เส้นพลาสติกที่เหมาะกับการใช้งานกลางแจ้ง

เส้นพลาสติกที่เหมาะกับการใช้งานกลางแจ้ง

เส้นพลาสติกชนิดใดที่ดีที่สุดสำหรับงานพิมพ์ที่ทนต่อรังสี UV และสภาพภูมิอากาศต่าง ๆ

เลือกหัวข้อที่ต้องการ:

เมื่อเราใช้เวลาหลายชั่วโมงในการออกแบบ และพิมพ์ชิ้นงาน 3 มิติที่สมบูรณ์แบบเพื่อการใช้งานกลางแจ้ง เราคงอยากให้มันทนทานต่อสภาพอากาศต่าง ๆ หากเลือกใช้วัสดุที่ไม่ถูกต้อง งานที่พิมพ์มาอาจจะแตกร้าว บิดเบี้ยว หรือเปราะได้ ความจริงก็คือ วัสดุพิมพ์ 3 มิติไม่ได้ถูกผลิตขึ้นมาให้ทนทานทุกสภาพอากาศ หรือในแสงแดดจัดเป็นเวลานาน บทความนี้จะให้ทางเลือกที่ดีที่สุดที่จะมั่นใจว่างานพิมพ์ของคุณจะคงทนตามที่ตั้งใจไว้ ไม่ว่าจะต้องเจอสภาพอาอาศ หรืออุณหภูมิอย่างไรก็ตาม

ของใช้ที่วางไว้กลางแจ้งเช่น เฟอร์นิเจอร์ อุปกรณ์ทำสวน และของเล่น มักทำจากโพลีเอทิลีน (PE) น่าเสียดายที่ PE ไม่สามารถนำไปใช้พิมพ์งาน 3 มิติได้ เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวต่ำ (ต่ำกว่า PLA มาก) และมีการยึดเกาะของเลเยอร์ต่ำ

ไม่ว่าจะเป็นชิ้นส่วนที่นำไปใช้งานได้จริง หรือชิ้นส่วนตกแต่ง การเลือกวัสดุที่เหมาะสมจะช่วยให้มีความทนทานต่อปัจจัยแวดล้อมต่าง ๆ เช่น แสงแดด ความร้อน ความเย็น สารเคมี และความชื้นในระยะยาว ลองดูวัสดุสำหรับการพิมพ์ 3 มิติที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานกลางแจ้ง และมีคุณสมบัติที่ช่วยให้มันทนทานต่อสภาพอากาศ

ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติมากมายที่จำเป็นต้องอยู่กลางแจ้ง เช่น ขาตั้งกล้อง ขาตั้งไฟประดับ และแท่นชาร์จรถไฟฟ้า (ที่มา: Printables ชื่องาน RealPrint_200387 / Ondrej_Krames_139779 / Gizmotoy)

ก่อนอื่น เราควรทำความเข้าใจก่อนว่าสภาพอากาศภายนอกอาคารส่งผลต่อโพลีเมอร์อย่างไร

แสงยูวี เป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ทำลายพลาสติกมากที่สุด รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์จะสลายพันธะเคมีในพอลิเมอร์ด้วยกระบวนการที่เรียกว่าโฟโตดีแกรเดชัน ซึ่งไม่เพียงแต่ทำให้รูปลักษณ์ภายนอกเปลี่ยนไป เช่น สีเหลืองหรือสีขาว (“เหมือนผงชอล์ก”) เท่านั้น แต่ยังทำให้คุณสมบัติทางกายภาพเสื่อมลงอีกด้วย

ปัจจัยที่ทำลายพลาสติกมากที่สุดเป็นอันดับสองคือ ความชื้น เรามักคิดว่าพลาสติกกันน้ำได้ แต่จริง ๆ แล้วพอลิเมอร์แต่ละชนิดจะดูดซับน้ำในอัตราที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดการบวมที่สังเกตได้ยาก แต่ก็ไม่ได้ส่งผลเสียต่อความแข็งแรง และการใช้งานของชิ้นงานที่อยู่กลางแจ้งของคุณลดลงลงเมื่อเวลาผ่านไป

