Combien de temps l'impression 3D sur métal supporte-t-elle l'exposition au soleil ?

L'impression 3D par placage métallique a changé le paysage de la fabrication additive en termes d'esthétique, de durabilité et de polyvalence. En revanche, une question très pertinente reste en suspens : comment ces impressions survivent-elles à une longue expérience d'exposition au soleil ? Le rayonnement UV, combiné à la chaleur qu'il dégage, s'avère être un problème pour le revêtement métallique et le substrat à base de plastique.

Ce travail explore la capacité de performance de l'extérieur des échantillons imprimés en 3D plaqués métal contre la chaleur des rayons UV et les conditions de l'environnement humide. Nous discuterons également des meilleures pratiques pour améliorer leurs performances et explorerons des solutions alternatives pour les applications extérieures. À la fin, vous serez bien équipé avec une compréhension complète de la question de savoir si Impression 3D sont adaptés à vos projets spécifiques d'aménagement extérieur.

La science de l'impression 3D sur métal

Le placage métallique est un processus par lequel une couche de métal est appliquée à une impression 3D plaquée métal, qui peut être réalisée en plastique ou en résine. Le traitement permet d'obtenir une impression solide et infroissable qui se présente de manière esthétique. Cependant, l'interaction de la couche métallique avec le substrat sous-jacent joue un rôle déterminant dans le comportement de l'objet imprimé face aux contraintes environnementales. Même si les effets néfastes de la dégradation par les UV, de la déformation par la chaleur et de l'absorption de l'humidité continuent d'influencer le substrat en plastique en raison de la couche métallique qui le protège, ces facteurs contribuent avec le temps à une dégradation de l'intégrité structurelle du produit imprimé en 3D. Interaction des matériaux sous la lumière du soleil.

Résistance aux UV des impressions 3D à base de métal

Comme les métaux sont également résistants aux UV, la dégradation immédiate de la surface peut être évitée. Cependant, en dessous, le substrat polymère peut être endommagé par les UV. Son exposition pendant un certain temps provoque une rupture du polymère qui finit par se fissurer, se décolorer et devenir cassant. Cela peut avoir un impact sur l'adhésion du film métallique au placage.

C'est pourquoi les fabricants ont tendance à produire des plastiques stables aux UV ou à utiliser d'autres types de revêtements résistants aux UV qui peuvent améliorer la durée de vie de l'impression 3D à revêtement métallique, en particulier dans les cas où l'exposition aux UV est plus importante, par exemple dans des conditions chaudes et ensoleillées ou même à des altitudes élevées. Des inspections périodiques de l Pièces pour imprimantes 3D et le réapprovisionnement des revêtements protecteurs amélioreront également leur durée de conservation.

Dilatation thermique et résistance à la chaleur

Lorsque les imprimantes 3D à revêtement métallique sont à nouveau exposées à la lumière du soleil, elles sont soumises à la chaleur, ce qui peut créer des tensions thermiques. En revanche, les plastiques sont plus sensibles à la chaleur que les métaux. En revanche, une exposition prolongée à la chaleur ramollit, déforme ou dilate les plastiques. La dilatation thermique entre le métal et le substrat n'étant pas la même, il en résulte un décollement de la couche métallique du plastique. Le décollement devient important si le matériau est soumis à des environnements thermiques élevés ou à des champs de température de dissolution. L'introduction de systèmes polymères de structure thermique stable et de conceptions compatibles élimine certains de ces risques probables. L'introduction d'ajouts qui agissent comme une fenêtre et l'épuisement des niveaux de chaleur réduisent considérablement les contraintes de traction au sein des produits thermiques.

Scénario environnemental avec corrosion

Dans les conditions climatiques extérieures, l'impression 3D sur métal subit des facteurs sévères. La corrosion des couches métalliques peut se produire en raison de l'humidité, de la pluie et de la pollution de l'air ; les changements de température accentuent l'usure. Les revêtements protecteurs pour la prévention de la rouille et de la corrosion du métal sont également fabriqués à partir de laques transparentes ou d'anodisation. Il est conseillé d'appliquer les métaux comme l'acier inoxydable et le titane à l'extérieur car ils possèdent une certaine résistance intrinsèque à la corrosion. D'autres facteurs environnementaux tels que le vent et la poussière ont tendance à user la surface des impressions au fil du temps. Toutefois, pour la solidité structurelle et la beauté esthétique de l'impression, il est préférable d'appliquer les métaux à l'extérieur. Impressions 3D plaquées métalLe nettoyage, les revêtements de protection et d'autres travaux d'entretien de routine sont indispensables.

Applications des impressions 3D à base de métal dans les environnements extérieurs

L'impression 3D de métal est utilisée dans plusieurs applications extérieures. Les applications comprennent des utilisations ornementales telles que les statues et autres ornements ou même des composants architecturaux et d'ingénierie. Sa surface à base de métal crée une finition haut de gamme. Le substrat étant le modèle imprimable en 3D, il est possible de le concevoir de manière flexible et même à un coût relativement faible. Là encore, un tel modèle dépend du contexte ; certains produits imprimés pourraient ne fonctionner que pour de faibles expositions à la lumière du jour. En tout état de cause, une installation pourrait bien être exposée aux ultraviolets et à des températures fluctuantes avec une application appropriée, ce qui nécessiterait des composants plus solides combinés à un revêtement protecteur approprié dans des environnements plus extrêmes. En fonction des conditions environnementales et des besoins fonctionnels de chaque application, une sélection intelligente des matériaux et même des techniques de post-traitement ultérieures pourraient être justifiées.

