Filamen 3D Terbaik untuk Daya Tahan Outdoor

Jika Anda berpikir bahwa semua jenis filamen cocok untuk digunakan di luar ruangan dan semuanya tahan terhadap elemen cuaca dengan sama baiknya, Anda salah… tetapi jangan khawatir, kita semua pernah mengalami hal itulah, itulah sebabnya saya menulis artikel ini, karena saya ingin cetakan 3D Anda tahan lebih lama, bahkan saat ditinggalkan di bawah matahari dan hujan.

Saya akan membahas semua hal yang perlu dipertimbangkan saat memilih filamen, serta memberikan pendapat saya tentang yang harus Anda gunakan dan sama pentingnya, yang harus Anda hindari.

Jadi, mari kita mulai dengan tabel cepat yang seharusnya membantu Anda mendapatkan ide tentang filamen terbaik untuk penggunaan outdoor:

Filamen	Resistensi UV	Resistensi Panas	Hygroscopic	Mudah Dicetak?	Harga per Gulungan 1Kg
PLA	Tidak	60 ºC	Ya	+++++	Sekitar $20
ABS	Tidak	100 ºC	Ya	++	Sekitar $20
PETG	Ya	85 ºC	Ya	++++	Sekitar $20
ASA	Ya	105 ºC	Sedikit Hygroscopic	++	Sekitar $30
HIPS	Tidak	90 ºC	Tidak	+++++	Sekitar $20

Hal penting yang perlu dipertimbangkan saat memilih filamen untuk penggunaan outdoor:

Resistensi UV

Salah satu faktor penting yang perlu dipertimbangkan saat membuat cetakan 3D FDM untuk penggunaan atau tampilan outdoor adalah efek cahaya UV pada cetakan.

Cahaya UV cenderung memutihkan dan merusak cetakan filamen PLA seiring waktu, menyebabkan warna pudar dan cetakan menjadi rapuh. Waktu yang dibutuhkan sebelum degradasi terlihat bergantung pada seberapa ekstrim kondisi cuaca serta penggunaan cetakan.

Filamen PLA rentan terhadap kondisi panas tinggi yang akan menyebabkan meleleh dan deformasi. Filamen ABS juga tidak tahan UV dan saat terpapar matahari seiring waktu akan mulai berubah dari cetakan transparan, mengambil tampilan hangus kekuningan, dan cetakan juga akan menjadi rapuh.

Filamen PETG dan ASA tahan UV dan dapat menahan berbagai kondisi cuaca, membuatnya cocok untuk penggunaan indoor dan outdoor.

Resistensi Suhu (dan suhu transisi kaca)

Suhu bisa menjadi topik yang menimbulkan perdebata ketika berkaitan dengan cara menghitung suhu transisi kaca untuk berbagai polimer. Ada beberapa definisi yang berbeda dengan hasil yang berbeda, dan semuanya tampak diterima.

Secara umum, diterima bahwa suhu transisi kaca adalah rentang suhu di mana polimer akan mulai meleleh atau mengubah bentuk. Misalnya, PLA memiliki suhu transisi kaca antara 43,89 derajat C hingga 62,78 derajat C.

PLA memiliki suhu transisi kaca terendah dari semua filamen FMD dan memiliki resistensi suhu rendah. Resistensi suhu dihitung pada suhu tertinggi dan terendah yang dapat ditahan cetakan sebelum terpengaruh negatif melalui meleleh (mengubah bentuk cetakan) atau retak.

Termoplastik tidak boleh higroskopik

Termoplastik yang higroskopik menyerap kelembaban dari udara dan dapat menyebabkan berbagai masalah cetakan. Keparahan dampak kelembaban pada pencetakan bergantung pada tingkat kelembaban dan paparan panjang terhadap kelembaban.

Dalam kondisi normal, filamen PLA yang terpapar akan menyerap kelembaban dan membengkak hingga 40 mikrometer dalam sekitar 150 jam. Karena setiap lapisan cetakan sangat halus, peningkatan diameter filamen 20-40 mikron akibat kelembaban dapat berakibat fatal, dan cetakan akan gagal sejak awal.

Termoplastik seharusnya tidak higroskopik, tetapi sayangnya banyak yang demikian.

Berbagai jenis termoplastik dalam pencetakan 3D masing-masing memiliki tingkat serap kelembaban yang bervariasi, misalnya; filamen Nylon yang disimpan dalam kondisi normal akan mencapai titik saturasi kelembaban dalam waktu singkat 18 jam.

Beberapa efek dari filamen yang basah termasuk suara pecahan, gelembung, dan uap yang keluar dari nozel extruder. Filamen akan kehilangan kemampuan menempel pada meja cetak dan dalam kebanyakan kasus, cetakan akan gagal, menjadi lunak dan rapuh.