ความร้อน และความเย็น ก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาเช่นกัน แม้ว่าพลาสติกส่วนใหญ่จะไม่ละลายแม้ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่ร้อนจัด แต่ก็สามารถอ่อนตัวลงจนเสียหายได้ ซึ่งมักจะเป็นปัญหาสำหรับชิ้นส่วนที่ใช้งานอยู่ เช่น ขายึด ตัวล็อค หรือกล่องหุ้ม ในทางกลับกัน อุณหภูมิที่เย็นจัดมีแนวโน้มที่จะทำให้ชิ้นส่วนเปราะ และหักง่าย เนื่องจากอุณหภูมิที่ลดลงทำให้ชิ้นส่วนมีความยืดหยุ่นลดลง

คำถามอีกข้อที่ต้องพิจารณาคือชิ้นส่วนของคุณจะสัมผัสกับ สารเคมี ตัวทำละลาย น้ำมัน หรือสิ่งที่คล้ายคลึงกัน เช่น สารเคมีในสระว่ายน้ำ จารบีจักรยาน หรือแม้แต่สารมลพิษต่าง ๆ หรือไม่

เนื่องจากไม่มีวัสดุโพลีเมอร์สำหรับการพิมพ์ 3 มิติชนิดใดที่มีความทนทานต่อรังสี UV สารเคมี ความร้อน และความชื้นได้ดี คุณจึงต้องเลือกชนิดที่มีจุดแข็งอย่างเฉพาะเจาะจงเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานแต่ละแบบ

มาดูโพลีเมอร์ 6 อันดับแรกสำหรับการนำไปใช้งานกลางแจ้ง และคุณสมบัติหลักของโพลีเมอร์เหล่านี้กัน

ความต้านทานต่อสภาพอากาศของเส้นใยการพิมพ์ 3 มิติที่นิยมใช้

เราขอแนะนำวัสดุโพลีเมอร์สำหรับการพิมพ์ 3 มิติที่ดีที่สุดสำหรับพิมพ์ชิ้นส่วนที่ใช้ในกิจกรรมกลางแจ้ง พร้อมคุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้

โปรดจำไว้ว่าเส้นพลาสติกแต่ละชนิดที่คุณซื้ออาจไม่ได้มีคุณสมบัติเฉพาะเหล่านี้ทั้งหมด เนื่องจากผู้ผลิตเส้นใยแต่ละรายอาจใช้สารเติมแต่งเพื่อเพิ่มสี หรือคุณสมบัติอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อคุณสมบัติของวัสดุ ดังนั้นควรอ่านเอกสารข้อมูลจำเพาะของวัสดุเสมอ นอกจากนี้ วัสดุบางรุ่นอาจมี และมักจะมีสารเติมแต่งที่ช่วยเพิ่มการป้องกันรังสียูวีคุณจะพบโพลิเมอร์หลายชนิดที่อ้างว่ามีคุณสมบัติป้องกันรังสียูวีเพิ่มขึ้น

วัสดุ ความต้านทาน รังสียูวี การดูดความชื้น* ทนความร้อน* คุณสมบัติเพิ่มเติม
PETG ดี ต่ำมาก 0.02% ดี (80ºC Tg) ปลอดภัยต่ออาหาร ปลอดสารพิษ
ASA ดี/ดีมาก ต่ำ 0.3% สูง (100ºC Tg) พิมพ์ง่าย คงรูปแม้ในอุณหภูมิเย็นและร้อน
PA 11 (ไนลอน) ดี ปานกลาง 2% พอใช้ (35ºC Tg) มาจากพืช ทนทาน มีเส้นใยไฟเบอร์ผสมอยู่
PC ดี ต่ำ 0.2% สูง (160ºC Tg) โปร่งใส ทนไฟ
TPU พอใช้ ปานกลาง 0.5% พอใช้ (-43ºC Tg) มีความยืดหยุ่น สามารถเข้ากันได้ทางชีวภาพ
PP พอใช้ ต่ำมาก 0.02% พอใช้ (-25ºC Tg) กึ่งยืดหยุ่น ทนทาน
PLA UV เปลี่ยนสี ต่ำ ปานกลาง 1% ต่ำ (55 °C Tg) ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (หลังการแปรรูป)

