야외용 최고의 3D 필라멘트!

어떤 필라멘트라도 야외에서 사용하기에 적합하고 모든 필라멘트가 동일하게 요소에 노출되는 것을 처리할 수 있다고 생각했다면 오산일 것입니다. 하지만 걱정하지 마세요. 우리는 모두 그곳에 있었습니다. 내가 이 기사를 쓰기로 결정한 이유는 3D 프린트가 태양과 비에 노출된 경우에도 가능한 한 오래 지속되기를 원하기 때문입니다.

필라멘트를 선택할 때 고려해야 할 모든 사항에 대해 설명하고 어떤 것을 사용해야 하고 어떤 것을 사용하지 말아야 하는지에 대한 제 의견을 알려 드리겠습니다.

따라서 어떤 필라멘트가 실외용으로 가장 적합한지 이해하는 데 도움이 되는 간단한 표로 시작하겠습니다.

필라멘트	자외선 저항	내열성	흡습성	쉽게 인쇄할 수 있습니까?	1Kg 스풀당 가격
PLA	아니요	60ºC	예	++++++	약 $20
ABS	아니요	100ºC	예	++	약 $20
PETG	예	85ºC	예	++++	약 $20
ASA	예	105ºC	약간 흡습성	++	약 $30
힙	아니요	90ºC	아니요	++++++	약 $20

야외용 필라멘트를 선택할 때 고려해야 할 중요 사항 :

자외선 저항

옥외용 또는 전시용 3D FDM 필라멘트 인쇄물을 만들 때 고려해야 할 중요한 요소는 인쇄물에 대한 UV 광의 영향입니다.

UV 광선은 시간이 지남에 따라 PLA 필라멘트 인쇄물을 표백하고 분해하여 색상이 바래고 인쇄물이 부서지기 쉬운 경향이 있습니다. 품질 저하가 가시화되기까지의 시간은 날씨 조건과 인쇄물의 사용에 따라 다릅니다.

PLA 필라멘트는 용융 및 변형을 초래할 수 있는 고온 조건에 취약합니다. ABS 필라멘트도 자외선에 강하지 않으며 시간이 지남에 따라 햇빛에 노출되면 반투명 인쇄물에서 황색을 띤 탄 모양으로 변하기 시작하고 인쇄물도 부서지기 시작합니다.

PETG 및 ASA 필라멘트는 자외선에 강하고 다양한 기상 조건을 견딜 수 있어 실내 및 실외 사용에 모두 적합합니다.

내온성(및 유리 전이 온도)

온도는 다양한 폴리머에 대해 유리 전이 온도를 계산하는 방법과 관련하여 논란의 여지가 있는 주제가 될 수 있습니다. 결과가 다른 몇 가지 다른 정의가 있으며 모두 수용되는 것 같습니다.

일반적으로 유리 전이 온도는 폴리머가 용융 또는 상태 변화를 시작하는 온도 범위입니다. 예를 들어 PLA의 유리 전이 온도는 섭씨 43.89~62.78도입니다.

PLA는 모든 FMD 필라멘트 중 유리전이온도가 가장 낮고 저온저항성이 있습니다. 온도 저항은 용융(프린트 변형) 또는 균열을 통해 악영향을 미치기 전에 프린트가 견딜 수 있는 최고 및 최저 온도에서 계산됩니다.

열가소성은 흡습성이 없어야 합니다.

흡습성이 있는 열가소성 플라스틱은 공기 중 수분을 흡수하여 많은 인쇄 문제를 일으킬 수 있습니다. 습기가 인쇄에 미치는 영향의 심각성은 습도 수준과 습기에 장기간 노출되는 정도에 따라 다릅니다.

정상적인 조건에서 노출된 PLA 필라멘트는 수분을 흡수하고 약 150시간 내에 최대 40마이크로미터까지 팽창합니다. 각 인쇄 층이 너무 미세하기 때문에 습기로 인해 필라멘트 직경이 20-40 마이크론 증가하면 치명적일 수 있으며 인쇄는 처음부터 파멸됩니다.

열가소성 플라스틱은 흡습성이 없어야 하지만 불행히도 흡습성이 많습니다.

예를 들어, 3D 프린팅에서 다양한 유형의 열가소성 플라스틱은 수분 흡수 정도가 다양합니다. 정상적인 조건에서 보관된 나일론 필라멘트는 18시간 이내에 수분 포화점에 도달합니다.

