Термическая деградация 3D напечатанной АБС (и других пластиков)

8

Краткая версия моего вопроса:

Могут ли 3D-печатные детали из ABS выжить в инкубаторе в течение одного года при температуре 80 year в течение одного года ?

Пожалуйста, читайте дальше для более подробной информации.

Я печатаю некоторые детали, которые будут использоваться внутри инкубатора в лаборатории. Они, вероятно, будут использоваться при 80 80 в течение по крайней мере года, возможно, даже при более высоких температурах, чем это. (Но скорее всего под 100 ℃.)

В настоящее время мы используем ABS для этих частей. Мой вопрос заключается в том, ухудшится ли АБС с 3D-печатью в этих условиях. (Например: станет ли он мягким и провисшим, обесцветится ли, станет ли он хрупким?) Части скрепляются друг с другом, образуя довольно большой объект, представляющий собой стойку с большим количеством стеклянных флаконов, поэтому важно, чтобы он оставался жесткие.

Я нашел некоторые документы по термическому разложению АБС (например, этот выглядит довольно всеобъемлющим), но у меня нет опыта, чтобы интерпретировать их с точки зрения того, как мои детали будут вести себя практически. Я также не уверен, что 3D печать будет иметь значение.

Если ABS не подходит для такого применения, есть ли другие пластмассы? Мы используем Zortrax M200, поэтому мы выбираем пластмассы, перечисленные здесь . Я отмечаю, что PCABS указан как особо устойчивый к температуре, поэтому мы могли бы пойти на это - но мы бы предпочли ABS, если он будет работать, поскольку он поставляется в белом цвете, а не в слоновой кости (что важно для нашего применения), и у нас есть много из этого доступны.

обновление: в итоге мы решили, что использовать ABS слишком рискованно, поэтому мы пошли с PCABS, и мы просто будем жить с желтоватым цветом. (Мы можем покрасить его в белый цвет.) В настоящее время он находится в духовке во время пробного запуска, и если он не потерпит неудачу в течение нескольких недель, мы рискуем провести годовой эксперимент с этим материалом. Тем не менее, мы все равно будем очень благодарны за советы от тех, кто обладает конкретными знаниями или опытом такого рода ситуаций.

print-material filament-choice

— Натаниель
источник

1

Печатные пластмассы обычно имеют широкий диапазон температур стеклования, причем производители изменяют состав пластмасс по своему усмотрению, поэтому вы не можете быть уверены, выживет ваш пластик или нет, если вы не попробуете.

— ZuOverture

@ZuOverture проблема в том, что попытка включает в себя ожидание года, чтобы увидеть, провалился ли весь эксперимент. Вот почему я надеюсь воспользоваться знаниями и опытом этого сообщества. 80 градусов намного ниже температуры стеклования для АБС - я больше беспокоюсь о окислении и других химических изменениях, которые могут произойти.

— Натаниэль

Из аннотации видно, что основной причиной деградации является окисление, и я не думаю, что у него есть температурный предел, где он начинается, и ниже его ничтожно мало. Нет, окисление будет происходить при 80 ° С, чуть медленнее, чем при 112 ° С. Я не вижу шкалы времени в аннотации, хотя она должна быть в полном тексте. Если нет никого, кто мог бы получить эту статью, вы можете рассмотреть тест во время использования. Напечатайте две стойки, время использования должно отличаться, но вы используете только младшую и ищите признаки деградации на старой. Пару недель может быть достаточно, чтобы начать. (И я надеюсь, что вы не используете УФ)

— ZuOverture

У меня есть доступ к полному тексту (я не осознавал, что он был платным), но проблема в том, что он в основном отображает время против таких вещей, как «ударная вязкость» или «интенсивность oPs I_3 (%), связанных с количеством сайтов свободного объема», которые я не знаю, как интерпретировать с точки зрения моей заявки. В основном они фокусируются на образцах, приготовленных при температуре 120 ℃, и временные рамки для этого, похоже, исчисляются сотнями часов. (т. е. пара недель - это правильно.) Если то же самое верно и при 80 ℃, нам придется использовать другой материал, так как он нужен нам в течение года, но я действительно не могу сказать это по бумаге.