Nozel extruder tidak akan berfungsi secara normal dengan penundaan awal dan mungkin akan macet sebagai akibatnya. Untuk mengatasi masalah terkait kelembaban, disarankan untuk membeli lemari penyimpanan filamen yang dikontrol suhu (dan kelembaban). Mekanisme pengiriman pada sebagian besar printer memastikan filamen tetap kering selama sesi pencetakan.

Seberapa mudah dicetak?

Filamen PLA adalah yang paling mudah dicetak, berkat kebutuhan panas yang rendah dan proses pengeringan pasca dapat menghasilkan permukaan halus yang halus, tetapi Anda akan kehilangan kemampuan mencetak struktur rinci yang halus.

PETG, ASA dan filamen lainnya memerlukan suhu yang lebih tinggi dan meja cetak dipanaskan tetapi juga cukup mudah dicetak.

Printer filamen hobi sebagian besar adalah printer terbuka, tetapi beberapa printer memiliki casing tertutup yang lebih baik karena ada lebih banyak kontrol atas lingkungan pencetakan.

Proses pemanasan dan pendinginan saat mencetak tidak akan dipengaruhi oleh suhu lingkungan ruangan cetakan. Sebelum mencoba berbagai jenis filamen, pastikan printer Anda memiliki kapasitas untuk mencetak dengan filamen baru karena tidak semua printer mampu mencetak semua jenis filamen.

Apakah semua jenis filamen cocok untuk penggunaan outdoor?

Semua jenis filamen baik untuk penggunaan outdoor, tetapi beberapa yang tidak tahan UV akan memerlukan pengobatan pasca-produksi dengan menerapkan epoksi tahan UV pada cetakan.

Masih akan terjadi degradasi perlahan seiring waktu, tetapi perlindungan UV akan memastikan umur yang cukup lama.

Fungsi outdoor dari cetakan Anda akan menentukan keawetannya. Cetakan hias cenderung tahan lebih lama sementara cetakan yang berfungsi secara praktis mungkin memiliki umur yang lebih pendek tergantung pada apa yang dicetak digunakan untuk.

Jenis bahan yang dapat Anda gunakan di luar ruangan

Sementara Anda dapat menggunakan sebagian besar jenis filamen di luar ruangan, beberapa akan menjadi rapuh cukup cepat. Jadi, inilah yang saya rekomendasikan paling banyak:

• PETG: Filamen PETG tidak terbiodegradasi tetapi mudah dikerjakan karena tidak memerlukan encosingan pencetakan. Bonus tambahan adalah tahan UV dan air, jadi ini adalah filamen yang sangat baik untuk penggunaan outdoor. Kekuatan tariknya hampir sama bagus dengan ABS tetapi lebih awet meskipun ABS lebih keras dan menghasilkan cetakan yang lebih rigis.  PETG memiliki suhu transisi kaca yang cukup tinggi yaitu 80°C dan menghasilkan cetakan padat. Meja cetak dipanaskan sekitar 70°C adalah prasyarat untuk pencetakan yang berhasil.
• ASA: ASA sangat mirip dengan filamen ABS tetapi memiliki keunggulan khas yaitu tahan UV dan dapat menahan semua kondisi cuaca. Ini memerlukan meja cetak dipanaskan 90-110°C dan printer harus tertutup karena sensitivitasnya terhadap perubahan suhu saat mencetak. Sebaiknya matikan kipas pendingin saat mencetak. Dengan suhu transisi kaca 100°C, cetakan memiliki resistensi suhu tinggi dan resistensi terhadap benturan dan kimia.
• ABS: ABS memiliki kelemahan tidak tahan UV, tetapi lebih baik daripada PLA terhadap kondisi luar ruangan. Namun, pencetakan adalah tantangan karena alasan yang sama dengan filamen ASA. Ini memerlukan meja cetak dipanaskan antara 90°C dan 110°C dan harus dicetak dalam printer tertutup (bisa dicetak tanpa casing, tapi lebih sulit). Cetakan ABS sangat kokoh dan keras. Mereka bekerja sangat baik untuk bagian mesin, tetapi kurangnya resistensi UV membatasi penggunaan outdoor-nya.

Jenis filamen yang harus Anda hindari untuk penggunaan outdoor

Filamen 3D yang harus dihindari untuk digunakan di luar ruangan termasuk nylon, PLA, dan HIPS, karena kurangnya resistensi UV. Sinar UV akan menyebabkan cetakan kehilangan warnanya dan menjadi rapuh seiring waktu.

HIPS dikatakan aman untuk makanan dan non-toksik, tetapi ini melepaskan jumlah kecil styrene ke udara yang dapat menjadi masalah kesehatan seiring waktu. Ini akan mempengaruhi orang yang bekerja dalam jarak dekat untuk waktu yang lama.

