¡Los mejores filamentos 3D para uso en exteriores!

Si pensabas que cualquier filamento era apto para usarse en exteriores y que todos serían capaces de soportar la exposición a la intemperie por igual, te equivocarías… pero no te preocupes, todos hemos estado ahí, que es la razón por la que decidí escribir este artículo, ya que quiero que sus impresiones 3D le duren el mayor tiempo posible, incluso cuando se dejan al sol y bajo la lluvia.

Hablaré de todas las cosas que debe tener en cuenta al elegir el filamento, así como también le daré mi opinión sobre cuáles debe usar y, lo que es más importante, cuáles no debe usar.

Entonces, comencemos con una tabla rápida que debería ayudarlo a tener una idea de qué filamento es mejor para uso en exteriores:

Filamento	Resistencia a los rayos ultravioleta	Resistencia al calor	Higroscópico	¿Fácil de imprimir?	Precio por Bobina de 1Kg
PLA	No	60ºC	Sí	++++++	$20 aprox.
ABS	No	100ºC	Sí	++	$20 aprox.
PETG	Sí	85ºC	Sí	++++	$20 aprox.
ASA	Sí	105ºC	Levemente higroscópico	++	$30 aprox.
CADERAS	No	90ºC	No	++++++	$20 aprox.

Aspectos importantes a tener en cuenta al elegir un filamento para uso en exteriores :

Resistencia a los rayos ultravioleta

Un factor importante a tener en cuenta al realizar impresiones de filamentos 3D FDM para uso en exteriores o exhibición es el efecto de la luz ultravioleta en la impresión.

La luz ultravioleta tiende a blanquear y romper las impresiones de filamento PLA con el tiempo, lo que hace que el color se desvanezca y la impresión se vuelva quebradiza. La cantidad de tiempo antes de que la degradación se vuelva visible depende de qué tan extremas sean las condiciones climáticas y del uso de la impresión.

El filamento PLA es susceptible a condiciones de alta temperatura que resultarán en fusión y deformación. El filamento ABS tampoco es resistente a los rayos UV y, cuando se expone a la luz solar, con el tiempo comenzará a cambiar de una impresión translúcida a un aspecto amarillento quemado, y la impresión también se volverá quebradiza.

Los filamentos PETG y ASA son resistentes a los rayos UV y pueden soportar diferentes condiciones climáticas, lo que los hace aptos para uso tanto en interiores como en exteriores.

Resistente a la temperatura (y temperatura de transición vítrea)

La temperatura puede ser un tema controvertido cuando se trata de cómo se calcula la temperatura de transición vítrea para diferentes polímeros. Hay algunas definiciones diferentes con resultados diferentes, y todas parecen ser aceptadas.

Generalmente se acepta que la temperatura de transición vítrea es el rango de temperatura en el que un polímero comenzará a fundirse o cambiar de estado. Por ejemplo, el PLA tiene una temperatura de transición vítrea de 43,89 °C a 62,78 °C.

PLA tiene la temperatura de transición vítrea más baja de todos los filamentos FMD y tiene una resistencia a baja temperatura. La resistencia a la temperatura se calcula a la temperatura más alta y más baja que una impresión puede soportar antes de que se vea afectada negativamente por derretimiento (deformación de la impresión) o agrietamiento.

El termoplástico no debe ser higroscópico

Los termoplásticos que son higroscópicos absorben la humedad del aire y pueden causar una gran cantidad de problemas de impresión. La gravedad del impacto de la humedad en la impresión depende de los niveles de humedad y de la exposición prolongada a la humedad.

En condiciones normales, el filamento PLA expuesto absorberá la humedad y se hinchará hasta 40 micrómetros en unas 150 horas. Debido a que cada capa de impresión es tan fina, un aumento en el diámetro del filamento de 20 a 40 micrones debido a la humedad puede ser catastrófico y la impresión estará condenada al fracaso desde el principio.

Los termoplásticos no deberían ser higroscópicos, pero lamentablemente muchos lo son.

