LW PLA Wärmetest

"Flügel al forno"

Meine Frau hat nicht schlecht gestaunt, als in unserem Backofen Plastikteile gebacken werden sollten.

Stephan hatte mir einige LW PLA Druckteile geschickt, und sogar LW PLA Filament zum Testen.
Besten Dank Stephan!

Mit dabei war ein Fehldruck vom W3 Tragflächenteil für den Sine qua non, mit der Bitte, das Teil mal bei 50° bis 60° in den Backofen zu stecken, und schauen was passiert.

Zum Messen waren neben einem Bratenthermometer, drei digitale Messfühler beteiligt:




Nachdem sich die Temperatur endlich auf konstante 50° eingependelt hatte, kamen zusätzlich auch zwei Teile aus normalem PLA hinzu. Das kleine Leitwerk ist besonders empfindlich, da es keine Innenstruktur hat.

Nun erhöhte ich die Temperatur sehr langsam. Dabei blickte ich im Wechsel ständig auf die Thermometer auf dem Ofen und auf die Teile im Ofen.
Nach etwa 5 Minuten, und einer Temperatur von 53,5°, hatte sich das LW PLA Teil ganz plötzlich hochgewölbt. Das muss schlagartig innerhalb von Sekunden passiert sein:



Erstaunlich aber, dass sich an der Unterseite höchstens minimale Dellen gebildet haben.
Die Vergleichsteile hingegen haben sich nicht im Geringsten verformt.

In wie weit sich LW PLA in praller Sonne aufwärmt, muss man noch ausprobieren. Vielleicht reflektiert die weiße Oberfläche mehr als erwartet.
Im geschlossenen Auto, das in der Sonne parkt, sollte man die Teile aber lieber nicht lassen…

Ich kann das leider nur bestätigen. LW-PLA ist das mit Abstand empfindlichste Material bezüglich Wärme. Es wellt noch deutlich schneller als reguläres PLA. Ich werde es deshalb nicht mehr verwenden.
Mein LW-PLA blackwing fliegt noch aber eine Flügelspitze hat eine Delle, nur weil er kurz an der Sonne war - im Februar - im Freien!

Derzeit drucke ich die 3Dlabprint TA152 mit Spektrum ASA 275. Mit einem spezifischen Gewicht von 1,10 natürlich nie so leicht wie LW-PLA aber doch deutlich leichter als PLA.
Wie sich dieses spezielle ASA bezüglich Layerhaftung und Warping verhält, werde ich noch berichten. Derzeit habe ich erst zwei Rumpfteile die aber sehr vielversprechend sind.

Colorfab testet derzeit aber auch andere schäumende Filamente (PETG und ich glaube es war ASA oder ABS). Ich denke, dass es dann erst richtig spannend wird.

Schon heftig, dass das LW-PLA es nicht einmal bis zur vom Hersteller angegebenen Temperatur schafft, bevor es sich bis zur völligen Unbrauchbarkeit verformt. Ich habe gleich mal angefangen, für meine Sine qua nons passende Schutzmäntelchen zu bügeln:



Ärgerlich, dass es kein Material mit annähernd gleich geringem Gewicht gibt. Wenn/falls die alternativen Schaum-Filamente kommen, geht die Testerei von vorn los - Schaum-PETG dürfte nicht so leicht zu drucken sein wie Schaum-PLA, und mit Schaum-ABS würde ich mir gar keine Hoffnungen machen...
Ich teste erstmal noch ein bisschen mit Beschichtung auf LW-PLA rum. Wenn das Zeug "nur" weich wird, ist das ja nicht soo kritisch; vielleicht kann man es so stützen, dass die Grenztemperatur etwas hochgetrieben wird...