 *การดูดความชื้น หมายถึงระดับการดูดความชื้นของวัสดุ ซึ่งบ่งชี้ว่าวัสดุนั้นมีแนวโน้มที่จะบวมตัวมากน้อยเพียงใด โดยจะลด Tg (อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นแก้ว) และลดความแข็งแรงของพลาสติก มาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการวัดการดูดซึมน้ำในพลาสติกคือ ASTM D570 ซึ่งกำหนดเปอร์เซ็นต์ของน้ำที่ดูดซับเข้าไปหลังจากแช่อยู่ในน้ำเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ในตารางด้านบน เราได้แสดงเปอร์เซ็นต์สูงสุดของน้ำที่ดูดซับโดยน้ำหนัก

*ทนความร้อน วัดเป็นหน่วย Tg หรือ “Glass Transition Temperature” ซึ่งเป็นจุดที่พอลิเมอร์เริ่มเปลี่ยนจากสถานะแข็งเป็นสถานะยืดหยุ่นมากขึ้น ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณสมบัติทางโครงสร้างของชิ้นงานที่พิมพ์ออกมา สำหรับ TPU แบบยืดหยุ่น และ PP แบบกึ่งยืดหยุ่น Tg จะกลับกัน คือเป็นจุดที่เปลี่ยนสถานะจากความยืดหยุ่นเป็นแข็งเปราะ ซึ่งปกติอยู่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งมาก

เส้นพลาสติกชนิดไหนที่ทนทานต่อฤดูหนาว หรือในช่องแช่แข็ง

สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องทนต่ออุณหภูมิต่ำขนาด -20 °C เราขอแนะนำเส้นพลาสติกสามชนิด ได้แก่ PC (โพลีคาร์บอเนต) ASA และไนลอน 12 หลีกเลี่ยงการใช้ PETG เนื่องจากมีแนวโน้มว่าจะเปราะเมื่ออยู่ที่อุณหภูมิ -20 °C

PC โพลีคาร์บอเนตเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด มันทนทานต่อแรงกระแทกแม้อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง และโพลีคาร์บอเนตบางชนิดมีความทนทานต่ออุณหภูมิ -60°C ข้อเสียคือพิมพ์ยากกว่า คุณต้องใช้เครื่องที่ปิด หัวฉีดทำอุณหภูมิได้สูง และควรใช้วัสดุเกรดป้องกันรังสียูวี หรือใช้สารเคลือบป้องกันหากต้องตากแดด

ASA เป็นตัวเลือกที่ดีหากแสงแดดเป็นเรื่องที่ต้องกังวล จริงๆ แล้ว ASA เป็น ABS รุ่นที่ทนต่อรังสียูวี จึงไม่เหลืองหรือแตกร้าวเมื่อใช้งานกลางแจ้ง และยังคงใช้งานได้ดีในสภาพอากาศหนาวเย็น แต่ควรระวังว่าอาจบิดงอระหว่างพิมพ์ หากไม่ได้พิมพ์ในเครื่องพิมพ์ที่ควบคุมอุณหภูมิให้คงที่

ไนลอน 12 โดยเฉพาะในแบบที่เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ เป็นอีกหนึ่งตัวเลือกที่ดีมาด มันดูดความชื้นได้น้อยกว่าไนลอนชนิดอื่น ๆ คงความเหนียวแน่นแม้ในสภาพอากาศหนาวเย็น และใช้เป็นชิ้นส่วนที่ใช้งานได้จริง เช่นเดียวกับโพลีคาร์บอเนต จำเป็นต้องเก็บไว้ในที่แห้ง และอาจต้องป้องกันรังสียูวีหากต้องถูกแสงแดด

โดยสรุป: เลือก PC สำหรับความเหนียวสูงสุด ASA เพื่อการทนทานต่อสภาพอากาศในระยะยาว และ PA12 สำหรับชิ้นส่วนที่ทนทาน และรับน้ำหนัก

PETG (โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตไกลคอล)

PETG เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับงานพิมพ์ 3 มิติสำหรับงานกลางแจ้งหลากหลายประเภท รวมถึงกระถางต้นไม้และไฟส่องสว่าง (ที่มา: Filamentive/ Mrmakerspace จาก Printables)

