16 aug. 2021
02. Alege materialul potrivit
Autor: Veronica, Material Maven, echipa Filamente3D.ro
2
Ce material pot utiliza in masina in soare?

⇒ Ultima actualizare: august 2021 ⇐ | ⇒ Timp de lectură: ~7 min

Nu folosi PLA sau PETG pentru accesorii printate 3D în interiorul unui autovehicul. Am testat pe bord, în condiții reale de vară bucureșteană (32–35°C la umbră, expunere directă la soare), eșantioane din PLA, PETG, ABS și ASA. Rezultatul după 10 ore: PLA, deformat irecognoscibil, PETG, deformat semnificativ, ABS și ASA, formă păstrată integral. Temperatura pe bordul unei mașini parcate la soare poate depăși 80–90°C în zilele caniculare, cu mult peste temperatura de înmuiere a PLA (~62°C) și PETG (~75–80°C). Pentru uz în autovehicul, singurele filamente uzuale sigure sunt ABS și ASA, dintre care ASA este alegerea preferată pentru că nu necesită acetonă la post-procesare și rezistă mai bine la UV pe termen lung.

De ce am făcut acest test și ce am vrut să aflăm

Una dintre cele mai frecvente întrebări pe care le primim de la clienți privește utilizarea accesoriilor printate 3D în mașină: suporturi de telefon, suporturi de pahare, organizatoare, tăblițe cu numărul de telefon pentru parcare, elemente de interior personalizate. De fiecare dată când am răspuns că „depinde de material", am simțit că răspunsul nu este suficient de concret.

Prin urmare, în august 2021, am realizat un test propriu, cu eșantioane printate intern, în condiții de vară reală, nu în laborator cu camere climatice, ci pe bordul unei mașini parcate pe stradă, în București, expusă la soare. Rezultatele sunt prezentate exact cum au ieșit, cu fotografii realizate la finalul fiecărei perioade de observare.

Metodologia testului

Eșantioane: 8 piese identice ca formă și dimensiune, câte 2 per material (PLA, PETG, ABS, ASA), inscripționate cu numele materialului pentru identificare ușoară. Câte un eșantion per material a rămas în interior de birou (martor de referință); celelalte 4 au fost amplasate pe bordul mașinii.

Materiale testate:

  • PLA - PolyLite PLA White, Polymaker
  • ABS - PolyLite ABS White, Polymaker
  • PETG - filament PETG alb standard
  • ASA - PolyLite ASA White, Polymaker

Echipament de printare: Zortrax M300 Plus, incintă închisă, platformă de sticlă, adeziv 3DLac, înălțime strat 0,14 mm, infill 100%.

Post-procesare: niciuna, eșantioanele au fost testate direct după printare.

Condiții de testare: zi de vară, august, temperatura exterioară 32–35°C la umbră. Mașina parcată la soare pe stradă, fără geamuri deschise. Temperatura pe bord în condiții similare poate depăși 80–90°C , conform măsurătorilor publicate de NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) și studii de vehicule parcate la soare în climă temperată-continentală.

Durata observării: 10 ore (prima zi, intervalul 09:00–19:00) și 7 zile consecutive.

Proprietățile termice relevante ale celor 4 materiale

Material Temperatură printare HDT la 0,45 MPa (ISO 75) Rezistență UV Dificultate printare
PLA 190–230 °C ~55–62 °C Slabă — gălbenire și fragilizare rapidă Foarte ușor
PETG 220–250 °C ~65–75 °C Moderată Ușor–mediu
ABS 230–260 °C ~90–100 °C Moderată — gălbenire în timp la UV direct Mediu — necesită incintă
ASA 230–260 °C ~95–105 °C Excelentă — stabilizat UV prin compoziție Mediu — necesită incintă

HDT = Heat Deflection Temperature - temperatura la care materialul începe să se deformeze sub sarcină standardizată. Valorile sunt din TDS-urile Polymaker pentru materialele testate. Temperatura pe bordul unui autovehicul parcat la soare depășește frecvent HDT-ul PLA și PETG în zilele caniculare din România.

