Kuinka kuivua filamentti 3D -tulostukseen
Table of Contents
- Kuivan filamentin merkitys 3D-tulostuksessa
- Filamenttityypit ja niiden kosteusherkkyys
- Tapa 1: Kaupallisten filamenttikuivainten käyttö
- Menetelmä 2: Filamentin kuivaaminen uunissa
- Menetelmä 3: Filamentin kuivaaminen elintarvikekuivaimella
- Menetelmä 4: Tee itse filamentin kuivausliuokset
- Filamenttien kuivausohjeet tietyille 3D-tulostusmateriaaleille
- Kolme tapaa määrittää, milloin filamentti on kuiva
- Strategiat kosteuden imeytymisen estämiseksi tulostuksen aikana
- Pidä filamenttisi kuivana parempien 3D-tulosteiden saamiseksi!
3D-tulostus kostealla filamentilla voi aiheuttaa monia ongelmia huonolaatuisista tulosteista jopa mahdollisiin tulostimen vaurioitumiseen. Useimmilla filamenteilla on taipumus imeä kosteutta ilmasta, mikä vaikuttaa niiden suorituskykyyn tulostettaessa. Saatat huomata tulosteissasi outoja läiskiä, liikaa nauhoituksia tai heikkoa kerrosten tarttumista. Nämä ongelmat voivat muuttaa suhteellisen helpon projektin turhauttavaksi kokemukseksi. Onneksi on olemassa tehokkaita tapoja kuivata filamentti ja saada aikaan parempi tulostustulos. Tämä kattaa erilaisia tapoja pitää filamenttisi kuivana kaupallisista kuivaimista kotitekoisiin laitteisiin - tulostuslaadun parantamiseksi eri materiaaleissa.
Kuivan filamentin merkitys 3D-tulostuksessa
Kosteus: tulostuslaadun vihollinen
Märkä filamentti voi aiheuttaa paljon ongelmia 3D-tulostuksessa. Kun tämä filamentti lämpenee, sen sisällä oleva kosteus muuttuu höyryksi, mikä johtaa oireisiin, kuten kupliin painetussa muovissa, epäjohdonmukaiseen 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 filamentissa olevien polymeeriketjujen väliin. Eri materiaalit imevät kosteutta eri nopeudella riippuen materiaalityypistä ja ympäröivästä kosteudesta.
4 märän filamentin päämerkkejä
Voit usein havaita märän filamentin ennen tulostusta:
- Tylsä ulkonäkö: Märkä filamentti saattaa näyttää vähemmän kiiltävältä kuin kuiva filamentti.
- Lisääntynyt hauraus: Kostealla filamentilla on taipumus katketa helpommin.
- Tulostusvirheet: Liiallinen nyöritys, huono kerrostartunta tai kuplivat tulosteet voivat viitata märään filamenttiin.
- Epätavalliset tulostuksen äänet: Saatat kuulla sihisemistä tai poksahtelua, kun tulostat märällä filamentilla.
Näiden merkkien tunnistaminen auttaa ratkaisemaan kosteusongelmia varhaisessa vaiheessa, mikä saattaa säästää aikaa ja materiaaleja 3D-tulostustyössäsi.
Filamenttityypit ja niiden kosteusherkkyys
Ei kaikki 3D-tulostusfilamentit ovat samat sen suhteen, kuinka paljon ne reagoivat kosteuteen. Niiden herkkyys kosteudelle voi olla hyvin suuri; se muuttaa tapaa, jolla käsittelet ja säilytät niitä.
Erittäin kosteutta kestävät filamentit: Nylon ja TPU
Nailon ja TPU ovat kosteusherkkyyden listan kärjessä. Nämä filamentteja voi imeä vaikuttavan määrän vettä useiden tuntien kuluessa altistumisesta kostealle ilmalle.
Nailon on vahvaa ja taipuvainen taipumaan, mutta se on myös yksi herkimmistä kosteudelle. Se voi imeä jopa 10% painostaan vedessä ollessaan kosteassa ympäristössä. Tämä voi johtaa korkeaan kosteuspitoisuuteen, mikä voi aiheuttaa vakavia tulostuslaatuongelmia, joihin liittyy todennäköistä kuplimista ja naarmuja sekä heikkoa kerrosten tarttumista.
TPU on myös erittäin hygroskooppinen. Tämä elastomeerinen filamentti voi tuottaa tulosteita, joissa näkyy pinnan epätasaisuuksia ja epäjohdonmukaista joustavuutta kosteana.
Keskimaamateriaalit: PETG ja PLA
Vaikka se kestää paremmin kosteutta kuin nylon tai TPU, PETG voi silti imeä tarpeeksi vettä vaikuttaakseen tulostuslaatuun ajan myötä. Se voi näyttää merkkejä kosteuden saastumisesta muutaman viikon altistumisen jälkeen kostealle ilmalle.
PLA:ta pidetään usein yhtenä helpoimmin työstettävistä filamenteista, ja se on silti jonkin verran hygroskooppista. Se imee kosteutta hitaammin kuin PETG, mutta voi muodostua ongelmalliseksi, jos sitä säilytetään väärin pitkiä aikoja.
Kosteutta kestävät filamentit: ABS
ABS on yksi vähemmän hygroskooppisista filamenteista.Se imee kosteutta hitaammin kuin jotkut muut yleiset 3D-tulostusmateriaalit. Se ei kuitenkaan tarkoita, että ABS on immuuni kosteusongelmille - jopa tämä materiaali pystyy imemään tarpeeksi vettä erittäin kosteissa olosuhteissa pitkän ajan kuluessa ja siten heikentää tulostuslaatua.
