Können Sie PLA-Teile in Ihr Auto einbauen (in der Sonne)?


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Ich baue gerade meinen eigenen Headunit / Stereo-Prototyp für ein Auto, das ein 3D-gedrucktes Gehäuse haben wird.

Ich mache mir Sorgen, dass Autos in der Sonne ziemlich heiß werden können, und noch mehr, wenn Sie in heißen Klimazonen leben. Einige Schätzungen gehen davon aus, dass der Innenraum von Autos aufgrund des im Auto verursachten Treibhauseffekts bis zu 50-60 ° C warm wird, manchmal sogar bei nur 20 ° C. Ich lebe in einem ziemlich gemäßigten Klima, aber die Sommer können immer noch bis zu 20-29 ° C (80-85 ° F) erreichen, und mein Auto kann an einem heißen Tag bis zu 60 ° C (150 ° F) erreichen.

Das Teil ist nicht direkt der Sonne ausgesetzt , sondern wird offensichtlich sowohl der Wärme aus dem Innenraum des Autos ausgesetzt, wenn es in der Sonne ist, als auch möglicherweise von dem Motor, der Wärme durch die Firewall ausstrahlt, obwohl der letztere Faktor vom Auto abweicht zum Auto.

Sollte ich mir Sorgen machen, PLA für meinen Teil zu verwenden? Wenn nein, welches Material ist für diese möglichen Temperaturen (außer Metall) besser geeignet?



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@ Greenonline Wenn Sie glauben, dass eine dieser Antworten diese Frage beantwortet, senden Sie bitte eine Anfrage zum Schließen
Carl Witthoft,

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@CarlWitthoft - Ich kann definitiv dafür stimmen, es zu schließen, wenn das erforderlich ist. Wenn ich jedoch für das Schließen stimme, wird es sofort geschlossen. Es wäre demokratischer, wenn die Community abstimmen würde, um es als Duplikat zu schließen, wenn es fünf Stimmen erhält. Es scheint noch keine Stimmen erhalten zu haben. Die damit verbundenen Fragen wurden mir erst bewusst, als ich mich erinnere, sie in den letzten Jahren gelesen zu haben.
Greenonline

Antworten:


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Nein, PLA kann nicht in Autos verwendet werden, die in der Sonne stehen. Die Temperaturen können lokal über 50 ° C liegen.

Ich habe Sonnenblenden-Scharnierstifte von PLA für ein Auto gedruckt (auch nicht direktem Sonnenlicht ausgesetzt), aber nach einem Tag in der Sonne (es wird in der Regel nicht über 29 ° C oder hier auch 85 ° F) hat sich der Stift verformt (nur zur Formanpassung gedruckt). Der eigentliche Stift wurde schließlich in PETG gedruckt, und selbst bei PETG verformte sich das Teil ein wenig, als es im Auto richtig heiß wurde.

Ihr Teil wird möglicherweise nicht so heiß, da es im Auto niedriger ist. Sie können jedoch Teile aus Nylon (Polyamid, PA), ABS oder einem anderen hochtemperaturbeständigen Copolymer (z. B. aus Amphora HT5300) bedrucken. Es gibt viele heutzutage zur Auswahl.

Wenn es sich um eine nicht lasttragende Komponente handelt, die nicht belastet ist (z. B. eine Abdeckung oder eine Buchse), könnte sie in PLA gedruckt werden, aber ich würde keine Änderung vornehmen und sie direkt in einem temperaturbeständigeren Material drucken.


Wenn Sie einige der technischen Datenblätter von verschiedenen Filamenten herunterladen, erhalten Sie für PLA :

Nicht für die langfristige Verwendung im Freien oder für Anwendungen geeignet, bei denen das gedruckte Teil Temperaturen von mehr als 50 ° C ausgesetzt ist.

ähnlich für Nylon :

Nicht geeignet für Anwendungen, bei denen das gedruckte Teil Temperaturen über 80 ° C ausgesetzt ist.

