UV-aldring av 3D-printmaterialer

Av de fire 3D-printmaterialene som sammenlignes her, er ASA det eneste som er utviklet for permanent UV- og værpåvirkning utendørs; PLA og standard PETG er ikke egnet til dette. Ved kortvarig UV-C-bestråling blir rangeringen av de to sistnevnte omvendt: etter 24 timer ved 254 nm mister PETG 38 % av strekkfastheten, PLA bare 9 % [1]. «Motstandsdyktig mot sollys» og «motstandsdyktig mot UV-C» er derfor ikke egenskaper som kan brukes om hverandre.

3D-printede plastdeler som brukes utendørs eller under UV-bestråling, endres over tid: de kan bli matte, sprø eller tape styrke. Årsaken er høyenergetisk ultrafiolett (UV) stråling, som kan bryte kjemiske bindinger i polymeren – en prosess kjent som fotooksidativ aldring. Man skiller grovt mellom tre områder:

• UV-A (315–400 nm): den største andelen av solens UV-lys, ansvarlig for langsom aldring over måneder og år.
• UV-B (280–315 nm): den mer energirike andelen av sollys, som ytterligere akselererer aldringen.
• UV-C (200–280 nm): når nesten ikke jordens overflate naturlig, men brukes målrettet i desinfeksjonsutstyr fordi den inaktiverer mikroorganismer særlig effektivt – og av samme grunn kan angripe plast særlig kraftig [8].

Men hvor stabile er vanlige 3D-printmaterialer – PLA, TPU, PETG og ASA – mot UV-lys og UV-C-stråling? Følgende oversikt oppsummerer hva som kan underbygges med målte data, og hvor grunnlaget fortsatt er tynt.

De spektrale områdene selv er beskrevet i detalj under Hva er UV-stråling?, aldringsmekanismene i materialer under UV-aldring, fargebestandighet og fotostabilitet. Målteknikk for print- og etterherdingsprosessen omtales under UV-måling for additiv produksjon og 3D-printing.

De siterte studiene beskriver UV-skade med tre mekaniske størrelser. Hver av dem sier noe forskjellig:

• Strekkfasthet: kraften per arealenhet en del tåler før den revner. Et fall i strekkfasthet etter UV-eksponering betyr at materialet har blitt svakere.
• Bruddforlengelse: hvor langt et materiale kan strekkes før det brekker. En fallende bruddforlengelse indikerer at et materiale blir mer sprøtt.
• Forsprøing: polymeren mister sin elastisitet og brekker lettere – ofte et synlig tidlig tegn på UV-skade.

Av de fire materialene som ble sammenlignet, er ASA best egnet for permanent UV- og værbestandig eksponering; PLA og standard PETG er uegnet til dette. Ett sentralt funn går på tvers av den vanlige forventningen: under kontrollert UV-C-bestråling i løpet av 24 timer taper PETG betydelig mer styrke (−38 %) enn PLA (−9 %) [1]. Dette viser at «god i sollys» ikke automatisk betyr «god under UV-C» – de to strålingstypene påvirker samme polymer forskjellig.

Følgende tabell stiller oppførselen under naturlig utendørs værpåkjenning opp mot oppførselen under UV-C-bestråling. UV-C-verdiene for PLA og PETG kommer fra samme testserie og er derfor direkte sammenlignbare; for TPU og ASA mangler målinger med sammenlignbar metodikk.

PLA er inngangsmaterialet innen 3D-printing: rimelig og enkelt å printe, men følsomt for varme og UV-lys.

• Generelt ikke UV-stabilt: forsprøing og misfarging ved langvarig utendørs bruk [2].
• Under UV-C (24 h, 10 W/m², 254 nm): ingen synlige endringer, strekkfasthet −9,1 % (29,54 til 26,86 MPa), trykkfasthet −13,1 %, elastisitetsmodul praktisk talt uendret (−1,9 %, ikke statistisk signifikant) [1].
• Konklusjon: kortvarig UV-C-eksponering tåles relativt godt mekanisk sett, permanent utendørs værpåkjenning gjør det ikke.

TPU er et gummilignende, flexibelt materiale som kan bøyes og strekkes – for eksempel til pakninger eller grep.

• Standard TPU er ikke UV-stabil [3].
• Med UV-additiver – fyllstoffer som titandioksid eller sinkoksid som absorberer UV-lys – forbedres UV-bestandigheten og bevaringen av strekkfasthet og bruddforlengelse etter UV-aldring markant; kilden gir ingen konkrete tall [3].
• Ingen pålitelige UV-C-spesifikke data tilgjengelig.

PETG er tøffere og mer slagfast enn PLA og brukes derfor ofte til funksjonelle deler.

