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In estate, le stampe da esterno sono esposte a condizioni che non sperimenteranno mai su una mensola di casa. Il sole riscalda la plastica scura molto più dell'aria circostante, i raggi UV modificano gradualmente la superficie del polimero, la pioggia e la rugiada mattutina aggiungono umidità e il componente è spesso ancora serrato da una vite o sottoposto al peso di un cavo, un vaso o un attrezzo. Per questo, un supporto che in laboratorio sembrava solido può deformarsi sulla terrazza dopo poche settimane.
La risposta breve è: utilizzate il PLA all'esterno solo temporaneamente o all'ombra, il PETG è una scelta ragionevole e facile da stampare per molti componenti da giardino e da terrazza, mentre l'ASA è il miglior filamento comune per l'esposizione prolungata al sole, l'auto e gli utilizzi tecnici da esterno. La differenza non riguarda solo la resistenza. Sono fondamentali soprattutto la combinazione di resistenza ai raggi UV, resistenza alla temperatura, deformazione sotto carico e ciò che la vostra stampante è in grado di gestire.
Un componente da esterno non invecchia in un solo modo. Nella pratica si sommano quattro fattori:
La più grande insidia estiva è il sole diretto. L'aria può raggiungere i 30 °C, ma un componente nero sul davanzale, sul cruscotto o su una recinzione metallica può arrivare facilmente a temperature molto più elevate. Perciò non basta dire che il filamento è resistente a temperatura ambiente.
Il PLA è eccellente per prototipi rapidi, decorazioni, modelli e componenti che non saranno esposti a lungo al calore. Per i componenti funzionali da esterno è però la scelta più rischiosa. Il PLA comune inizia ad ammorbidirsi indicativamente oltre i 55-60 °C. È una temperatura che una stampa esterna scura può raggiungere molto facilmente in estate.
Un esempio tipico è un supporto in auto. Un supporto per telefono, un fermacavo o una scatola per sensori in PLA possono ammorbidirsi dopo aver parcheggiato al sole, deformarsi attorno alle viti o perdere la forma precisa. Lo stesso può accadere a un gancio su una pergola, se sostiene un carico ed è esposto tutto il giorno sul lato sud.
Il PLA può essere utilizzato all'esterno per una decorazione temporanea, una prova della forma, un'etichetta da giardino per una sola stagione o un componente all'ombra e senza carico. Se il componente deve sostenere una vite, portare un peso, mantenere la precisione o resistere per tutta l'estate al sole diretto, evitate il PLA.
Per molte stampanti domestiche e semiprofessionali, il PETG è il passo avanti più pratico. È notevolmente più facile da stampare rispetto all'ASA, di solito non richiede una camera chiusa, si deforma meno e offre una maggiore riserva termica rispetto al PLA. Resiste bene alla pioggia, alla normale umidità e a una moderata esposizione chimica, ad esempio all'acqua con detergente o al contatto con l'ambiente del giardino.
È adatto per supporti in penombra, coperture sotto una tettoia, distanziatori, supporti per tubi, componenti per vasi, organizer da terrazza o scatole per l'elettronica che non rimangono tutto il giorno al sole diretto. Con il PETG trasparente e chiaro, mettete in conto un progressivo ingiallimento o opacizzazione. Per i componenti funzionali spesso non è un problema, mentre lo è per le coperture estetiche.
Il punto debole del PETG è l'esposizione prolungata al sole diretto combinata con calore e carico. Un grande supporto nero avvitato a un metallo rovente può allentarsi o deformarsi leggermente nel tempo. Per l'abitacolo dell'auto, il cruscotto, la serra o il vano motore, utilizzate il PETG con cautela. In questi casi conviene passare all'ASA o a un altro materiale tecnico.
L'ASA è un materiale sviluppato proprio per la resistenza all'esterno. Nella pratica è il filamento FDM comune più affidabile per componenti che devono resistere ai raggi UV, alla pioggia e alle temperature estive. È adatto per supporti per luci da esterno, coperture per sensori, componenti per piscine lontani dal contatto diretto con sostanze chimiche, supporti per recinzioni, componenti per terrazze, accessori per auto, coperture per telecamere e parti meccaniche che devono funzionare per più di una stagione.
Rispetto al PETG, l'ASA offre una migliore stabilità al sole e una maggiore riserva termica. Rispetto all'ABS, ha una migliore resistenza ai raggi UV, quindi all'esterno tende meno a infragilirsi e a presentare una superficie polverosa. Se già stampate in ABS, l'ASA è spesso un sostituto logico per i componenti da esterno.
