Kuinka kuivua filamentti 3D -tulostukseen

3D-tulostus kostealla filamentilla voi aiheuttaa useita ongelmia, heikkolaatuisista tulosteista jopa tulostimen vaurioitumiseen. Useimmilla filamenteilla on taipumus imeä kosteutta ilmasta, ja se vaikuttaa niiden suorituskykyyn tulostettaessa. Saatat huomata tulosteissasi outoja läiskiä, liikaa nauhoja tai heikkoa kerrosten tarttumista. Nämä ongelmat voivat muuttaa suhteellisen helpon projektin turhauttavaksi kokemukseksi. Onneksi on olemassa tehokkaita tapoja kuivata filamentti ja parantaa tulostusjälkeä. Tämä kattaa useita tapoja pitää filamentti kuivana – kaupallisista kuivauslaitteista itse tehtyihin laitteisiin – parantaaksesi tulostuslaatua eri materiaaleilla.

Kuivan filamentin merkitys 3D-tulostuksessa

Kosteus: tulostuslaadun vihollinen

Märkä filamentti voi aiheuttaa paljon ongelmia 3D-tulostuksessaKun tämä filamentti lämpenee, sen sisällä oleva kosteus muuttuu höyryksi, mikä johtaa oireisiin, kuten kupliin tulostetussa muovissa, epätasaiseen pursotukseen ja joskus jopa poksahtaviin ääniin tulostuksen aikana.

Miksi filamentit kostuvat

Tosiasia on, että useimmat 3D-tulostusmateriaalit imevät kosteutta ilmasta ajan myötä, kun vesimolekyylit pääsevät filamentin polymeeriketjujen väliin. Eri materiaalit imevät kosteutta eri nopeuksilla materiaalityypistä ja ympäröivästä kosteudesta riippuen.

4 keskeistä merkkiä märästä filamentista

Voit usein havaita märän filamentin ennen tulostusta:

• Tylsä ulkonäkö: Märkä filamentti saattaa näyttää vähemmän kiiltävältä kuin kuiva filamentti.
• Lisääntynyt hauraus: Kostea filamentti katkeaa helpommin.
• Tulostusvirheet: Liiallinen nauhojen muodostuminen, huono kerrosten tarttuminen tai kuplivat tulosteet voivat viitata märkään filamenttiin.
• Epätavalliset tulostusäänet: Saatat kuulla sihisevää tai poksahtelevaa ääntä tulostaessasi märällä filamentilla.

Näiden merkkien tunnistaminen auttaa sinua puuttumaan kosteusongelmiin varhaisessa vaiheessa, mikä voi säästää aikaa ja materiaaleja 3D-tulostustyössäsi.

Filamenttien tyypit ja niiden kosteusherkkyys

Ei kaikki 3D-tulostusfilamentit ovat yhtä herkkiä kosteudelle. Niiden herkkyys kosteudelle voi olla erittäin suuri; se muuttaa tapaa, jolla niitä käsitellään ja säilytetään.

Erittäin kosteutta sietävät filamentit: nailon ja TPU

Nailon ja TPU ovat kosteusherkkyyden kärjessä. Nämä filamentit voi imeä vaikuttavan määrän vettä muutaman tunnin kuluessa altistumisesta kostealle ilmalle.

Nailon on vahvaa ja taipuisaa, mutta se on myös yksi herkimmistä kosteudelle. Se voi imeä jopa 10% painostaan vedessä kosteassa ympäristössä. Tämä voi johtaa korkeaan kosteuspitoisuuteen, joka voi aiheuttaa vakavia tulostuslaatuongelmia, todennäköistä kuplimista ja juovien muodostumista sekä heikkoa kerrosten tarttumista.

TPU on myös erittäin hygroskooppinen. elastomeerinen filamentti voi tuottaa tulosteita, joissa on pinnan epätasaisuuksia ja jotka kosteana pysyvät epätasaisesti taipuisina.

Keskitason materiaalit: PETG ja PLA

Vaikka kosteutta kestävämpi kuin nailon tai TPUPETG voi silti imeä tarpeeksi vettä vaikuttaakseen tulostuslaatuun ajan myötä. Siinä voi näkyä merkkejä kosteuskontaminaatiosta muutaman viikon altistumisen jälkeen kostealle ilmalle.