PETG เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับงานพิมพ์ 3 มิติที่ใช้กลางแจ้ง เนื่องจากมีความแข็งแรง ทนทานต่อแรงกระแทก และทนต่อสภาพอากาศ แม้จะถือเป็นวัสดุที่แข็งแรงทนทานต่อทุกสภาวะอากาศ แต่ก็มีสิ่งสำคัญที่ควรคำนึงถึง:

  • ความต้านทานรังสี UV: PETG มีความต้านทานรังสี UV ในระดับหนึ่ง ทำให้มีแนวโน้มน้อยที่จะเหลืองหรือเสื่อมสภาพเมื่อโดนแสงแดดเป็นเวลานาน แต่ก็ไม่ทนทานเท่ากับวัสดุใสชนิดอื่นอย่าง PC
  • ทนความร้อนและสารเคมี: ทนทานต่อสารเคมีได้ดี จึงเหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้งที่มักสัมผัสกับสภาพแวดล้อมต่าง ๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเป็นโพลีเอสเตอร์เทอร์โมพลาสติก ต่างจากพลาสติกเทอร์โมเซ็ต โพลีเอสเตอร์จึงสามารถเสียรูปได้เมื่อโดนความร้อนสูง ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงการถูกแสงแดดโดยตรงตลอดทั้งวันเพื่อป้องกันการบิดงอ
  • เส้นชนิดพิเศษ:มี PETG รุ่นพิเศษที่มีความต้านทานรังสี UV มากขึ้นเช่น ได้รับการปรับปรุงเพื่อให้ทนทานต่อรังสียูวีมากขึ้น โดยมีการรับประกันว่าสีจะคงอยู่ได้นานอย่างน้อยห้าปี ข้อเสียคือ PETG รุ่นนี้อาจ ไม่ปลอดภัย สำหรับอาหาร และ PETG GF UV ที่เสริมด้วยไฟเบอร์กลาส ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของวัสดุนอกเหนือจากการทนทานต่อรังสี UV อีกด้วย

ความเห็นของเรา

PETG เป็นวัสดุที่แนะนำอย่างยิ่งสำหรับการพิมพ์กลางแจ้งเนื่องจากมีคุณสมบัติที่หลากหลาย ราคาที่เอื้อมถึง และยังมีจำหน่ายแบบวัสดุรีไซเคิลให้เลือกด้วย

ASA (อะคริโลไนไตรล์ สไตรีน อะคริเลต) 

อ่างล้างจานกลางแจ้งนี้พิมพ์ด้วยวัสดุที่ทนทาน ทนต่อรังสี UV และยังทนต่อสารเคมี เช่น ASA (ที่มา: Subsite_2448 ผ่านทาง Printables)

ASA ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อทนต่อการใช้งานกลางแจ้งที่มีความรุนแรง ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการพิมพ์3 มิติ ของใช้ และชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่ใช้กลางแจ้ง ซึ่งไม่สูญเสียคุณสมบัติเชิงกลหรือสี

  • ความต้านทานรังสี UV สูง: ASA มีความต้านทานรังสี UV สูง ช่วยให้สีคงตัวในระยะยาว และป้องกันการเสื่อมสภาพจากการสัมผัสแสงแดดเป็นเวลานาน
  • ช่วงอุณหภูมิที่กว้าง: สามารถคงคุณสมบัติเชิงกลไว้ได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ช่วยให้เหมาะกับผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้กลางแจ้งตลอดทั้งปี ทั้งในฤดูหนาวและในฤดูร้อนที่อบอ้าว
  • ทนทานต่อสารเคมีได้ดี: ASA ทนทานต่อสารเคมี น้ำมัน และตัวทำละลายได้ดี จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่คาดว่าจะต้องสัมผัสกับสารเคมีต่าง ๆ
  • ส่วนผสมที่เพิ่มคุณสมบัติให้แข็งแกร่งยิ่งขึ้น: หากต้องการคุณสมบัติเชิงกลที่สูงขึ้น ควรพิจารณาเส้นที่ผสมกับวัสดุอื่น ๆ เช่น ASA/PC และ ASA/PVC