Lo svantaggio è la stampa. L'ASA richiede una temperatura dell'ugello più elevata, un piano riscaldato e idealmente una stampante chiusa. Per i componenti più grandi senza camera, si rischiano deformazioni degli angoli, crepe tra gli strati e sollevamento dal piano. Durante la stampa, mettete inoltre in conto un odore più intenso e assicurate una buona ventilazione. Su una stampante aperta, l'ASA può talvolta essere gestito per componenti piccoli, ma per un risultato affidabile la camera chiusa è fondamentale.
| Materiale | Sole all'esterno | Calore estivo | Difficoltà di stampa | Quando sceglierlo |
|---|---|---|---|---|
| PLA | debole | riserva ridotta | molto facile | prototipi, decorazioni, ombra, uso temporaneo |
| PETG | media | buona riserva | da facile a media | giardino, terrazza, componenti in penombra, coperture sotto una tettoia |
| ASA | eccellente | riserva elevata | più impegnativa | sole diretto, auto, componenti tecnici da esterno, lunga durata |
Questa tabella non significa che il PETG sia inadatto e che l'ASA sia sempre necessario. Significa che dovete valutare l'ambiente. Un supporto per tubo da giardino sotto lo sporto del tetto può essere perfettamente adatto in PETG. Lo stesso supporto su una facciata esposta a sud, serrato con viti e sottoposto al sole tutto il giorno, è meglio stamparlo in ASA.
Per le etichette da giardino, le leggere clip per piante e le decorazioni stagionali è sufficiente il PLA, se si considera una durata limitata. Se volete che l'etichetta duri diverse stagioni, scegliete PETG o ASA.
Per supporti per tubi, ganci per recinzioni, distanziatori sotto i mobili da esterno e supporti per cavi, il PETG è una buona base. Se il componente sarà esposto al sole diretto, aumentate lo spessore delle pareti, arrotondate gli angoli e non sottoponetelo a una trazione prolungata eccessiva.
Per una copertura per un sensore esterno, un supporto per telecamera, componenti per l'illuminazione, accessori per auto e componenti da terrazza con lunga durata, scegliete l'ASA. Per i componenti destinati all'auto, evitate completamente il PLA e utilizzate il PETG solo dove non ci sono temperature estreme. L'abitacolo di un'auto parcheggiata è un ambiente molto più difficile per le plastiche rispetto a una normale terrazza.
Per serre, tetti, cruscotti, strutture metalliche scure e luoghi privi di ombra, considerate l'ASA come requisito minimo. Se il componente deve sostenere un carico importante per la sicurezza, valutate materiale, progettazione e test con criteri ancora più rigorosi.
Il filamento giusto è solo metà del successo. Progettate il componente da esterno in modo più robusto rispetto a uno per interni:
Anche il colore ha un ruolo. Il nero spesso maschera meglio gli effetti dei raggi UV, ma al sole si riscalda di più. I colori chiari si surriscaldano meno, ma alcune tonalità possono scolorire prima e in modo più visibile. Per un componente sottoposto a carichi, il materiale e la progettazione appropriati sono più importanti del colore in sé.
Con il PETG, iniziate dal profilo del produttore del filamento. In genere sono utili un filamento asciutto, un piano pulito, un primo strato ragionevolmente lento e un raffreddamento inferiore rispetto al PLA. Il PETG tende a creare fili e ad aderire all'ugello, quindi conviene regolare la retrazione e il flusso. Per i componenti meccanici da esterno, non utilizzate una temperatura dell'ugello inutilmente bassa, perché una scarsa adesione tra gli strati si manifesterà rapidamente all'esterno.
Con l'ASA è fondamentale limitare le correnti d'aria e gli shock termici. Preriscaldate il piano, lasciate riscaldare la camera, utilizzate un brim sugli angoli e sui componenti alti, riducete il raffreddamento e non abbiate fretta. Dividete i componenti grandi e piatti in parti più piccole oppure modificate la geometria in modo che si deformino meno. Al termine, lasciate raffreddare lentamente la stampa, idealmente nella stampante chiusa.
Ponetevi tre domande. Il componente sarà esposto al sole diretto? Si riscalderà oltre la normale temperatura esterna, ad esempio in auto, su una lamiera o in una serra? Dovrà sostenere un carico a lungo termine?
Se la risposta è no a tutte e tre le domande, il PLA può essere sufficiente per un componente semplice o temporaneo. Se il sole o l'umidità saranno presenti solo occasionalmente e desiderate una stampa facile, scegliete il PETG. Se la risposta è sì almeno una volta riguardo a sole diretto, temperature elevate o carico prolungato, iniziate dall'ASA.
Per l'estate italiana, il PETG è un eccellente materiale universale per giardino e terrazza, ma l'ASA è una garanzia per i componenti che non volete ristampare alla fine di agosto. La scelta migliore non è il materiale più costoso, ma quello adatto al luogo, alla temperatura, all'esposizione solare e alla stampante che possedete realmente.