Méthodes de prolongation de la durée de vie des impressions 3D à revêtement métallique

En cas d'exposition à l'extérieur, la durée de vie de l'impression 3D à revêtement métallique pourrait être prolongée grâce à plusieurs stratégies. Il s'agit notamment d'utiliser des matériaux de base résistants aux UV et à la chaleur, d'appliquer uniformément le revêtement métallique et d'appliquer un plus grand nombre de couches pour une protection maximale. Un autre facteur serait de prendre en compte les considérations de conception qui aboutissent à des bords arrondis pour éliminer les points de contrainte aigus et fournir un renforcement supplémentaire dans les zones à forte charge.

Dans les applications où ces tirages sont utilisés dans des conditions extrêmes, leur stockage à l'intérieur pendant les périodes de non-utilisation et un entretien fréquent peuvent les aider à prévenir l'usure à un stade précoce. Certaines techniques de placage avancées, telles que la galvanoplastie avec des métaux résistants à la corrosion, ajoutent une couche de protection supplémentaire en rendant les tirages plus résistants à la corrosion. Impression 3D multi-matériaux résistants aux facteurs de stress environnementaux.

Voici quelques-uns des problèmes les plus courants rencontrés par les impressions 3D plaquées métal exposées à la lumière du soleil

Bien que les impressions 3D à base de métal présentent un certain nombre de caractéristiques avantageuses, elles se dégradent au fil du temps après une exposition au soleil. Les problèmes les plus fréquents sont la dégradation du substrat due aux UV, ainsi que le gauchissement et la délamination induits par la chaleur. En outre, en cas d'exposition prolongée, le soleil peut provoquer une décoloration ou un ternissement de la finition métallique de l'impression 3D, ce qui peut en diminuer la valeur. Les signes avant-coureurs de ce problème permettent de prendre des mesures correctives supplémentaires, telles qu'un nouveau placage ou un renforcement du matériau du substrat. Certains de ces facteurs sont atténués par les progrès de la science des matériaux, tels que les résines stables aux UV et les composites hybrides, ce qui permet de réduire les coûts de production. Impression 3D à grande échelle plus fiable pour une utilisation en extérieur.

Alternatives aux impressions 3D en métal pour l'extérieur

Pour les applications extérieures exigeantes, d'autres solutions que l'impression 3D à revêtement métallique peuvent s'avérer plus adaptées. Les impressions 3D entièrement métalliques, réalisées par DMLS et autres procédés similaires, sont les plus robustes et offrent une résistance beaucoup plus élevée aux facteurs environnementaux. Les plastiques résistants aux UV et les composites renforcés de fibres, qui offrent une excellente résistance à l'usure, peuvent également constituer des solutions de remplacement. la solidité et la durabilité à un coût nettement inférieur à celui des pièces entièrement métalliques. Le choix du matériau dépendra de divers facteurs tels que les exigences en matière de capacité de charge, les conditions d'exposition et les préférences esthétiques. Ainsi, ces options peuvent nécessiter un investissement plus important dans les phases initiales, mais tendent à offrir des performances élevées dans des environnements difficiles.

Conclusion

L'impression 3D plaquée métal trouve parfaitement l'équilibre entre l'esthétique et la fonctionnalité. Elle est donc parfaitement adaptée à une utilisation en extérieur. Toutefois, cela dépend de nombreux facteurs, tels que les propriétés du substrat, la qualité du revêtement métallique et les conditions environnementales. Les utilisateurs peuvent allonger considérablement la durée de vie de leurs impressions s'ils utilisent les matériaux les plus appropriés, s'ils prennent des mesures de protection et s'ils procèdent à un entretien fréquent.

Que le produit soit utilisé à des fins esthétiques ou pratiques, la connaissance des limites et des atouts de la Technologie d'impression 3D permettra à chacun d'obtenir ce qu'il veut du produit. Au fur et à mesure que la fabrication additive se développe et progresse, les matériaux et les processus utilisés dans ces impressions nouvelles et innovantes évoluent également.

FAQ

Quelle est la meilleure méthode de protection contre les dommages causés par les UV pour les impressions 3D plaquées métal ?

La dégradation due aux UV peut être limitée et la durée de vie de l'impression peut être prolongée en utilisant des vernis résistants aux UV ou des matériaux de base stabilisés aux UV.

Les impressions 3D en métal résistent-elles aux intempéries ?

Bien qu'ils résistent aux intempéries normales, les conditions climatiques intenses, par exemple les températures élevées, les fortes pluies ou les UV, peuvent nécessiter un revêtement de protection supplémentaire ou un support matériel.

Comment puis-je protéger mes impressions 3D en métal de la rouille et de la corrosion ?

L'utilisation de matériaux tels que l'acier inoxydable, associée à des produits d'étanchéité, réduira considérablement la capacité de rouille et de corrosion, en particulier dans les régions côtières, même si elles sont considérées comme relativement humides.