Kod 3D štampanog kućišta za elektroniku gotovo uvek krećemo od PETG-a, jer spaja čvrstoću, otpornost na toplotu i vlagu, a pritom se lepo štampa. Kada kućište treba da stoji napolju, na suncu i kiši, prelazimo na ASA. A kada unutra živi nešto pod mrežnim naponom, postoji i treća opcija o kojoj se kod nas retko govori: samogasivi PETG sa UL94 V0 sertifikatom, materijal koji ne postaje gorivo ako dođe do kvara. U nastavku objašnjavamo kada ide koji materijal i zašto kućište po meri skoro uvek pobedi gotovu kutiju iz prodavnice.
Zašto kućište po meri, a ne gotova plastična kutija
Svako ko je bar jednom pokušao da spakuje pločicu u univerzalnu kutiju zna kako to ide. Kupite gotovo kućište, donesete ga do stola i shvatite da konektor viri dva milimetra van reza, da rupe za šrafove ne padaju tamo gde su na pločici i da za USB port morate da uzmete turpiju. Na kraju dobijete kutiju koja koliko-toliko drži elektroniku, ali izgleda kao improvizacija i retko dobro zaptiva.
Kućište po meri rešava tačno taj problem. Kada ga modelujemo prema konkretnoj pločici, otvori za konektore padnu tačno na konektore, stubići za montažu se poklope sa rupama na pločici, a ventilacija ide tamo gde se čip stvarno greje. Ako projekat traži logo, oznake portova ili serijski broj, i to odštampamo zajedno sa kućištem, bez nalepnica koje se posle nekoliko meseci odlepe.
Veličina retko pravi problem. Na jednom komadu štampamo kućišta do 360 x 360 x 360 milimetara, a kada je uređaj veći, kućište podelimo na delove i sklopimo ih tako da spoj ostane čist i čvrst. Polazna tačka može biti gotov 3D model, samo dimenzije, ili fizička pločica i sklop koji donesete; model napravimo iz bilo koje od te tri situacije.
Koji filament za kućište elektronike i zašto je PETG prvi izbor
Za većinu kućišta odgovor je PETG. Čvršći je i žilaviji od PLA, podnosi udarce, ne smeta mu vlaga i znatno bolje trpi toplotu koja se skuplja unutar uređaja. Uz to se lepo štampa i dolazi u širokom izboru boja, pa kućište može da izgleda ozbiljno, a ne kao prototip iz garaže.
Za standardno kućište elektronike koje stoji u zatvorenom biramo PETG. Dovoljno je čvrst, ne smeta mu ni vlaga ni toplota iz uređaja, a lako se štampa, pa pokriva ubedljivo najveći broj slučajeva.
PLA na prvi pogled deluje primamljivo jer je najjeftiniji i najlakši za štampu, ali oko elektronike ga izbegavamo. Omekša već na relativno niskoj temperaturi i vremenom postane krt, pa kućište koje se greje ili stoji na suncu počne da se krivi. O toj granici smo pisali i u tekstu o tome zašto PLA ne sme u auto leti. Za ozbiljno kućište se ta ušteda ne isplati.
PETG je, dakle, podrazumevana tačka. Dve situacije menjaju odgovor: kada uređaj živi napolju i kada unutra ima nečega što u kvaru može da se zapali.
Elektronika napolju: PETG ili ASA
Neki uređaji ne provedu život na polici. Senzori, kamere, kontroleri i merne stanice stoje mesecima na fasadi, u dvorištu ili na stubu, izloženi suncu, kiši i temperaturnim skokovima. Dobar primer je Klimerko, domaći otvoreni uređaj za merenje kvaliteta vazduha koji se kači napolje i čije se kućište štampa na 3D štampaču. Takvo kućište mora da izdrži i UV zračenje i vlagu, a da se pritom ne raspadne i ne izbledi.
PETG dobro podnosi vlagu i kišu, pa je za kućište u hladu ili pod nadstrešnicom sasvim dovoljan. Problem nastaje na direktnom, dugotrajnom suncu: posle više meseci UV zračenja i letnjih vrućina PETG zna da izbledi i vremenom izgubi nešto od čvrstoće. Tu prelazimo na ASA, materijal sa najboljom otpornošću na UV i toplotu među standardnim filamentima, koji najduže zadržava boju i oblik napolju.
Za trajno izloženo kućište na otvorenom biramo ASA. Za uređaj u hladu ili onaj koji samo povremeno izlazi napolje, PETG je i dalje dovoljan, a jeftiniji je.
Samogasivi filament (PETG V0): kada kućištu treba protivpožarni sertifikat
Postoji jedna vrsta kućišta kod koje izbor materijala prestaje da bude stvar estetike i postaje pitanje bezbednosti. Kada u kutiji stoji napajanje, punjač, razvodna elektronika ili bilo šta vezano na mrežni napon, mora se uzeti u obzir scenario u kome nešto unutra otkaže, zagreje se i zapali. Tada nije svejedno od čega je kućište, jer obična plastika u tom trenutku može da postane gorivo.
Za takve slučajeve koristimo samogasivi PETG sa UL94 V0 klasifikacijom. Ideja iza tog materijala je jednostavna. Kada plamen dođe do njega, on na površini stvara ugljenisanu koru koja zaustavlja dovod kiseonika, pa se vatra guši i materijal prestaje da gori čim se ukloni izvor plamena, umesto da ga hrani. Ova klasa je testirana prema standardu IEC 60695-11-10, a filament koji koristimo nosi nezavisan UL sertifikat, a to je retkost među filamentima za 3D štampu.