습기가 많은 필라멘트의 일부 효과에는 터지는 소리, 기포 및 압출기 노즐에서 나오는 증기가 포함됩니다. 필라멘트는 프린트 베드에 달라붙는 능력을 잃게 되며 대부분의 경우 프린트가 실패하여 부드럽고 부서지기 쉽습니다.

압출기 노즐은 시작이 지연되면 정상적으로 작동하지 않으며 결과적으로 걸림이 발생할 수 있습니다. 습기 관련 문제를 해결하려면 온도(및 습기)가 제어되는 필라멘트 보관 캐비닛을 구입하는 것이 좋습니다. 대부분의 프린터에 있는 공급 메커니즘은 인쇄 세션 동안 필라멘트가 건조한 상태를 유지하도록 합니다.

인쇄가 얼마나 쉽습니까?

PLA 필라멘트는 낮은 열 요구량 덕분에 인쇄하기 가장 쉽고 후경화 공정은 미세하고 매끄러운 마무리를 제공할 수 있지만 미세한 세부 구조를 인쇄하는 기능은 부족합니다.

PETG, ASA 및 기타 필라멘트는 더 높은 온도와 가열된 빌드 플레이트가 필요하지만 인쇄하기가 상당히 간단합니다.

취미용 필라멘트 프린터는 대부분 개방형 프린터이지만 일부 프린터는 케이스가 동봉되어 있어 인쇄 환경을 더 잘 제어할 수 있어 더 좋습니다.

인쇄 중 가열 및 냉각 과정은 인쇄실의 주변 온도에 영향을 받지 않습니다. 모든 프린터가 모든 필라멘트 유형으로 인쇄할 수 있는 것은 아니므로 다른 필라멘트 유형을 시도하기 전에 프린터에 새 필라멘트로 인쇄할 수 있는 용량이 있는지 확인하십시오.

모든 필라멘트 유형이 야외에서 사용하기에 좋은가요?

모든 필라멘트 유형은 실외 사용에 적합하지만 UV 저항성이 아닌 일부 필라멘트는 인쇄물에 UV 저항성 에폭시를 적용하여 사후 생산 경화가 필요합니다.

시간이 지남에 따라 여전히 천천히 저하되지만 UV 보호는 적절한 수명을 보장합니다.

인쇄물의 실외 기능이 수명을 결정합니다. 장식용 인쇄물은 더 오래 지속되는 경향이 있는 반면 기능적 목적을 위한 인쇄물은 인쇄물의 용도에 따라 수명이 더 짧을 수 있습니다.

야외에서 사용할 수 있는 재료 유형

야외에서 대부분의 필라멘트 유형을 확실히 사용할 수 있지만 일부는 상당히 빨리 부서집니다. 그래서 제가 가장 추천하는 것은 다음과 같습니다.

PETG: PETG 필라멘트는 생분해되지 않지만 인쇄 인클로저가 필요하지 않아 작업하기 쉽습니다. 또한 UV 및 방수 기능이 있어 야외에서 사용하기 좋은 필라멘트입니다. 인장 강도는 ABS와 거의 비슷하지만 ABS가 더 단단하고 더 단단한 인쇄물을 생성함에도 불구하고 더 내구성이 있습니다. PETG는 80°C의 상당히 높은 유리 전이 온도를 가지며 조밀한 인쇄물을 생성합니다. 약 70°C의 가열 베드는 성공적인 인쇄를 위한 전제 조건입니다.
ASA: ASA는 ABS 필라멘트와 매우 유사하지만 자외선에 강하고 모든 기상 조건을 견딜 수 있다는 뚜렷한 장점이 있습니다. 90~110°C의 히팅베드가 필요하며 인쇄 중 온도 변화에 민감하기 때문에 프린터를 밀폐해야 합니다. 인쇄하는 동안 냉각 팬을 끄는 것이 가장 좋습니다. 100°C의 유리 전이 온도로 인쇄물은 고온 내성과 내충격성 및 내화학성을 갖습니다.
ABS: ABS는 UV 저항성이 없다는 단점이 있지만 외부 조건에서는 PLA보다 훨씬 좋습니다. 그러나 ASA 필라멘트와 같은 이유로 인쇄가 어렵습니다. 90°c ~ 110°c 사이의 가열 베드가 필요하며 동봉된 프린터로 인쇄해야 합니다(인클로저 없이 인쇄할 수 있지만 더 어렵습니다). ABS 프린트는 매우 견고하고 단단합니다. 기계 부품에 적합하지만 UV 저항성이 부족하여 실외 사용이 제한됩니다.