PLA:ta pidetään usein yhtenä helpoimmin työstettävästä filamentista, mutta se on silti jossain määrin hygroskooppinen. Se imee kosteutta hitaammin kuin PETG, mutta siitä voi tulla ongelmallista, jos sitä säilytetään väärin pitkiä aikoja.

Kosteudenkestävät filamentit: ABS

ABS on yksi vähemmän hygroskooppisista filamenteista. Se imee kosteutta paljon hitaammin kuin jotkut muut yleiset 3D-tulostusmateriaalit.Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että ABS olisi immuuni kosteusongelmille – jopa tämä materiaali pystyy imemään riittävästi vettä erittäin kosteissa olosuhteissa pitkän ajan kuluessa ja siten vaikuttamaan tulostuslaatuun.

Menetelmä 1: Kaupallisten filamenttikuivainten käyttö

Kaupallisten filamenttikuivainten mekaniikka

Kaupalliset filamenttikuivaimet käyttävät kontrolloitua lämpöä ja ilmankiertoa kosteuden poistamiseen 3D-tulostusmateriaaleista. Nämä laitteet koostuvat tyypillisesti lämmityselementistä, ilmankiertoa varten tarkoitetusta tuulettimesta ja filamenttikelaa pitävästä kammiosta. Lämpö saa filamentin kosteuden haihtumaan, kun taas kiertävä ilma kuljettaa kosteuden pois, jolloin materiaali kuivataan tehokkaasti.

Optimaaliset asetukset eri materiaaleille

Kuivauslämpötilat ja -ajat vaihtelevat filamentin tyypistä riippuen. Tässä on lyhyt viitetaulukko:

Materiaali	Lämpötila (°C/°F)	Kuivumisaika (tuntia)
PLA	45-50/113-122	4-6
PETG	65–70/149–158	4-6
Nylon	70–80/158–176	8–12
TPU	40–50/104–122	4-6
ABS-jarrut	60–70/140–158	4-6

Nämä ovat yleisiä ohjeita. Tarkista aina filamentin valmistajan suositukset, sillä optimaaliset asetukset voivat vaihdella merkkien ja tiettyjen koostumusten välillä.

Menetelmä 2: Filamentin kuivaaminen uunissa

Uunin valinta

Valitse uuni, jossa on tarkka lämpötilan säätö. Kiertoilmauunit toimivat hyvin ilmankierron ansiosta. Käytä erillistä uunia ruoanlaitosta kontaminaation välttämiseksi.

Kuivausprosessi

Kuumenna uuni oikeaan lämpötilaan filamentille.

• Kiedo filamentti löyhästi sisään pergamenttipaperi tai aseta se puhtaalle tarjottimelle.
• Laita filamentti uuniin varmistaen, etteivät useat kelat kosketa toisiaan.
• Aseta ajastin filamenttityypin mukaan.
• Tarkista aika ajoin ylikuumenemisen tai muodonmuutoksen estämiseksi.
• Kuivauksen jälkeen anna filamentin jäähtyä hitaasti uunissa.
• Säilytä jäähtynyttä filamenttia ilmatiiviissä rasiassa kuivausaineen kanssa.

Uunissa kuivaaminen on tehokasta, mutta vaatii huolellista seurantaa. Noudata aina valmistajan ohjeita käyttämällesi filamentille.

Menetelmä 3: Filamentin kuivaaminen ruokakuivurilla

Kuivaajan mukauttaminen

Poista ruoka-alustat kuivurista ja täytä se langankelan pidikkeillä. Jätä kelojen väliin hieman tilaa, jotta ilma pääsee virtaamaan vapaasti niiden ympärillä ja kuivumaan tasaisesti. Voit halutessasi tehdä kuivaajallesi räätälöityjä kelanpitimiä käyttämällä lämmönkestäviä materiaaleja varmistaaksesi maksimaalisen etäisyyden.

Lämpötilan ja ajan asettaminen

Aseta lämpötila filamentin tyypin mukaan. PLA:n lämpötilan tulisi olla 45–50 °C, minkä jälkeen kuivausaika on 4–6 tuntia. PETG:n lämpötilan tulisi puolestaan olla noin 65 °C 4–6 tuntia, kun taas nailonin lämpötilan tulisi olla 70 °C 12 tunnissa tai kauemmin. Kokeile lyhyempää aikaa ja nosta lämpötilaa, jos filamentti on vielä kostea. Voit aina tarkistaa tarkat asetukset filamentin valmistajalta.

