Per quanto tempo la stampa 3D placcata in metallo tollera l'esposizione al sole?

La stampa 3D placcata in metallo ha cambiato il panorama della produzione additiva in termini di estetica, durata e versatilità. Di contro, però, rimane fuori una domanda molto rilevante: come fanno queste stampe a sopravvivere a un lungo esperimento di esposizione al sole? La radiazione UV, combinata con la quantità di calore che la accompagna, risulta essere un problema sia per il rivestimento metallico che per il substrato a base di plastica.

Questo lavoro esplora la capacità prestazionale della superiorità dei campioni stampati in 3D placcati in metallo rispetto al calore dei raggi UV e alle condizioni dell'ambiente umido. Discuteremo anche le migliori pratiche per migliorare le loro prestazioni ed esploreremo soluzioni alternative per le applicazioni esterne. Alla fine, sarà ben equipaggiato con una comprensione completa del fatto se Stampa 3D sono adatti ai suoi progetti specifici per l'esterno.

La scienza della stampa 3D placcata in metallo

La placcatura metallica è un processo che prevede l'applicazione di uno strato metallico ad una stampa 3D placcata, che può essere realizzata in plastica o resina. Il risultato della lavorazione è una stampa forte e resistente alle rughe, che si presenta esteticamente. Tuttavia, molto dipende dall'interazione dello strato metallico con il substrato sottostante, per quanto riguarda il comportamento alle sollecitazioni ambientali dell'oggetto stampato. Anche se gli effetti dannosi apportati dalla degradazione UV, dalla distorsione termica e dall'assorbimento dell'umidità influenzano ancora il substrato di plastica grazie allo strato metallico che lo protegge, questi fattori contribuiscono nel tempo a una degradazione dell'integrità strutturale del prodotto stampato in 3D. Interazione dei materiali sotto la luce del sole.

Resistenza ai raggi UV delle stampe 3D placcate in metallo

Poiché i metalli sono anche resistenti ai raggi UV, la degradazione della superficie nell'immediato potrebbe essere evitata. Tuttavia, nella parte inferiore, il substrato polimerico può essere danneggiato dai raggi UV. La sua esposizione per un certo periodo di tempo causa la rottura del polimero, che alla fine provoca crepe e scolorimento e diventa anche fragile. Questo può avere un impatto sull'adesione del film metallico alla placcatura.

Per questo motivo, i produttori tendono a produrre plastiche stabili ai raggi UV o a utilizzare altri tipi di rivestimenti con resistenza ai raggi UV, che possono migliorare la durata della stampa 3D con rivestimento metallico, soprattutto nei casi in cui l'esposizione ai raggi UV è maggiore, come ad esempio in condizioni di sole caldo o anche ad altitudini più elevate. Ispezioni periodiche della Parti della stampante 3D e il reintegro dei rivestimenti protettivi migliorerà anche la loro durata di conservazione.

Espansione termica e resistenza al calore

Quando la stampa 3D placcata in metallo viene nuovamente esposta alla luce del sole, è soggetta al calore, che può creare stress termico. Al contrario, le materie plastiche sono più soggette al calore rispetto ai metalli. D'altra parte, un'esposizione prolungata al calore ammorbidisce, deforma o espande la plastica. Poiché l'espansione termica tra il metallo e il substrato non sono simili, si verifica la delaminazione dello strato metallico dalla plastica. La delaminazione diventa grande se il materiale coinvolge ambienti termici elevati o campi di temperatura di dissoluzione. L'introduzione di sistemi polimerici con struttura termica stabile e relativi design compatibili elimina alcune di queste probabili possibilità. Le aggiunte introdotte, inoltre, che agiscono come una finestra insieme all'esaurimento dei livelli di calore, riducono notevolmente le sollecitazioni di trazione all'interno dei sistemi termici.

Scenario ambientale con corrosione

In condizioni climatiche esterne, la stampa 3D placcata in metallo subisce alcuni fattori severi. La corrosione dello strato metallico può verificarsi a causa dell'umidità, della pioggia e dell'inquinamento atmosferico; le variazioni di temperatura aumentano l'usura. I rivestimenti protettivi per prevenire la ruggine e la corrosione del metallo sono realizzati anche con lacche trasparenti o anodizzazione. È consigliabile applicare i metalli come l'acciaio inox e il titanio all'esterno, poiché possiedono una certa resistenza intrinseca alla corrosione. Altri fattori ambientali, come il vento e la polvere, tendono a consumare la superficie delle stampe nel tempo. Tuttavia, per la resistenza strutturale e la bellezza estetica di stampe 3D placcate in metalloLa pulizia, i rivestimenti protettivi e altri lavori di manutenzione ordinaria diventano un must.

Applicazioni delle stampe 3D placcate in metallo in ambienti esterni

Le stampe 3D placcate in metallo sono utilizzate in diverse applicazioni esterne. Le applicazioni includono usi ornamentali come statue e altri ornamenti o anche componenti architettonici e ingegneristici. La sua superficie a base metallica crea una finitura superiore. Il substrato, essendo il modello stampabile in 3D, rende possibile una progettazione flessibile e anche relativamente economica. Anche in questo caso, un modello di questo tipo dipende dal contesto; alcuni prodotti stampati potrebbero funzionare solo per lievi esposizioni alla luce del giorno. In ogni caso, un'installazione potrebbe essere esposta a tutti i raggi ultravioletti e a temperature fluttuanti con un'applicazione appropriata, richiedendo componenti più resistenti combinati con un rivestimento protettivo appropriato in ambienti più estremi. A seconda delle condizioni ambientali e delle esigenze funzionali di ciascuna applicazione, potrebbe essere giustificata una selezione intelligente dei materiali e persino delle tecniche di post-elaborazione successive.