— Натаниэль

Обычный метод защиты от атмосферных воздействий для пластиков - их покраска, хотя вам придется изучить, как ведет себя это покрытие при 80С. Некоторые из них могут быть задокументированы лучше, чем АБС («для наружного использования в Сахаре» должно быть достаточно).

— ZuOverture

3

Чтобы ответить на ваш вопрос кратко: Нет, ABS не выживут на срок не менее одного года при 80-100 ° С .

Если вы посмотрите на график выше (от Tiganis / Burn), вы заметите, что синяя линия (ABS 90 ° C) уменьшается. Я сделал расчет графика для глазного яблока и пришел к уравнению ( Jдля энергии разрыва , hдля часов ):

J = -0.002h + 14

Исходя из этого, энергия разрыва 0 Джоулей будет достигнута через 7056 часов или 294 дня .

Если вы будете бродить по интернет-форумам по 3D-печати, вы обнаружите, что эта ценность является основой опыта людей. Я помню один случай, когда кто-то потушил кусочек АБС на солнце, и через год он сломался.

Tiganis; Ожог: влияние теплового старения на смеси акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС). В: Lacasse; Vanier (1999): Прочность строительных материалов и компонентов 8, с. 912-922.

— опечатка
источник

0

Ваша нить из АБС, вероятно, будет отличаться от нити АБС, о которой идет речь в документе, как минимум, нить добавила окраску (АБС не имеет белого цвета), возможно, в ней есть другие добавки, облегчающие ее выдавливание и - особенно для низких Стоимость АБС - также возможно, есть и другие случайные примеси.

«Один и тот же» материал от разных производителей часто совершенно очевидно отличается (для нити накаливания, разные партии от одного и того же производителя иногда разные), поэтому, даже если кто-то здесь имел опыт приготовления АБС в течение года, вы не можете быть уверены, ваша АБС будет работать так же, как и их АБС.

Если информация отсутствует в техническом описании материала, вы можете попытаться связаться с производителем, кроме этого, у вас действительно нет возможности узнать другого, кроме как попробовать себя.

— Nir
источник

0

разогрейте его, посмотрите, что произойдет, и примите во внимание дополнительную поддержку в случае, если она ухудшает свою работу. если возможно, нанесите защитный слой. кто-то сказал краску, но вы можете добавить слой смолы или керамики?

— Gonz
источник

2

В настоящее время он находится в тестовом режиме. Но, как я сказал и в комментариях, и в вопросе, нам нужно, чтобы он функционировал не менее года, и, если он потерпит неудачу за это время, нам придется начинать заново, поэтому «попробуй и посмотри» - это не совсем хорошо. вариант для нас.

— Натаниэль

1

Gonz, ваш ответ был бы гораздо полезнее, если бы вы указали, на какую смолу и / или керамику вы ссылаетесь, и как это предотвратит деградацию основного пластика из-за высокой температуры (учитывая, что любое покрытие будет иметь нулевой эффект на проникновение тепла, в течение одного года).

— Mac

@nathaniel попробуй любой пластик. Сколько это весит. сделайте небольшую структуру из каждого материала, наложите на него тяжёлый вес. Будет ли время, когда он остынет, будет ли он медленно остывать. если вы очистите его, какие химикаты вы бы использовали и при какой температуре вы бы его очистили. Эти факторы могут привести к более быстрому разложению. Что касается смолы, я не рекомендую. Я просто предлагаю добавить дополнительный слой чего-либо, чтобы уменьшить поглощение тепла, а также химический контакт. это может быть распылено на щеткой может быть минерал, соль, комбинированные слои. Просто укрепить напряженные области.

— Gonz

0

Я бы порекомендовал Taulman Bluprint , который имеет T _g 100 ° C и печатает около 250 ° C.

Я получил небольшой образец, и он хорошо печатался с рекомендуемыми настройками. Я не проводил никаких термических испытаний с моим принтом (я сделал с ним ручку для газонокосилки), но у Таулмана солидная репутация в области инженерных нитей.

— MechanizedMedic
источник

ОП утверждает, что он ограничен выбором катушек материала Zortrax M200.

— 0scar