Hyvät ja huonot puolet

Ruoankuivaajien etuihin kuuluvat edullisuus, helppokäyttöisyys ja miedon ja tasaisen lämmityksen takaaminen. Niillä on kuitenkin myös useita haittoja. Useimmat mallit pystyvät tarjoamaan vain rajoitetun lämpötila-alueen, mikä ei välttämättä sovi kaikentyyppisille filamenteille. Suuret kelat eivät yksinkertaisesti sovi kaikkiin kuivaimiin.Jos kuivainta käytetään sekä elintarvikkeille että filamenteille, on olemassa ristikontaminaation riski.

Ruoankuivaimet tarjoavat edullisen kuivausratkaisun, mutta tarkista mallisi maksimilämpötila varmistaaksesi, että se sopii juuri sinun filamenttityypeillesi.

Menetelmä 4: Tee-se-itse-filamenttien kuivausratkaisut

Kuivauskammion luominen

Tee ilmatiiviistä astiasta yksinkertainen kuivauskammio. Vuoraa pohja kuivausainehelmillä tai -pusseilla. Aseta kuivausaineen yläpuolelle pieni verkkomainen alusta filamenttikelan pitämiseksi. Sulje astia ja säilytä sitä viileässä ja kuivassa paikassa. Tämä menetelmä vie aikaa, mutta on turvallinen kaikille filamenttityypeille.

Silikageelipakkausten käyttö

Aseta filamenttikela uudelleensuljettavaan muovipussiin, jossa on useita silikageelipusseja. Poista mahdollisimman paljon ilmaa ennen sulkemista. Tämä on ihanteellista jo kuivan filamentin ylläpitämiseksi tai kun ohut filamentti on imenyt kosteutta. Vaihda silikageelipussit säännöllisesti tehokkuuden ylläpitämiseksi tai elvitä ne.

Lämpölaatikon rakentaminen

Valmistele lämmityslaatikko, jossa on pienitehoinen hehkulamppu tai lämpötyyny ja lämpömittari puisessa tai muovisessa laatikossa. Kiinnitä lämmityselementti laatikon pohjaan, varaa yläpuolelle pieni hylly langankelaa varten ja seuraa lämpötilaa tarkasti ylikuumenemisen välttämiseksi. Tämä antaa käyttäjälle enemmän hallintatilaa, mutta ei poista täydellistä varovaisuutta.

Filamenttien kuivausohjeet tietyille 3D-tulostusmateriaaleille

PLA: Matala lämpötila, lyhytaikainen kuivuminen

Kuivaa PLA:ta 40–45 °C:ssa 4–6 tuntia. PLA on vähemmän herkkä kosteudelle verrattuna muihin filamentteihin, mutta kuivaaminen ei sitäkään haittaa. Muista, että lämpötilaa ei saa ylittää 50 °C:ssa, muuten se voi muodonmuuttua. kuivausrumpu tai matalan lämpötilan uuni toimii hyvin miedolla lämmöllä.

PETG: Keskilämpö, kohtalainen kuivumisaika

Kuivaa PETG:tä 65 °C:ssa 4–6 tuntia. PLA:han verrattuna PETG imee kosteutta helpommin. Se on kuivattava korkeammassa lämpötilassa, mutta varmista, ettei lämpötila nouse yli 70 °C:n. Yleisesti ottaen PETG kuivataan parhaiten joko filamenttikuivaimessa tai uunissa, jossa on hyvä lämmönsäätö.

Nailon: Korkea lämpötila, pitkä kuivausprosessi

Kuivaa nailonia 70–80 °C:ssa 12–24 tuntia. Nailon on erittäin hygroskooppista ja vaatii perusteellisen kuivauksen. Muilla kosteusherkillä materiaaleilla, kuten polykarbonaatilla, on samanlaisia vaatimuksia. Parhaan tuloksen saavuttamiseksi käytä erillistä filamenttikuivainta tai huolellisesti valvottua uunia.