Rezultatele testului - după 10 ore

Test comparativ PLA vs ABS vs PETG vs ASA pe bordul mașinii după 10 ore expunere la soare — august, București

Material Stare după 10 ore pe bord
PLA Deformat sever - formă aproape irecognoscibilă, deformare structurală completă
PETG Deformat vizibil - forma originală nu mai este păstrată, deformare progresivă
ABS Formă păstrată integral - nicio deformare vizibilă
ASA Formă păstrată integral - nicio deformare vizibilă

Concluzia după prima zi este clară și definitivă: PLA cedează complet în mai puțin de 10 ore pe bord în condiții de vară. PETG rezistă mai bine decât PLA, dar nu suficient pentru utilizare în autovehicul. ABS și ASA nu prezintă nicio deformare.

Rezultatele testului - după 7 zile

Test comparativ PLA vs ABS vs PETG vs ASA pe bordul mașinii după 7 zile — perspectivă de ansamblu

După o săptămână, starea eșantioanelor este consistentă cu observațiile de la 10 ore, fără surprize:

Eșantion PLA după 7 zile pe bordul mașinii expus la soare — deformare completă, formă irecognoscibilă

PLA după 7 zile: deformarea inițială s-a menținut și accentuat ușor. Piesa este inutilizabilă funcțional.

Eșantion ABS după 7 zile pe bordul mașinii expus la soare — formă păstrată integral, fără deformare

ABS după 7 zile: formă păstrată integral. Culoarea albă prezintă o ușoară tentă gălbuie vizibilă la inspecție atentă — degradare UV inițială, normală pentru ABS fără stabilizator UV.

Eșantion PETG după 7 zile pe bordul mașinii expus la soare — deformare semnificativă față de forma originală

PETG după 7 zile: deformarea față de eșantionul martor este clară și semnificativă. Piesa nu mai are dimensiunile și forma originale.

Eșantion ASA după 7 zile pe bordul mașinii expus la soare — formă și culoare păstrate integral, rezistență UV confirmată

ASA după 7 zile: formă păstrată integral. Spre deosebire de ABS, culoarea albă este neschimbată — fără tentă gălbuie. Stabilizatorul UV din compoziția ASA funcționează conform specificațiilor.

Notă despre forma eșantioanelor și validitatea testului

Un cititor perspicace a observat în comentariile articolului original că forma eșantioanelor alese este predispusă la deformare, piese subțiri, dezvoltate pe 2 dimensiuni, cu suprafață mare expusă la căldură. Este o observație corectă și o recunoaștem explicit.

Testul a fost proiectat astfel intenționat: forma sensibilă amplifică diferențele dintre materiale, făcându-le vizibile rapid și clar în fotografii. Un cub sau o sferă din PLA ar fi rezistat ceva mai mult pe bord, dar tot ar fi cedat la temperaturi susținute de +80°C. Concluzia fundamentală nu se schimbă: PLA și PETG nu sunt materiale adecvate pentru uz în autovehicul, indiferent de geometria piesei. Testul nu are pretenția de a fi un studiu științific standardizat, este o demonstrație practică, realizată în condiții reale, cu echipament și materiale din activitatea curentă a echipei Filamente3D.ro.

ABS vs. ASA pentru uz în autovehicul: care este alegerea mai bună?

Ambele materiale au trecut testul termic. Diferența relevantă pentru uz în mașină este rezistența la UV:

ABS nu conține stabilizatori UV în formularea standard. Expunerea prelungită la soare direct produce degradare fotochimică: gălbenire, suprafață fragilă, pierderea rezistenței la impact în timp. Pentru piese în interiorul mașinii (unde expunerea UV este filtrată parțial de geamuri), ABS funcționează bine. Pentru piese montate pe exterior sau în zone cu expunere directă intensă (bord fără parasolar, lângă geamuri), degradarea UV va fi vizibilă în 6–12 luni.