Los diferentes tipos de termoplásticos en la impresión 3D tienen diferentes grados de absorción de humedad, por ejemplo; El filamento de nailon almacenado en condiciones normales alcanzará el punto de saturación de humedad en tan solo 18 horas.

Algunos efectos de los filamentos húmedos incluyen ruidos de explosión, burbujas y vapor proveniente de la boquilla del extrusor. El filamento perderá su capacidad de adherirse a la cama de impresión y, en la mayoría de los casos, las impresiones fallarán y se volverán blandas y frágiles.

La boquilla del extrusor no funcionará normalmente con inicios retrasados ​​y posiblemente se atasque como resultado. Para remediar los problemas relacionados con la humedad, es recomendable comprar un gabinete de almacenamiento de filamentos con temperatura (y humedad) controlada. El mecanismo de alimentación de la mayoría de las impresoras garantiza que el filamento permanezca seco durante las sesiones de impresión.

¿Qué tan fácil es imprimir?

El filamento PLA es el más fácil de imprimir, gracias a su bajo requerimiento de calor y el proceso de poscurado puede presentar un acabado suave y fino, pero no podrá imprimir estructuras finas y detalladas.

PETG, ASA y otros filamentos requieren temperaturas más altas y placas de construcción calentadas, pero también son bastante fáciles de imprimir.

Las impresoras de filamento para aficionados son en su mayoría impresoras abiertas, pero algunas impresoras tienen carcasas cerradas, lo que es mejor ya que hay más control del entorno de impresión.

El proceso de calentamiento y enfriamiento durante la impresión no se verá afectado por la temperatura ambiente de la sala de impresión. Antes de probar diferentes tipos de filamentos, asegúrese de que su impresora tenga la capacidad de imprimir con el nuevo filamento, ya que no todas las impresoras son capaces de imprimir con todos los tipos de filamentos.

¿Todos los tipos de filamentos son buenos para uso en exteriores?

Todos los tipos de filamentos están bien para uso en exteriores, pero algunos que no son resistentes a los rayos UV requerirán un curado posterior a la producción mediante la aplicación de un epoxi resistente a los rayos UV a la impresión.

Todavía habrá una degradación lenta con el tiempo, pero la protección UV garantizará una vida útil decente.

La función exterior de su impresión determinará su longevidad. Las impresiones ornamentales tenderán a durar más, mientras que las impresiones que tienen un propósito funcional pueden tener una vida útil más corta, según el uso que se les dé.

Tipo de materiales que puedes usar Exteriores

Si bien podría usar la mayoría de los tipos de filamentos al aire libre, algunos se volverán quebradizos con bastante rapidez. Entonces, aquí están los que más recomiendo:

• PETG: El filamento PETG no es biodegradable, pero es fácil trabajar con él ya que no requiere un recinto de impresión. Una ventaja adicional es que es resistente a los rayos UV y al agua, por lo que es un excelente filamento para uso en exteriores. Su resistencia a la tracción es casi tan buena como la del ABS, pero es más duradera a pesar de que el ABS es más duro y produce una impresión más rígida. PETG tiene una temperatura de transición vítrea bastante alta de 80°C y produce impresiones densas. Una cama caliente a aproximadamente 70 °C es un requisito previo para una impresión exitosa.
• ASA: ASA es muy similar al filamento ABS pero tiene la clara ventaja de ser resistente a los rayos UV y puede soportar todas las condiciones climáticas. Requiere una cama caliente a 90-110 °C y la impresora debe estar cerrada debido a su sensibilidad a los cambios de temperatura durante la impresión. Lo mejor es apagar los ventiladores de refrigeración durante la impresión. Con una temperatura de transición vítrea de 100 °C, las impresiones tienen resistencia a altas temperaturas y resistencia a impactos y productos químicos.
• ABS: El ABS tiene la desventaja de no ser resistente a los rayos UV, pero funciona mejor que el PLA en las condiciones exteriores. Sin embargo, la impresión es un desafío por las mismas razones que el filamento ASA. Requiere una cama caliente de entre 90 °c y 110 °c y debe imprimirse en una impresora cerrada (se puede imprimir sin una caja, pero es más difícil). Las impresiones ABS son muy resistentes y duras. Funcionan muy bien para piezas de máquinas, pero su falta de resistencia a los rayos UV limita su uso en exteriores.