Mengapa saya harus menghindari bagian PLA untuk penggunaan outdoor?

PLA tidak tahan dengan baik di sinar matahari karena tidak tahan UV. Namun, ini murah dan terbiodegradasi (sepertinya, jika terpapar kondisi yang tepat).

Cetakan, namun, tidak akan tahan lama karena akan menjadi rapuh dan pecah. PLA juga tidak tahan dengan baik suhu tinggi karena suhu transisi kaca rendahnya pada 60°C dan akan mulai berubah bentuk pada suhu pertengahan 40-an, dan jika ditinggalkan di bawah matahari selama musim panas, Anda akan melihatnya menjadi lebih lemah.

Menjadi higroskopik berarti menyerap kelembaban, yang dapat melemahkan cetakan, tetapi tidak akan mempercepat proses dekomposisi. Namun PLA dikatakan dekomposisi 4 kali lebih cepat dari filamen populer lainnya. Ada laporan bahwa PLA akan sepenuhnya dekomposisi dalam air dalam waktu sekitar 90 hari, tetapi ini adalah mitos.

Agar PLA dapat memenuhi label terbiodegradasinya, harus dikompos di lokasi industri yang dirancang secara khusus untuk tujuan itu. Ini dapat memakan waktu dari beberapa hari hingga beberapa bulan dan suhu harus di atas 55-70°C!

Filamen Terbaik untuk Pot Bunga

Setelah melakukan beberapa pengujian, kami menemukan bahwa meskipun PLA akan bekerja untuk beberapa waktu, akhirnya akan degradasi karena cahaya UV. Jadi, filamen terbaik untuk mencetak pot bunga adalah PETG dan ASA hanya karena mereka tidak akan merusak sebanyak atau secepat itu.

Dapatkah saya menggunakan resin (photopolymer) untuk penggunaan outdoor?

Cetakan berbasis resin dikurasi dengan cahaya UV, dan proses pengkurasian akan berlanjut saat terpapar sinar matahari, meskipun dengan laju yang lebih lambat. Ini akhirnya akan mengakibatkan cetakan resin menjadi sangat keras sehingga menjadi rapuh dan akhirnya retak atau pecah.

Jadi, tidak! Saya tidak merekomendasikan resin untuk penggunaan outdoor.

Bagaimana saya dapat membuat setiap filamen tahan UV?

Bahan cetak yang tidak tahan UV dapat diperlakukan dengan verniz pelindung UV yang dapat dicat atau di-spray di atas cetakan.

Jika cetakan memiliki fungsi outdoor yang akan mengakibatkan aus dan kerusakan, lapisan pelindung UV mungkin akan tergosok hilang seiring waktu, dan cetakan akan dengan cepat kehilangan kekuatan keseluruhan.

Baik untuk memahami bahwa degradasi akibat paparan UV adalah proses lambat dengan warna pudar atau memutih sebagai tanda pertama kerusakan UV yang terlihat. Ini akan diikuti oleh hancurnya struktur, menyebabkan mengelupas dengan area yang lebih lemah pecah saat disentuh.

Sebaliknya gunakan filamen tahan UV dan cuaca untuk proyek outdoor dan tenang pikiran mengetahui cetakan Anda akan tahan lama.

Kesimpulan

Seperti yang Anda lihat, filamen terbaik untuk penggunaan outdoor adalah PETG dan ASA karena resistensi UV dan resistensi suhu tinggi keseluruhan.

PLA adalah yang terburuk karena dapat dengan mudah berubah bentuk pada hari yang panas, terutama jika Anda menggunakan cetakan untuk sesuatu yang fungsional, seperti pemegang lampu, karena beban tambahan lampu dapat menyebabkannya lenguh.

ABS jauh lebih baik dari PLA untuk outdoor, tetapi masih jauh tidak sebaik PETG dan ASA.

Saya harap informasi ini berguna dan seperti biasa, semoga harimu menyenangkan!

Lihat bagian produk rekomendasi kami

Kami membuat bagian produk rekomendasi yang akan memungkinkan Anda untuk menghilangkan tebakan dan mengurangi waktu yang dihabiskan untuk meneliti printer, filamen, atau upgrade yang harus diperoleh, karena kami tahu ini dapat menjadi tugas yang sangat menakutkan dan umumnya mengakibatkan banyak kebingungan.

Kami telah memilih sejumlah printer 3D yang kami anggap baik untuk pemula, menengah, dan bahkan para ahli, membuat keputusan menjadi lebih mudah, dan filamen serta upgrade yang tercantum semuanya telah diuji oleh kami dan dipilih dengan cermat, jadi Anda tahu bahwa apa pun yang Anda pilih akan bekerja sesuai harapan.