ASA înlocuiește butadiena din ABS cu acrilat, care conferă rezistență semnificativ mai bună la UV. Culoarea nu se modifică, suprafața nu se fragilizează, proprietățile mecanice sunt păstrate pe termen lung în exterior. ASA este alegerea corectă pentru orice piesă destinată autovehiculului, atât interior cât și exterior.

Dezavantajul minor al ASA față de ABS: prețul ușor mai ridicat și, pe unele imprimante, o tendință ceva mai mare la warping pe piese mari fără incintă bine încălzită. Ambele materiale necesită incintă închisă pentru rezultate consistente.

Ce materiale folosim noi la Filamente3D.ro pentru accesorii auto

Când membrii echipei printează accesorii pentru uz personal în mașină (suporturi, organizatoare, tăblițe cu numerele de telefon) folosim exclusiv ASA. Motivul este simplu: HDT de ~100°C asigură o marjă de siguranță confortabilă față de temperaturile de pe bord (80–90°C în scenariul extrem), iar rezistența la UV garantează că piesa arată la fel peste 2 ani ca în prima zi.

Pentru piese în zone complet umbrite din interiorul mașinii (sub scaun, în portbagaj), ABS este o alternativă acceptabilă și ușor mai ieftină.

Filamente ABS și ASA recomandate disponibile pe Filamente3D.ro

  • Polymaker ASA - Polymaker: formulare standard excelentă, rezistență UV superioară, toleranță ±0,02 mm, gamă largă de culori
  • ASA - AzureFilm: raport calitate-preț bun, disponibil în culori multiple, produs în Slovenia
  • ASA - Fiberlogy: formulare cu printabilitate bună, stabilitate termică confirmată
  • Polymaker ABS - Polymaker: ABS standard de referință pentru interior auto, toleranță ±0,02 mm
  • ABS Plus - AzureFilm: alternativă accesibilă pentru prototipare și piese de interior

Vezi toată gama ASA disponibilă pe Filamente3D.ro

Vezi toată gama ABS disponibilă pe Filamente3D.ro

Întrebări frecvente despre filamente pentru uz în autovehicul

La ce temperatură ajunge bordul mașinii parcate la soare vara?

Studiile de monitorizare termică a vehiculelor parcate la soare în climă temperată documentează temperaturi de 70–90°C pe bord în zilele de vară cu soare puternic, cu vârfuri de până la 95°C în condiții extreme. Temperatura aerului interior poate depăși 60°C chiar și în zile cu maxime exterioare de 30°C. Aceste valori depășesc semnificativ HDT-ul PLA (~62°C) și se apropie de HDT-ul PETG (~70–75°C).

PETG este potrivit pentru suporturi de telefon în mașină?

Nu, testul nostru confirmă că PETG se deformează vizibil pe bordul mașinii în condiții de vară. Suportul de telefon din PETG va ceda și va lăsa telefonul să cadă tocmai când nu te aștepți. Folosește ASA sau ABS pentru orice piesă funcțională în autovehicul.

PLA High Temp sau PLA+ rezistă mai bine decât PLA standard?

PLA High Temp (formulări cu HDT ridicat, de ex. PolyMax PLA sau PLA HT) au HDT de ~80–90°C și pot rezista mai bine pe bord față de PLA standard. Totuși, HDT-ul lor rămâne inferior ASA și ABS și nu au rezistență la UV. Nu sunt recomandate pentru accesorii auto destinate utilizării pe termen lung sau expuse la soare direct. Pentru uz auto serios, ASA este singura alegere justificată dintre materialele FDM uzuale.

Pot printa ASA fără incintă închisă?