Um die Übersicht zu vervollständigen, sollten Materialien im Allgemeinen nicht über längere Zeiträume ausgesetzt werden (Geben oder Nehmen):

  • 70 ° C (158 ° F) für basische Copolymere
  • 85 ° C (185 ° F) für ABS
  • 100 ° C (212 ° F) für verbesserte Copolymere
  • 105 ° C für Polypropylen (PP)
  • 110 ° C für Polycarbonat (PC)

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Als Anekdote habe ich Teile für mein Auto gedruckt, die unter der Motorhaube (ohne den Motor zu berühren) aus Nylon sind - keine Probleme, und es ist zu diesem Zeitpunkt mindestens ein Jahr her.
user60561

Ein Material, das in der Automobilindustrie verwendet wird, ist ASA, das bei 240-265 ° C (90-110 ° C Bett, Gehäuse empfohlen) gedruckt werden kann und über einen längeren Zeitraum einer Einwirkung von etwa 100 ° C standhalten kann. Es hat die Tendenz, sich zu einem Preis von etwa 23 € / kg zu verziehen. Am oberen Ende der Materialien befinden sich Iglidur-Filamente, die mit einem nachhaltigen Temperaturbereich von bis zu 180 ° C zu einem Preis ab 100 € / kg erhältlich sind. Keramische Filamente wie LayCeramic könnten (nach dem Tempern in einem Ofen) VIEL mehr aushalten, kosten aber ab 200 € / kg
Trish

Ich habe ein PLA-Waschflüssigkeitskupplungsstück unter der Haube ohne größere Probleme.
R ..

@R .. Ja , das möglich ist, also: If it is a non load bearing component that is not stressed (e.g. a cover or a bushing) it could be printed in PLA.
0scar

@ 0scar: Ja, ich stelle nur einen weiteren Datenpunkt dazu bereit.
R ..

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Wenn Sie PLA-Teile in eine versiegelte Plastiktüte legen (oder zwei, um sie trocken zu halten) und in Wasser (212 ° F oder 100 ° C) köcheln lassen, wird das Teil "getempert". Die benötigte Zeit hängt von der Form des Teils ab. Bei kleinen Teilen sollte sie etwa 15 bis 30 Minuten betragen. Wenn Sie sich nicht sicher sind, können Sie länger köcheln, aber es bietet keinen zusätzlichen Vorteil, wenn das Teil geglüht ist. Wenn Sie das geglühte Teil entfernen und abkühlen, fühlt es sich härter und kompakter an. Möglicherweise stellen Sie auch eine leichte Trübung oder Farbveränderung fest.

Geglühte Teile werden hitzebeständiger. Der Glühprozess schrumpft und härtet Ihr Teil (ich habe Zahnräder geglüht), sodass Sie die Schrumpfung berücksichtigen müssen, indem Sie das nicht geglühte Teil etwas größer machen. Ich mache das für Stepper Mounts oder Zahnräder nach Bedarf. Das Einsetzen Ihres Teils in den Fahrgastraum eines Autos kann abhängig von Ihrem Klima funktionieren. Meine Schwiegertochter hat eine Kamerahalterung auf ihrem Armaturenbrett, die deutliche Verwerfungen aufweist, aber sie verwendet sie immer noch.

Hier finden Sie weitere Informationen und ich bin sicher, dass Sie mehr finden können ...


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Die Antwort wurde aktualisiert, um die Temperatur und die
Zeiterwartung

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Die Sonne wird die meisten, wenn nicht alle Kunststoffe verrotten, wobei PLA, ABS und PETG in unterschiedlichem Maße und mit unterschiedlichen Raten verrotten. Wenn also selbst Teile Ihres Gehäuses, wie z. B. die Ränder, sichtbar sind, sind sie unweigerlich irgendwann der Sonne ausgesetzt (obwohl dies möglicherweise nicht ausreichend ist), wodurch sie spröde werden.

Wie Sie jedoch sagen, geht es hier nicht um direktes Sonnenlicht, sondern um Wärme. In diesem informativen Artikel, Verwendung von PLA für langfristige Außenanwendungen , wird Folgendes vorgeschlagen:

PLA ist großartig, da die Verwindung geringer ist als bei ABS.

Interessanterweise stellt es auch fest (wiederum im Zusammenhang mit Sonnenlicht, in Ihrem Fall kein Problem):

Als Randnotiz wird PLA als erheblich UV-beständig bezeichnet.


Ähnliche Fragen

Obwohl Ihre Frage kein Duplikat ist, gibt es bereits eine Reihe von Fragen (und Antworten) zu diesem Thema, die ich gesehen habe und die relevant sind.

Obwohl ich einige relevante Teile unten zitiert habe , könnte es sich auch lohnen, einen Blick auf die anderen Posts auf diesen Links zu werfen :

Denken Sie daran, dass PLA einen viel niedrigeren Temperaturpunkt hat, an dem es anfängt, flexibel zu werden. Ich hatte einmal PLA-bedruckte Teile im Sommer für 3 Stunden in meinem Auto und als ich zurückkam, waren sie verbogen.

