrigere Wert von 50°C für den Einsatz im Freien in den meisten Teilen der Welt mehr als ausreichend, und die Schlagfestigkeitseigenschaft von TPU-Filamenten ist die beste der von uns behandelten Filamente, was sie hervorragend für Teile oder Gegenstände macht, die diese zusätzliche Festigkeit benötigen, sowie für einige flexible Komponenten (wie Dichtungsringe für Outdoor-Wasserflaschen und Dichtungsringe für Gartenhähne), die nicht mit ASA, PETG und anderen starken 3D-Druckerfilamenten gedruckt werden können.
TPU-Dichtungsringe
Wie kann die Haltbarkeit von Drucken im Freien verbessert werden?
Nachdem wir 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 Entwurf unserer Modelle noch weiter zu verbessern.
Nachbearbeitung
Sobald Ihr Design im Drucker fertiggestellt ist, können Sie die Haltbarkeit weiter verbessern, indem Sie UV-Schutzfarbe auf Ihre Modelle sprühen, um deren Widerstandsfähigkeit gegen Sonnenlicht zu erhöhen und zu vermeiden, dass sie so schnell an Festigkeit verlieren oder ausbleichen. Im Allgemeinen kann dies auf alle Materialtypen angewendet werden, aber jeder Filamenttyp erfordert möglicherweise ein anderes Produkt. Stellen Sie also sicher, dass Sie recherchieren, was beispielsweise für ASA oder TPU funktioniert.
Dasselbe gilt für wasserdichte Beschichtungen, die die Wasseraufnahme der Modelle verringern können, obwohl diese Beschichtung in extremen Fällen möglicherweise neu 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 gestalten, um sie stabiler zu machen. Sie könnten zum Beispiel die Wände dicker machen, um mehr Festigkeit und Widerstandsfähigkeit zu erzielen, und die Modelle werden nicht so leicht zerfallen, da die zusätzlichen Schichten im Laufe der Zeit natürlicherweise langsamer abgebaut werden.
Sie sollten auch vermeiden, wasseransammelnde Strukturen zu entwerfen, da einige Designs Taschen haben könnten, die Wasser auffangen und es dort stehen lassen. Entwerfen Sie Ihre Modelle daher entsprechend der Umgebung, um die Lebensdauer zu optimieren und zu verlängern.
Wasseransammlungsstruktur vs. Entwässerungsstruktur-Design
Fazit
Alles in allem haben wir viele fantastische Optionen für den 3D-Druck von Modellen, die für den Einsatz im Freien konzipiert sind und lange halten können, während sie ihre strukturelle Integrität und schönen Oberflächen bewahren. Und indem Sie sich etwas 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's Erste!