Pe piese mici (sub 5–6 cm pe direcția Z) și în spații fără curenți de aer, ASA se poate printa fără incintă, cu rezultate acceptabile. Pe piese mari, warping-ul este o problemă reală fără incintă. Imprimantele cu incintă (Bambu Lab X1C, P1S, Zortrax M300) oferă rezultate mult mai consistente cu ASA și ABS.

ABS vs. ASA: care este mai ușor de printat?

ABS și ASA au dificultate de printare similară, ambele necesită incintă și temperaturi de 230–260°C. ASA tinde să fie ușor mai pretențios la warping pe piese cu suprafață mare de bază, dar compensează prin rezistența UV semnificativ mai bună. Pe imprimante cu incintă, diferența de printabilitate este neglijabilă.

Ce fac cu piesele PLA sau PETG pe care le am deja montate în mașină?

Dacă piesele nu sunt structurale sau de siguranță (nu riscă să cadă pe pedale, să obstrucționeze vizibilitatea, să blocheze butoane), pot rămâne temporar. Monitorizează-le și înlocuiește-le cu ASA înainte de sezonul cald. Nu lăsa piese din PLA sau PETG în zone expuse direct la soare (bord, zona din spatele parbrizului), riscul de deformare și deteriorare a tapițeriei sau a altor suprafețe de interior este real.

Concluzie

Testul realizat de echipa Filamente3D.ro în condiții reale de vară confirmă fără echivoc: PLA și PETG nu sunt materiale adecvate pentru accesorii printate 3D destinate autovehiculului. Temperatura de pe bordul unei mașini parcate la soare depășește temperatura de înmuiere a ambelor materiale, cu consecințe vizibile în câteva ore.

ASA este prima alegere pentru orice piesă auto, interior sau exterior. Rezistența termică, rezistența la UV și printabilitatea bună pe imprimante cu incintă fac din ASA materialul evident pentru această aplicație. ABS este o alternativă acceptabilă pentru piese de interior fără expunere directă la UV.

Te-ar mai putea interesa și ...

Comentarii

Posteaza comentariu
M
Mr. W
25 aug. 2021
Depinde foarte mult de forma modelului. Am testat și eu diverse materiale, în diverse forme imprimate 3D. Modelul ales de dumneavoastră este predispus la deformări, deoarece:
1. Nu are infill.
2. Este disproporționat din punct de vedere al dimensiunii pe axe.

Detalierea punctului 2: Prin „dimensiune pe axe” se înțelege dimensiunea în axele X, Y și Z. Un obiect în formă de cub își va păstra mult mai bine forma decât un obiect în formă de placă, spre exemplu. Caz concret: am printat în PETG negru modelul „Garden Toad” (https://www.thingiverse.com/thing:35595), acesta și-a păstrat forma în plin soare, la temperaturi de 38 de grade (la umbră). testat cu termometrul IR, temperatura obiectului a depășit 78 de grade la soare, în aer liber, și a atins 86 de grade în soare, pe bordul mașinii. Cu toate acestea, nu și-a modificat deloc forma. Motivul? Obiectul este (aproape) omogen pe toate axele. Deformarea unui obiect la temperatură nu este determinată doar de temperatură, cât și de tensiunile interne pe diverse axe apărute în urma stratificării pe perioada imprimării.

Pentru mai multe detalii și metodologie putem colabora, în caz că vă interesează.
Raspunde
F
Filamente3d.ro
30 aug. 2021
Buna ziua. Va multumim pentru mesaj. Da, aveti perfecta dreptate: deformatiile depind de forma si modul de realizare al obiectului. Un obiect cubic, sferic sau cilindric va suferi modificari mai mici decat alte obiecte dezvoltate doar pe 2 dimensiuni. Obiectul testat de noi a fost ales special pentru a fi sensibil la deformatii, cu scopul de a sublinia diferentele dintre materiale. Acest articol nu are pretentia de a fi un studiu stiintific riguros ci doar o comparatie directa intre materiale uzuale.
Raspunde

Te-ar putea interesa

Articole similare

Produse de comparat (/4)