Ich weiß nicht, wie das Wetter in Ihrer Umgebung ist, aber wenn es heiß ist und Ihr Schild direktem Sonnenlicht ausgesetzt ist, sollten Sie die Buchstaben unbedingt gegen Verbiegen sichern (z. B. mit Epoxidharz überziehen) oder sowas).

Die Eigenschaft, nach der Sie im Thermoplast suchen (die die kontinuierliche Betriebstemperatur bestimmt), ist die Glasübergangstemperatur. Dies ist der Punkt, an dem der Kunststoff zu fließen beginnt und wie von EvilTeach beschrieben verformbar wird . PLA erreicht diesen Zustand bei etwa 60 ° C, während ABS bei etwa 105 ° C liegt, was genau Ihren Spezifikationen entspricht. Polycarbonat bietet eine Glasübergangstemperatur von etwa 150 ° C und Ultem von 217 ° C.

50 ° C ist heiß für dich. Die Glasübergangstemperatur von PLA beträgt 65 ° C. Ein Auto in der Mittagssonne kann sehr heiß werden.

... wenn das Teil so konstruiert ist, dass es stark genug für die Verwendung in PLA ist, ist es in "stärkerem" ABS nicht besser. Wenn das PLA-Teil "genauer" und "weniger verzogen" ist, ist es möglicherweise besser für seine Verwendung. Abgesehen von einem weitverbreiteten Engagement der Community für die Selbstreplikation (oder die Selbstreplikation mit einigen Metallteilen) gibt es viele Argumente dafür, dass die meisten Druckerteile aus bearbeiteten Metallen bestehen - viel stärker als ABS oder PLA.

PLA schmilzt auch bei direkter Sonneneinstrahlung langsam. Ich habe diesen aus erster Hand gesehen, nachdem ich einen Abdruck auf meinem Fensterbrett hinterlassen und beobachtet habe, wie er sich langsam mit dem Gewicht von Gegenständen darauf verwandelt.

Auch im Zusammenhang, Temperatur wiese, wenn auch nicht unbedingt im Auto bezogen (obwohl das ist , wo Sie am ehesten einen Reisebecher finden würden), die informativste Antwort von Ryan Carlyle ist, die Erwähnung macht Glühen wie vorgeschlagen OyaMist Aeroponics Antwort :

Es ist möglich, PLA zu glühen, um höhere Temperaturen zu überstehen, da dies die Kristallinität des Polymers erhöht und es somit hitzebeständiger macht. Dies ist jedoch sehr experimentell und die Ergebnisse variieren erheblich je nach Filamentanbieter, Farbe / Pigment und verwendetem Temperverfahren.

PLA wäre ein Nichtstarter für den Außenbereich, da es biologisch abbaubar ist und im Sonnenlicht zusammenbrechen kann. Obwohl langsam, aber nicht nützlich für langfristige Projekte.


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"Keine Antwort" -Flaggen auf Diamant-Mod-Antworten werden normalerweise aus natürlichen Gründen verweigert, aber ich muss wirklich darauf hinweisen, dass diese Art von Antworten nicht gut für Stack Exchange geeignet sind. Dies sollte ein Kommentar zur eigentlichen Frage sein. Ihre Links werden auf jeden Fall im Abschnitt "Verknüpft" des Posts angezeigt. Wenn Sie der Meinung sind, dass diese Antworten auch diese Frage beantworten, können Sie die relevanten Teile kopieren, um eine freistehende Antwort zu erhalten.
Pipe

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@pipe - Sie haben offensichtlich recht. Ich entschuldige mich dafür, dass ich ein schlechtes Beispiel gegeben habe und meine eilige Antwort nur auf Links. Ich erinnere mich, dass ich in der Vergangenheit ähnliche Fragen wie bei den OPs gesehen hatte, diese aber nicht als Duplikat kennzeichnen wollte, und deshalb begann ich, einen Kommentar abzugeben, der dann aber nicht in die Zeichenbegrenzung passte. Es war sehr spät und ich hatte keine Zeit, die Antwort auf einen zufriedenstellenden Standard zu vervollständigen (schlechte Entschuldigung, die ich kenne). Ich werde den Beitrag erweitern und die relevanten Teile auf den verlinkten Fragen zitieren. :-)
Greenonline

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@pipe - Etwas aktualisiert. Übrigens, ich mag die Gaunerei Ihrer Homepage über SI-Einheiten sehr. Es ärgert mich auch, und ich bearbeite und addiere für immer &nbspzwischen der Menge und den Einheiten - sehr zum Leidwesen einiger Leute .
Greenonline
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