Samogasivi PETG V0 se ne bira zato što je jači ili otporniji na toplotu. Mehanički je čak za nijansu slabiji od običnog PETG-a, a toplotu podnosi do oko 68 stepeni. Bira se isključivo zbog jednog svojstva koje drugi materijali u ovoj klasi nemaju: sertifikata da se sam gasi. Manju čvrstoću lako nadoknadimo debljim zidovima kućišta.
Ovaj materijal biramo kada je protivpožarni sertifikat kućišta stvaran uslov, a ne sitnica: kod kompanija kojima treba dokaz o klasi kućišta, u razvodnim kutijama, u kućištima napajanja i u opremi koja radi bez nadzora. Detaljne specifikacije samogasivog PETG-a dostupne su na zvaničnoj stranici materijala.
Poređenje materijala za kućišta elektronike
| Materijal | Otpornost na toplotu | UV i spoljašnjost | Protivpožarno | Kada za kućište |
|---|---|---|---|---|
| PLA | Slaba, omekša na blagoj toploti | Slabo, brzo izbledi i postane krt | Ne | Samo probni ili dekorativni komadi |
| PETG | Dobra | Dobro u hladu, na jakom suncu bledi | Ne | Podrazumevani izbor za unutrašnja kućišta |
| PETG V0 (samogasivi) | Do oko 68 °C | Kao PETG | Da, UL94 V0 | Mrežni napon, napajanja, obavezan sertifikat |
| ASA | Vrlo dobra | Najbolja, dugo drži boju i oblik | Ne | Trajno napolju, na suncu i kiši |
Kada kućište mora da izdrži zaista visoke temperature, iznad onoga što PETG i ASA nose, tu je polikarbonat (PC), koji ostaje stabilan do oko 113 stepeni. To je već specijalan slučaj, ali ga pominjemo da bi slika bila potpuna; koliko koji materijal izdrži razložili smo u tekstu o temperaturnoj otpornosti 3D materijala.
Kako izgleda izrada kućišta po meri
Praktično, ceo proces staje u nekoliko koraka. Sve počinje od onoga što imate: gotov 3D model, skica sa merama, ili sama pločica koju donesete. Ako modela nema, napravimo ga kroz 3D modelovanje u Fusion 360 programu, prema dimenzijama i rasporedu konektora, a vi kroz siguran pristup pratite kako kućište nastaje i reagujete pre nego što bilo šta ode u štampu.
Kada je model spreman, kućište ide na FDM štampu. Štampamo na mašinama koje nadgledaju kamere i računari sa veštačkom inteligencijom, koji uoče problem u toku štampe pre nego što pokvari ceo komad. Po potrebi u jedno kućište kombinujemo i do pet boja ili materijala, na primer neprovidno telo sa prozorčićem druge boje za LED indikaciju. Gotovo kućište preuzimate lično kod nas ili vam ga šaljemo.
Česta pitanja
Koji filament je najbolji za kućište elektronike?
Za većinu kućišta najbolji izbor je PETG, jer je čvrst, otporan na vlagu i toplotu i lako se štampa. Za uređaje koji trajno stoje napolju biramo ASA zbog otpornosti na UV zračenje, a za kućišta pod mrežnim naponom samogasivi PETG V0 sa protivpožarnim sertifikatom.
Da li 3D štampano kućište može da izdrži toplotu elektronike?
Može, ako je materijal dobro izabran. PETG i ASA bez problema podnose toplotu koja se skuplja unutar većine uređaja. Za komponente koje se jače greju koristi se polikarbonat, koji ostaje stabilan do oko 113 stepeni.
Šta znači samogasivi UL94 V0 filament?
To je materijal koji ne održava plamen. Kada se ukloni izvor vatre, prestaje da gori sam od sebe, jer na površini stvara ugljenisanu koru koja guši sagorevanje. Klasa V0 po standardu IEC 60695-11-10 je najstroža u toj skali i traži se kod kućišta elektronike koja moraju da budu protivpožarno bezbedna.
Može li kućište da stoji napolju, na suncu i kiši?
Može, uz pravi materijal. Za trajno izlaganje suncu i kiši biramo ASA, koji najduže zadržava boju i oblik. PETG je dovoljan za uređaje u hladu ili one koji samo povremeno izlaze napolje.
Pravite li kućište ako imam samo pločicu, bez 3D modela?
Da. Dovoljno je da donesete pločicu i sklop ili da pošaljete dimenzije, a mi napravimo 3D model i kućište po meri. Model radimo u Fusion 360 programu, pa kroz siguran pristup pratite izradu.
Koliko veliko kućište može da se odštampa?
Na jednom komadu štampamo do 360 x 360 x 360 milimetara. Veća kućišta delimo na više delova i sklapamo ih, tako da praktično nema gornje granice veličine.
Kada niste sigurni koji materijal, javite se
Ako niste sigurni da li vašem kućištu treba običan PETG, ASA za napolje ili samogasivi V0, pošaljite nam pločicu, dimenzije ili gotov model i javimo se sa preporukom materijala i procenom. Radimo FDM štampu i 3D modelovanje po meri, pa kod nas kućište možete i osmisliti i odštampati na jednom mestu. Ako želite širu sliku, materijale smo uporedili i u vodiču kako odabrati pravi materijal za 3D štampanje, a za sve ostalo tu je kontakt stranica.