ความเห็นของเรา

แม้ว่า ASA จะถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้งานกลางแจ้ง และมีคุณสมบัติเชิงกลที่แข็งแกร่ง แต่เหตุผลเดียวที่ ASA ไม่ได้เป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ ของเราคือ ASA ปล่อยควันพิษที่อาจเป็นอันตรายขณะพิมพ์ และจำเป็นต้องใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีอุณหภูมิหัวฉีดสูงถึงประมาณ 230 องศาเซลเซียส

PA (Polyamine) ไนลอน-ที่ผสมสารป้องกันรังสียูวี

ไนลอน (PA 12 และ PA 11 ซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า) ขึ้นชื่อเรื่องความแข็งแรง ความเหนียว และความยืดหยุ่น ทำให้เป็นวัสดุอเนกประสงค์สำหรับการใช้งานกลางแจ้ง หากคุณสนใจ PA11 ที่ผลิตมาเพื่อการใช้งานกลางแจ้งโดยเฉพาะ ลองมองหา UV stabilized polyamide 11 ซึ่งจะเพิ่มสารเติมแต่งเข้าไปอีก

สารป้องกันรังสียูวีคือสารเติมแต่งที่ผสมลงในพอลิเมอร์ไนลอนระหว่างการผลิตเส้นใย หน้าที่ของสารนี้คือดูดซับหรือป้องกันรังสียูวี ป้องกันไม่ให้สายพอลิเมอร์สลายตัว ซึ่งเป็นสาเหตุของความเปราะ สีซีดจาง และสูญเสียคุณสมบัติเชิงกล สารป้องกันรังสียูวี เช่น เบนโซไตรอะโซล จะดูดซับรังสียูวีที่เป็นอันตราย ก่อนที่จะทำให้ไนลอนเสื่อมสภาพหรือเปลี่ยนสี แม้จะมีสารป้องกันรังสียูวีแล้ว การเคลือบงานพิมพ์ไนลอนของคุณด้วยสเปรย์ใสป้องกันรังสียูวีก็สามารถยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก

ช่องดักอากาศบนฝากระโปรงคาร์บอนไฟเบอร์ไนลอนที่พิมพ์แบบ 3 มิติของ Toyota Racing GR86 Cup (ที่มา: Stratasys)
  • ความต้านทานรังสียูวี: PA11 ไวต่อรังสียูวีน้อยกว่า PA12 และมักใช้ในงานกลางแจ้งที่ต้องสัมผัสกับแสงแดดเป็นเวลานาน เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์ อุปกรณ์กลางแจ้ง และอุปกรณ์ตกแต่งสถาปัตยกรรม หากต้องการป้องกันรังสียูวีเป็นพิเศษ ลองเคลือบงานพิมพ์ของคุณด้วย สเปรย์ใสป้องกันรังสียูวี เพื่อการปกป้องที่มากขึ้น
  • ความทนทานต่อสารเคมี: ไนลอนขึ้นชื่อเรื่องความทนทานต่อสารเคมีทั่วไปหลายชนิด รวมถึงน้ำมัน จาระบี เชื้อเพลิง ตัวทำละลาย และสารละลายด่าง อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่าไนลอนมีแนวโน้มที่จะดูดความชื้นสูง
  • ความต้านทานต่อแรงกระแทก: ไนลอนมีความต้านทานต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยมและสามารถทนต่อการดัดงอได้โดยไม่แตกหรือหัก จึงเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องรับน้ำหนัก

ความเห็นของเรา

หากความแข็งแรง และความทนทานของชิ้นงานที่ใช้กลางแจ้งของคุณคือสิ่งสำคัญที่สุด ไม่มีอะไรจะดีไปกว่า PA11 โดยเฉพาะอย่างยิ่งรุ่นที่เสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ หรือไฟเบอร์กลาส วัสดุนี้เป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ ของเราในการทำอุปกรณ์กีฬากลางแจ้ง และชิ้นส่วนที่มีหน้าที่เป็นตัวล็อก นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่อาจสัมผัสกับสารเคมี เช่น ไอเสียจากเครื่องยนต์

PC (โพลีคาร์บอเนต)