야외에서 피해야 할 필라멘트 유형

실외 사용을 피해야 하는 3D 필라멘트는 나일론, PLA, HIPS 등이 있는데 자외선에 강하지 않기 때문입니다. UV 광선은 인쇄물의 색상을 잃고 시간이 지남에 따라 부서지기 쉽습니다.

HIPS는 식품에 안전하고 독성이 없다고 알려져 있지만 시간이 지남에 따라 건강 문제가 될 수 있는 소량의 스티렌을 공기 중으로 방출합니다. 오랜 시간 동안 가까운 곳에서 일하는 사람들에게 영향을 미칩니다.

야외용 PLA 부품을 피해야 하는 이유는 무엇입니까?

PLA는 자외선에 강하지 않기 때문에 햇빛에 잘 견디지 못합니다. 그러나 값이 싸고 생분해가 가능합니다(적절한 조건에 노출되는 경우).

그러나 인쇄물은 부서지기 쉽고 부서지기 때문에 오래 지속되지 않습니다. PLA는 또한 60°C의 낮은 유리 전이 온도로 인해 고온에서 잘 작동하지 않으며 40대 중반의 온도에서 변형되기 시작합니다. 약하다.

흡습성은 습기를 흡수하여 인쇄물을 약화시킬 수 있지만 분해 과정을 가속화하지는 않는다는 것을 의미합니다. 그러나 PLA는 다른 대중적인 필라멘트보다 4배 빠르게 분해된다고 합니다. PLA는 약 90일 이내에 물에서 완전히 분해된다는 보고가 있지만 이것은 신화입니다.

PLA가 생분해성 라벨을 준수하려면 해당 목적을 위해 명시적으로 설계된 산업 현장에서 퇴비화해야 합니다. 며칠에서 몇 달이 걸릴 수 있으며 온도는 55-70°C 이상이어야 합니다!

냄비를 위한 최고의 필라멘트

몇 가지 테스트를 한 후 PLA가 한동안 작동하더라도 결국 UV 광선으로 인해 성능이 저하된다는 것을 알게 되었습니다. 따라서 화분을 인쇄하는 데 가장 좋은 필라멘트는 PETG와 ASA입니다. 단순히 열화 속도가 빠르거나 빠르지 않기 때문입니다.

수지(포토폴리머)를 옥외용으로 사용할 수 있습니까?

수지 기반 인쇄물은 UV 광선으로 경화되며, 경화 과정은 더 느린 속도지만 햇빛에 노출될 때 계속됩니다. 이렇게 하면 결국 레진 인쇄물이 부서지기 쉽고 결국에는 금이 가거나 부서질 정도로 경화됩니다.

그래서 안돼! 야외용 레진은 추천하지 않습니다.

필라멘트를 UV 저항성으로 만들려면 어떻게 해야 합니까?

UV 저항성이 없는 인쇄물은 인쇄물 위에 페인트하거나 스프레이할 수 있는 투명한 UV 보호 바니시로 처리할 수 있습니다.

인쇄물에 마모가 발생할 수 있는 실외 기능이 있는 경우 시간이 지남에 따라 UV 보호 층이 벗겨질 수 있으며 인쇄물의 전반적인 강도가 빠르게 상실됩니다.

UV 노출로 인한 열화는 UV 손상의 첫 번째 가시적인 징후로 색이 바래거나 표백되는 느린 과정이라는 것을 이해하는 것이 좋습니다. 이것은 구조의 고장으로 이어지며 취급할 때 약한 부분이 부서지는 박리를 일으킵니다.

야외 프로젝트에는 UV 및 내후성 필라멘트를 사용하는 것이 좋으며 인쇄물이 오래 지속된다는 것을 알고 안심하십시오.

결론

보시다시피 옥외용 필라멘트는 PETG와 ASA가 UV 저항성과 전반적인 고온 저항성 때문에 가장 좋습니다.

PLA는 더운 날에 쉽게 변형될 수 있기 때문에 특히 최악의 것입니다. 특히 램프 홀더와 같은 기능적인 용도로 인쇄물을 사용하는 경우 램프의 추가 무게로 인해 램프가 처질 수 있기 때문입니다.

ABS는 실외용으로 PLA보다 훨씬 낫지만 여전히 PETG 및 ASA만큼 좋지는 않습니다.

이 정보가 도움이 되었기를 바라며 언제나처럼 좋은 하루 되세요!