Tipos de filamentos que debe evitar para uso en exteriores

El filamento 3D para evitar el uso en exteriores incluye nailon, PLA y HIPS, debido a su falta de resistencia a los rayos UV. Los rayos UV harán que la impresión pierda su color y se vuelva quebradiza con el tiempo.

Se dice que HIPS es seguro para los alimentos y no es tóxico, pero libera pequeñas cantidades de estireno en el aire que pueden convertirse en un problema de salud con el tiempo. Afectará a las personas que trabajan muy cerca durante largos períodos de tiempo.

¿Por qué debo evitar las piezas de PLA para uso en exteriores?

Al PLA no le va bien a la luz del sol ya que no es resistente a los rayos UV. Sin embargo, es barato y biodegradable (más o menos, si se expone a las condiciones adecuadas).

Las impresiones, sin embargo, no durarán tanto ya que se volverán quebradizas y se romperán. El PLA tampoco funciona tan bien a altas temperaturas debido a su baja temperatura de transición vítrea a 60 °C y comenzará a deformarse a temperaturas de mediados de los cuarenta, y si se deja al sol durante el verano, notará que se vuelve más débil.

Ser higroscópico significa que absorbe humedad, lo que puede debilitar la impresión, pero no acelerará el proceso de descomposición. Sin embargo, se dice que el PLA se descompone 4 veces más rápido que otros filamentos populares. Hay informes de que el PLA se descompondrá por completo en el agua en unos 90 días, pero esto es un mito.

Para que el PLA cumpla con su etiqueta biodegradable, debe ser compostado en un sitio industrial diseñado explícitamente para ese propósito. ¡Puede tomar desde unos pocos días hasta algunos meses y las temperaturas deben estar por encima de los 55-70 °C!

Los mejores filamentos para macetas

Después de hacer algunas pruebas, descubrimos que aunque el PLA funcionará durante algún tiempo, terminará degradándose debido a la luz ultravioleta. Entonces, los mejores filamentos para imprimir macetas son PETG y ASA simplemente porque no se deteriorarán tanto ni tan rápido.

¿Puedo utilizar resinas (fotopolímeros) para exteriores?

Las impresiones a base de resina se curan con luz ultravioleta y el proceso de curado continuará cuando se exponga a la luz solar, aunque a un ritmo más lento. Esto eventualmente endurecerá la impresión de resina hasta tal punto que se volverá quebradiza y eventualmente se agrietará o romperá.

¡Así que no! No recomendaría la resina para uso en exteriores.

¿Cómo puedo hacer que cualquier filamento sea resistente a los rayos UV?

El material de impresión que no es resistente a los rayos UV se puede tratar con un barniz protector UV transparente que se puede pintar o rociar sobre la impresión.

Si la impresión tiene una función al aire libre que resultará en desgaste, la capa protectora UV puede desgastarse con el tiempo y la impresión perderá rápidamente su fuerza general.

Es bueno entender que la degradación causada por la exposición a los rayos UV es un proceso lento con decoloración o decoloración del color como el primer signo visible de daño UV. Esto será seguido por la ruptura de la estructura, causando descamación y las áreas más débiles se romperán cuando se manipulen.

Preferiblemente, use un filamento resistente a los rayos UV y a la intemperie para proyectos al aire libre y tenga la tranquilidad de saber que su impresión durará.

Conclusión

Como puede ver, los mejores filamentos para uso en exteriores son PETG y ASA debido a su resistencia a los rayos UV y a las altas temperaturas en general.

El PLA es el peor de todos porque puede deformarse fácilmente en un día caluroso, especialmente si usa la impresión para algo funcional, como un portalámparas, ya que el peso adicional de la lámpara puede hacer que se combe.

El ABS es mucho mejor que el PLA para exteriores, pero aún no es tan bueno como el PETG y el ASA.

Espero que esta información haya sido útil y, como siempre, ¡que tengas un gran día!

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