โพลีคาร์บอเนตเป็นวัสดุที่นิยมใช้ทำชิ้นส่วนโดรน (ที่มา: Raise3D)

โพลีคาร์บอเนต (PC) มักเป็นที่นิยมใช้ในงานที่ต้องการความทนทานต่อรังสี UV สูงสุด และสูงกว่า PETG ด้วยซ้ำ โดยทั่วไปแล้วจะมีราคาแพงกว่า PETG นอกจากนี้ยังเป็นที่นิยมใช้แทนกระจกเนื่องจากมีความใส ทนทานต่อแรงกระแทกได้มากกว่ากระจกถึง 250 เท่า และสามารถเจาะรูได้โดยไม่แตกร้าว แน่นอนว่า PC ไม่เพียงแต่ใสเท่านั้น แต่ยังเติมสีได้โดยยังมีความใสอยู่ หรือจะให้ทึบแสงก็ได้

  • ความต้านทานรังสียูวี: พีซีมีความต้านทานรังสียูวีโดยธรรมชาติ และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานกลางแจ้งที่แสงแดดเป็นปัญหาสำคัญ พีซีถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ให้แสงสว่างภายนอกอาคาร วัสดุพีซีบางชนิดมีการเติมสารป้องกันรังสียูวีในสูตรเพื่อเพิ่มความทนทานในการใช้งานกลางแจ้ง
  • คุณสมบัติทางกล: พีซีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการพิมพ์ 3 มิติ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยม เช่น ทนต่อแรงกระแทก ความแข็งแกร่ง และความเหนียวสูงพร้อมทั้งทนความร้อนได้ดี และมีความแน่นอนเรื่องขนาด
  • PC Blends: มักผสมกับพลาสติกชนิดอื่นเพื่อเพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทก เช่น PC-ABS ซึ่งมีสีดำและสีขาว ใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ตัวโดรน และชิ้นส่วนอะไหล่ที่ต้องการความแข็งแรงมากกว่า ABS เพียงอย่างเดียว นอกจากนี้ยังมี PC ที่มีการเติมองค์ประกอบอื่นเช่น เส้นใยคาร์บอนได้อีกด้วย

ความเห็นของเรา

สำหรับชิ้นส่วนภายนอกอาคารที่มีความแข็งแรง และทนทานต่อรังสียูวี โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่ต้องการความโปร่งใส หรือโปร่งแสง พีซีเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม วัสดุนี้เป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับทำระบบแสงสว่างภายนอกอาคาร นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับชิ้นส่วนโดรนและ UAV ที่ต้องสัมผัสกับแสงยูวี และความร้อนภายนอกอาคาร

TPU (เทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน)

ยางล้อเป็นการใช้งาน TPU ที่พบได้ทั่วไปสำหรับงานพิมพ์ 3 มิติด้วยวัสดุ TPU (ที่มา: Printables จาก ShakeAndBake)

TPU เป็นวัสดุหลักสำหรับชิ้นส่วนที่ใช้งานกลางแจ้งซึ่งต้องการความยืดหยุ่น เช่น ข้อต่อสายยาง หรือล้อ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะมีวัสดุตัวเลือกให้เลือกไม่มากนัก ซึ่งมีทั้ง TPE (เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์) ที่ทนทานต่อสารเคมีได้มากกว่า และ TPC (เทอร์โมพลาสติกโคโพลีเอสเตอร์) ที่ทนความร้อนได้ดีกว่า TPU แต่คุ๊ภาพที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยอาจไม่คุ้มค่ากับต้นทุนที่เพิ่มขึ้น ขึ้นอยู่กับการใช้งานของคุณ