Joustavat filamentit: Hellävarainen ja pitkäaikainen kuivaus

Kuivat joustavat filamentit kuten TPU:ta 40–50 °C:ssa 4–6 tuntia. Nämä materiaalit ovat usein kosteusherkkiä, mutta voivat muuttaa muotoaan korkeammissa lämpötiloissa. Käytä alhaisempia lämpöasetuksia ja pidempiä kuivausaikoja. Kuivausrumpu tai matalan lämpötilan uuni toimii hyvin joustaville filamenteille.

Kolme tapaa määrittää, milloin filamentti on kuiva

1. Tutki filamentin pintaa

Jos filamentin pinta on matta, se on yleensä merkki kuivuudesta. Kun filamentti on kuivattu oikein, sen pitäisi olla väriltään ja rakenteeltaan tasainen. Tarkista filamentti ilmakuplien tai epätasaisuuksien varalta, jotka voivat viitata siihen, että filamentissa on vielä kosteutta. Joskus visuaalisiin tarkastuksiin ei voi aina luottaa.

2. Mittaa painonpudotus

Punnitse filamenttikela ennen kuivausta ja sen jälkeen. Painon lasku osoittaa kosteuden menetystä. Useimpien filamenttien kohdalla painon lasku noin 0,2– 0.5% osoittaisi, että filamentti on riittävän kuiva. Huomaa, että tarkan lukeman saavuttamiseksi on käytettävä tarkkuusasteikkoja, erityisesti pienempien kelojen kanssa.

3. Tee testitulostus

Tee pieni testitulostus jo kuivuneella filamentilla.Tarkkaile, paraneeko tulostusjälki, esimerkiksi onko siinä vähemmän nauhoja, vähemmän pintavirheitä ja myös parempi kerrosten tarttuvuus. Vertaa tulosteita filamenttiin, jota ei vielä kuivattu. Jos ongelmat jatkuvat, lisäkuivaus voi olla tarpeen.

Strategioita kosteuden imeytymisen estämiseksi tulostuksen aikana

1. Käytä aktiivipuolalle filamentin kuivauslaatikoita

Säilytä filamenttia kuivassa laatikossa tulostuksen aikana. Nämä säiliöt pitävät kosteuden alhaisena joko kuivausaineiden tai aktiivisen kosteudenpoiston avulla. Useimmissa kuivalaatikoissa on tapa syöttää filamentti suoraan tulostimeen, mikä vähentää altistumista ympäristön kosteudelle. Jos budjetti on tiukka, voit improvisoida kuivalaatikon käyttämällä ilmatiivistä astiaa, jossa on filamentin syöttöaukko ja kuivausainepakkauksia.

2. Hallitse tulostusympäristön kosteutta

Pidä tulostustilan kosteus minimissä. Ilmankuivaimen tulisi pystyä pitämään suhteellinen kosteus alle 50% useimmille filamenteille. Voit mitata nykyisen kosteustason kosteusmittarilla. Suojaamalla tulostimen voit luoda ympäristön, jota kontrolloidaan kosteudelle erittäin herkille materiaaleille, kuten nylon tai TPU:ta.

3. Suorita säännölliset huoltotarkastukset

Tarkista filamentin kosteuden imeytyminen säännöllisesti, pääasiassa rakenteen, värin ja haurauden muutosten perusteella. Punnitse kelat säännöllisesti havaitun kosteuden kertymisen varalta. Suunnittele jonkinlainen pyöritysjärjestelmä filamentille, jotta voit käyttää vanhimpia keloja ennen pitkäaikaista altistusta. Vaihda säilytysastioissa olevat kuivausaineet säännöllisesti, yleensä muutaman kuukauden välein tai värimuutosten perusteella.

Pidä filamentti kuivana parempien 3D-tulosteiden saamiseksi!

3D-tulostusfilamentin hyvät kuivaus- ja säilytysolosuhteet merkitsevät paljon korkealaatuisen tulosteen kannalta. Olipa kyseessä sitten kaupalliset kuivausrummut, uunit, kuivausrummut tai itse tehdyt ratkaisut, tärkeintä on pitää materiaali jatkuvasti kuivana tulostuksen aikana. Säännölliset tarkastukset ja asianmukainen säilytys estävät sitä imemästä kosteutta takaisin. Näin vähennetään tulostusvirheitä, pidentää filamenttien käyttöikääja vähentää stressiä 3D-tulostuksessa. Anna filamentin kuivaamisen olla 3D-tulostuksen vakioprosessi parhaiden tulosten saavuttamiseksi.