• Bedre værbestandighet enn PLA, men ikke utviklet for permanent UV-eksponering; kan bli gummiaktig og myk under kontinuerlig sollys [4].
• Under UV-C (forhold identiske med PLA): betydelig mer skade enn PLA – strekkfasthet −38,1 % (31,30 til 19,48 MPa), trykkfasthet −33,9 %, bruddforlengelse fra 3,06 % til 1,36 % (kraftig forsprødning), synlig gulning og glanstap [1].
• Det finnes spesielt UV-stabiliserte PETG-typer for utendørs bruk (maksimal kontinuerlig driftstemperatur 70 °C), men disse er ikke det samme som standard PETG for 3D-printing [5].

ASA ble utviklet spesielt for utendørs bruk og betraktes som det mest værbestandige av utskriftsmaterialene som sammenlignes her.

• Utviklet spesielt for UV- og værbestandighet: den UV-sensitive gummikomponenten i ABS er byttet ut med en mer UV-stabil akrylester [2].
• Beholder rundt 85 % av strekkfastheten etter 2 000 timer med UV-bestråling i laboratorietesten iht. ASTM G154 [6].
• 122-dagers utendørstest: ingen betydelig egenskapstap ved intens UV-eksponering [7].
• Ingen kvantifiserte UV-C-spesifikke målinger tilgjengelig. En laboratorieuttalelse om 100 h direkte UV-C-bestråling uten merkbar endring er plausibel gitt den generelle UV-robustheten, men er ikke metodisk sammenlignbar med PLA/PETG-studien.

UV-C-verdiene for PLA og PETG kommer fra en testserie publisert i Polymers i 2021 [1]. De utskrevne prøvestykkene ble bestrålt i 24 timer ved 254 nm og 10 W/m², med en baksidetemperatur på 50 °C; prøvene ble deretter avkjølt i fire timer ved romtemperatur før strekk- og trykkprøver ble utført. Artikkelen nevner UV-bestrålingskammeret BS-02 fra Opsytec Dr. Gröbel som bestrålingsutstyret som ble brukt.

To punkter avgjør om slike verdier kan overføres til din egen anvendelse. For det første viser de til den målte irradiansen ved prøveposisjonen og dosen som følger av denne, ikke til en apparatinnstilling – uten måling er eksponeringer ikke sammenlignbare. For det andre gjelder de for prøvestykker med en definert lagtykkelse, orientering og fyllgrad; vegtykkelse, fyllgrad og fargepigmentering endrer resultatet betydelig. Alle som må dokumentere UV-bestandigheten til en spesifikk del, tester den derfor i sitt eget oppsett: UV-bestrålingskamre gir de reproduserbare rammebetingelsene, de relevante standardene og retningslinjene rammeverket for testbetingelsene.

• Permanent utendørsbruk med høy UV-eksponering: foretrekk ASA.
• Korte eller tilbakevendende UV-C-desinfeksjonssykluser i størrelsesordenen timer: i den eneste sammenlignende studien som er tilgjengelig, viser PLA mindre mekaniske tap enn standard PETG.
• ASA under UV-C: data med sammenlignbar metodikk som for PLA og PETG mangler fortsatt her. For sikkerhetsrelevante deler er det tilrådelig å teste dem selv, for eksempel i et UV-C-bestrålingskammer.
• TPU: bruk til utendørs- og UV-applikasjoner bare med UV-stabiliserende tilsetningsstoffer.

Deler som ikke er printet, men limt eller innkapslet, er underlagt sine egne grensebetingelser; disse er dekket av UV-herdende klebemidler, belegg og innkapslingsmasser.

1. Amza CG, Zapciu A, Baciu F, Vasile MI, Popescu D: Aging of 3D Printed Polymers under Sterilizing UV-C Radiation. Polymers 13(24):4467, 2021.
2. Spectrum Filaments: ASA 275 Explained – The Right Filament for Outdoor Use.
3. Wang A, Guo J, Shao C, Chen C: Flexible Thermoplastic Polyurethane Composites with Ultraviolet Resistance for Fused Deposition Modeling 3D Printing. 3D Printing and Additive Manufacturing, 2024.
4. Makelab: PETG vs. ASA.
5. Noltewerk: PETG UV technical data sheet (PDF).
6. Forge Labs: ASA Material Properties.
7. Habr: 122-day comparative UV test on 3D printing materials.
8. Teska P (NIST): Damage to Common Healthcare Polymer Surfaces from UV-C Exposure (PDF).

Redaksjonell status: 3. september 2026.

Om en trykt del overlever UV-eksponeringen på sitt bruksstedet, kan bare besvares med en test med definert bestråling og en målt dose. Vi leverer måleteknikken for dette: UV-bestrålingskamre som BS-02 for reproduserbare aldringstester i laboratoriet, UVpad-spektroradiometeret og Radiometer RMD Pro for å måle spektrum, irradians og dose på selve delen. Send oss spørsmålet ditt.