Tschöö
Stephan

Ich weiß ja nicht was der Sinn hinter deiner Intention war, die Teile zu tempern, aber wenn es um zusätzliche Festigkeit ging hat Stefan von CNCKitchen ein ganz gutes Video gemacht:

https://www.youtube.com/watch?v=dOzVuoBP9gY

Wenn es um zusätzliche Festigkeit geht, können diese Vids von gleichen Channel ganz informativ sein:

höhere Layerhaftung durch weniger Kühlung:
https://www.youtube.com/watch?v=Bl2ESvtBiLo

Oder Einfluss der Layerdicke auf Bauteilstabilität (inkl. Gewicht):
https://www.youtube.com/watch?v=fbSQvJJjw2Q

Die Intros sind vielleicht manchmal recht lang, aber die Methodik ist sauber und die Ergebnisse werden sinnvoll interpretiert.
Im Notfall ca. in die Mitte der Videos springen...

Hallo Kampfkoloss,
Um's Tempern ging es dabei nicht, sondern darum, ab welcher Temperatur das Material in welcher Weise versagt. Ich hatte vor Monaten ja mal einen Backofentest mit PLA, PETG, ABS und Greentec Pro gemacht. Haupt-Testobjekt damals war das Greentec Pro, das ja angeblich eine Temperaturbelastung von 120°C aushalten soll, aber in Anwendungssituationen v.a. bei mechanischer Belastung weit unterhalb dieses Temperaturbereichs plötzlich versagte. Dabei kam das für mich überraschende Ergebnis heraus, dass das Material zwar tatsächlich bis über 120°C die Form hielt (die anderen Filamente sind einfach camembert-like weggeschmolzen), aber schon in der Gegend von 90°C die Layerhaftung komplett in den Keller ging, so dass eine mechanische Belastbarkeit praktisch nicht mehr gegeben war.
Mit LW-PLA hatte ich ja bisher nur "brutale" Tests mit Heißluftgebläse gemacht, primär um das Verhalten von beglasten Drucken zu testen (siehe hier). Die Temperaturen, die die beglasten Flächen hier aushalten mussten, überstiegen die angegebenen 55°C bei weitem, aber auch die (mehrschichtig gedruckten) Seitenwände der Teile wurden einfach nur weich, zeigten aber nicht so einen "Popcorn-Effekt" wie jetzt der unbeschichtete Dünnwanddruck bei Michael im Ofentest. Die Beglasung hat sich dabei mE auch klar als geeignete Maßnahme herausgestellt, um Aufheizung als Risikofaktor praktisch auszuschalten, ist aber leider für komplette Modelle nicht so wirklich praktikabel. Der Ofentest dagegen zeigt in "realistischer Dosierung" das Verhalten, mit dem man auch draußen auf dem Flugplatz ggf. rechnen muss (ob die Aufheizung durch Wärmeleitung oder Strahlungsabsorption entsteht, macht ja in der Praxis keinen Unterschied), und gestattet außerdem, die kritische Temperatur während des Vorgangs ziemlich genau zu bestimmen.

Unabhängig davon finde ich die Videos von CNCkitchen aber auch recht solide und informativ (wenn man mal davon absieht, dass es Videos sind).

Tschöö
Stephan

So, heute bot sich die freundliche Ostersonne für einen Strahlungswärme-Test an. Bei nach Sommer-Maßstäben moderaten 23°C Außentemperatur, aber völlig klarem Himmel, habe ich mal zwei meiner LW-PLA-Teststücke in die pralle Sonne gelegt, ein naturweißes und ein mattschwarz lackiertes.



Das schwarze Teil hielt keine fünf Minuten durch, bevor sich sichtbare Verformungen einstellten. Analog zur absorbierten Strahlung war es beim Anfassen ziemlich warm (wenn auch nicht regelrecht heiß) und sehr weich. Ein solcher "Popcorn-Effekt" wie in Michaels Ofen war aber auch diesmal nicht zu beobachten.
Das weiße Teil hielt sich wacker und verformte sich nicht, wurde auch nicht weicher als normal. Weiße LW-PLA-Modelle dürfte man also unter solchen Wetterbedingungen noch fliegen können. Schon kritisch werden könnte es allerdings auch für die im Kofferraum, wenn sich das Auto in der Sonne aufheizt - was speziell in der aktuellen Situation ärgert, denn da die Vereinsflugplätze geschlossen sind, lässt man beim "Wildfliegen", wenn man's denn macht, die gerade nicht fliegenden Modelle ja normalerweise im Auto...

Tschöö
Stephan