  • ความทนทานต่อสภาพอากาศ: โดยทั่วไปแล้ว TPU ทนทานต่อสภาพอากาศ แต่อาจทำงานได้ไม่ดีนักในสภาวะอุณหภูมิที่มีความรุนแรง โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง TPU มีจุดหลอมเหลวค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ ซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติของคุณเสียรูปในสภาพอากาศร้อนจัด
  • คุณสมบัติหลัก: TPU เป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ เนื่องจากความยืดหยุ่น และความทนทาน เป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมที่ใช้ทำชิ้นส่วนที่ใช้งานได้จริง ซึ่งจำเป็นต้องโค้งงอ และซับแรงกระแทก
  • การปรับแต่งสูตรเคมี: อย่าเพิ่งรีบตัด TPU ทิ้งไป! มันเป็นพลาสติกที่ถูกสร้างมาอย่างพิถีพิถันอยู่แล้ว และผู้ผลิตเส้นได้ปรับแต่งให้มันเหมาะกับการใช้งานเฉพาะทุกประเภท ยกตัวอย่างเช่น BASF ที่คิดค้นสูตรให้ทนทานต่อการสึกหรอ และการเสียดสีสูง มีความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ ดีเยี่ยม และทนต่อน้ำมัน จารบี ออกซิเจน และโอโซนได้ดี

ความเห็นของเรา

แม้ว่า TPU หลายยี่ห้อจะเสื่อมสภาพลงเมื่ออยู่ภายนอกอาคารเป็นเวลานานเนื่องจากรังสียูวี และผลกระทบจากการที่มันดูดน้ำ แต่ก็มี TPU บางประเภทที่ออกแบบมาเพื่อให้ทนทานต่อการใช้งานภายนอก ซึ่งอาจต้องจ่ายแพงขึ้น บ้างแต่หากคุณให้ความสำคัญ กับความยืดหยุ่น และความทนทานเป็นอันดับแรก นี่คือตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับคุณ

PP (โพลีโพรพิลีน)

หัวฉีดน้ำกลางแจ้งที่พิมพ์ 3 มิติ เหมาะอย่างยิ่งที่จะพิมพ์ด้วยโพลีโพรพีลีน (ที่มา: Falcone20cne จาก Go-3Dprint)

โพลีโพรพีลีน (PP) เป็นพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกอเนกประสงค์ที่ได้รับความนิยมอย่างสูงในด้านความแข็งแรงทางกายภาพ และความทนทานต่อสารเคมีเมื่อนำไปใช้งานกลางแจ้ง จุดเด่นของโพลีโพรพีลีนคือคุณสมบัติการดูดความชื้นต่ำ ทำให้มีคุณสมบัติกันน้ำได้ดี

  • ความต้านทานรังสียูวี: ข้อเสียหลักของ PP คือความต้านทานรังสียูวีต่ำการสัมผัสกับแสงยูวีเป็นเวลานานอาจทำให้เส้น PP เสื่อมสภาพลงเมื่อเวลาผ่านไป เว้นแต่เส้น PP ของคุณจะผสมสารป้องกันรังสียูวี
  • คุณสมบัติเชิงกล: ลักษณะสำคัญประการหนึ่งของ PP คือมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยม ทำให้เป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักเบา และทนทาน เช่น ท่อ ถังน้ำ และอุปกรณ์ต่างๆ เนื่องจากทนต่อการกัดกร่อน และมีความทนทานในการใช้งานในบ้าน และอุตสาหกรรมต่างๆ
  • การกันน้ำ: PP เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานกลางแจ้งที่ต้องการความแข็งแรง และกันน้ำ เช่น ชิ้นส่วนสำหรับระบบสปริงเกอร์ อันที่จริงแล้ว วัสดุนี้มักถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม เช่นการฉีดขึ้นรูป สำหรับเฟอร์นิเจอร์สนาม เนื่องจากมีความเหนียว และยืดหยุ่นในช่วงฤดูร้อนอุณหภูมิสูง แต่ก็อาจเปราะได้ในช่วงฤดูหนาวที่อากาศหนาวจัด

ความเห็นของเรา

สำหรับงานพิมพ์ 3 มิติที่เกี่ยวข้องกับน้ำเช่น ข้อต่อท่อ ช่องระบายอากาศเครื่องปรับอากาศ และน้ำพุ ไม่มีอะไรจะดีไปกว่า PP อีกแล้ว จริงอยู่เรามักใช้ PVC ในงานประปา และมันก็สามารถใช้กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้ด้วย แต่มันมีความเป็นพิษสูง และมีอันตรายระหว่างการพิมพ์ 3 มิติ เราจึงแนะนำให้ใช้ PP แทน