Metodi per estendere la durata della stampa 3D con rivestimento metallico

Per quanto riguarda l'esposizione all'esterno, la durata di vita della stampa 3D con rivestimento metallico potrebbe essere prolungata con diverse strategie. Tra queste, l'utilizzo di materiali di base resistenti ai raggi UV e al calore, un'applicazione uniforme del rivestimento metallico e l'applicazione di un numero maggiore di strati per ottenere la massima protezione. Un altro fattore potrebbe essere rappresentato da considerazioni di progettazione che comportino bordi arrotondati per eliminare i punti di stress taglienti e fornire un ulteriore rinforzo nelle aree ad alto carico.

In tali applicazioni, in cui queste stampe vengono utilizzate in condizioni estreme, la loro conservazione al coperto durante i periodi di non funzionamento e la manutenzione frequente potrebbero aiutarle a prevenire l'usura in una fase precedente. Alcune tecniche di placcatura avanzate, come la galvanotecnica con metalli resistenti alla corrosione, aggiungono un ulteriore strato di protezione nel rendere il stampa 3D multi-materiale resistente ai fattori di stress ambientale.

Alcuni dei problemi più comuni delle stampe 3D placcate in metallo esposte alla luce del sole sono

Sebbene le stampe 3D placcate in metallo presentino una serie di caratteristiche vantaggiose, si degradano nel tempo dopo l'esposizione al sole. Tra i problemi più frequenti riscontrati ci sono la degradazione del substrato dovuta ai raggi UV e la deformazione e la delaminazione indotte dalla temperatura. Inoltre, per lunghi periodi di esposizione, il sole può causare lo sbiadimento o l'appannamento della finitura metallica della stampa 3D, che potrebbe ridurne il valore. I segnali precoci di questo problema consentono un'azione correttiva aggiuntiva, come una nuova placcatura o il rinforzo del materiale del substrato. Alcuni di questi fattori sono stati attenuati dai progressi della scienza dei materiali, come le resine stabili ai raggi UV e i materiali compositi ibridi, che rendono la stampa 3D un'attività di qualità. stampa 3D su larga scala più affidabile per l'uso all'aperto.

Alternative alle stampe 3D placcate in metallo per uso esterno

Per le applicazioni esterne più esigenti, le alternative alla stampa 3D con rivestimento metallico possono essere più adatte. Le stampe 3D completamente in metallo, che vengono elaborate tramite DMLS e processi simili, sono le più dure, con una resistenza molto più elevata ai fattori ambientali. Altre alternative potrebbero essere le plastiche resistenti ai raggi UV e i materiali compositi rinforzati con fibre, che offrono un'eccellente resistenza ai raggi UV. forza e durata ad un costo significativamente inferiore rispetto alle parti completamente in metallo. La scelta del materiale dipenderà da vari fattori, come i requisiti di capacità di carico, le condizioni di esposizione e le preferenze estetiche. In questo modo, queste opzioni possono richiedere un investimento maggiore nelle fasi iniziali, ma tendono ad offrire prestazioni elevate in ambienti difficili.

Conclusione

La stampa 3D placcata in metallo trova perfettamente un equilibrio tra estetica e funzionalità. Per questo motivo, sono le più adatte per l'uso all'aperto. Tuttavia, dipende da molti fattori, come le proprietà del substrato, la qualità del rivestimento metallico e le condizioni ambientali. Gli utenti possono rendere le loro stampe molto più lunghe in termini di durata e longevità, se si utilizzano i materiali più appropriati, si offrono misure di protezione e si esegue una manutenzione frequente.

Indipendentemente dal fatto che il prodotto venga utilizzato per scopi estetici o pratici, la conoscenza dei limiti e dei punti di forza del prodotto è fondamentale. Tecnologia di stampa 3D consentirà di ottenere ciò che si desidera dal prodotto. Con la crescita e il progresso della produzione additiva, cresceranno anche i materiali e i processi utilizzati in queste stampe nuove e innovative.

Domande frequenti

Qual è il miglior metodo di protezione contro i danni da raggi UV per le stampe 3D placcate in metallo?

La degradazione dovuta ai raggi UV può essere limitata e la durata della stampa può essere prolungata con vernici trasparenti resistenti ai raggi UV o utilizzando materiali di base stabilizzati ai raggi UV.

Le stampe 3D placcate in metallo sono resistenti alle intemperie?

Anche se resistono alle normali condizioni atmosferiche esterne, gli agenti atmosferici intensi, ad esempio le temperature elevate, le piogge abbondanti o i raggi UV, possono richiedere una copertura protettiva supplementare o un supporto materiale

Come posso proteggere la mia stampa 3D placcata in metallo dalla ruggine e dalla corrosione?

L'utilizzo di materiali come l'acciaio inossidabile, abbinati a sigillanti, ridurrà drasticamente la capacità di arrugginimento e corrosione, soprattutto in luoghi considerati piuttosto umidi e costieri.