Tapa 1: Kaupallisten filamenttikuivainten käyttö
Kaupallinen filamenttikuivaimen mekaniikka
Kaupalliset filamenttikuivatut käyttävät hallittua lämpöä ja ilmankiertoa kosteuden poistamiseen 3D-tulostusmateriaaleista. Nämä laitteet koostuvat tyypillisesti lämmityselementistä, tuulettimesta ilmankiertoa varten ja kammiosta, joka pitää filamenttikelan. Lämpö saa filamentin sisällä olevan kosteuden haihtumaan, kun taas kiertävä ilma kuljettaa kosteuden pois ja kuivattaa materiaalia tehokkaasti.
Optimaaliset asetukset eri materiaaleille
Kuivumislämpötilat ja -ajat vaihtelevat filamentin tyypin mukaan. Tässä on pikaviitetaulukko:
| 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 | 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. Konvektiouunit toimivat hyvin ilmankiertonsa ansiosta. Käytä ruoanvalmistukseen erillistä uunia kontaminoitumisen välttämiseksi.
Kuivausprosessi
Esilämmitä uuni filamentille sopivaan lämpötilaan.
- Kääri filamentti löysästi sisään pergamenttipaperia tai aseta se puhtaalle alustalle.
- Laita filamentti uuniin ja varmista, että useat kelat eivät kosketa.
- Aseta ajastin filamenttityypin mukaan.
- Tarkista ajoittain ylikuumenemisen tai muodonmuutosten estämiseksi.
- Kuivumisen jälkeen anna filamentin jäähtyä hitaasti uunissa.
- Säilytä jäähdytetty filamentti ilmatiiviissä astiassa, jossa on kuivausainetta.
Uunikuivatus on tehokasta, mutta vaatii huolellista seurantaa. Noudata aina valmistajan ohjeita omaa hehkulankaa varten.
Menetelmä 3: Filamentin kuivaaminen elintarvikekuivaimella
Kuivaimen mukauttaminen
Irrota ruoka-alustat kuivausrummustasi ja täytä se filamenttikelan pidikkeillä. Jätä kelojen väliin tilaa, jotta ilma pääsee virtaamaan vapaasti niiden ympärillä tasaista kuivumista varten. Voit halutessasi luoda mukautettuja puolanpidikkeitä kuivaimellesi käyttämällä lämmönkestäviä materiaaleja varmistaaksesi mahdollisimman suuren etäisyyden tarvittaessa.
Lämpötilan ja ajan asetus
Aseta lämpötila hehkulangan tyypin mukaan. Tämän pitäisi olla 45-50 °C PLA:lle, jonka jälkeen kuivataan 4-6 tuntia. PETG:lle sen sijaan kuluisi noin 65 °C 4-6 tuntia, kun taas nailonilla 70 °C 12 tai useammassa tunnissa. Kokeile vähemmän aikaa ja jatka ylöspäin, jos hehkulanka on edelleen kostea. Voit aina tarkistaa tarkat asetukset hehkulangan valmistajalta.
Plussat ja miinukset
Elintarvikekuivainten eduista on se, että ne ovat edullisia, helppokäyttöisiä ja takaavat miedon ja tasaisen lämmityksen. Niissä on kuitenkin myös useita haittoja.Useimmat mallit voivat tarjota vain rajoitetun lämpötila-alueen, mikä ei ehkä sovi kaikentyyppisille filamenteille. Suuret puolat eivät vain mahdu joihinkin dehydraattoreihin. Käytettäessä kuivauslaitetta sekä elintarvikkeissa että filamenteissa on ristikontaminaation vaara.
Elintarvikkeiden kuivauslaitteet tarjoavat edullisen kuivausratkaisun, mutta tarkista mallisi maksimilämpötila varmistaaksesi, että se sopii tietyille filamenttityypeille.
Menetelmä 4: Tee itse filamentin kuivausliuokset
Kuivausainekammion luominen
Luo yksinkertainen kuivauskammio ilmatiiviistä säiliöstä. Vuoraa pohja kuivausainehelmillä tai -pakkauksilla. Aseta kuivausaineen yläpuolelle pieni verkkotaso pitämään filamenttikela. Sulje säiliö ja säilytä sitä viileässä, kuivassa paikassa. Tämä menetelmä vie aikaa, mutta on turvallinen kaikille filamenttityypeille.
Silikageelipakkausten käyttäminen
Aseta filamenttikelasi uudelleensuljettavaan muovipussiin, jossa on useita silikageelipakkauksia. Vedä ulos niin paljon ilmaa kuin mahdollista ennen sen sulkemista. Tämä on ihanteellinen jo kuivan filamentin ylläpitämiseen tai kun mieto filamentti on imenyt kosteutta. Vaihda silikageelipakkaukset säännöllisesti tehokkuuden jatkamiseksi tai uudista ne.
Lämpölaatikon rakentaminen
Valmista lämmityslaatikko, jossa on pienitehoinen hehkulamppu tai lämpötyyny ja lämpömittari puu- tai muovilaatikkoon. Kiinnitä lämmityselementti laatikon pohjaan, aseta yläpuolelle pieni hylly filamenttikelan pitämistä varten ja seuraa lämpötilaa tarkasti ylikuumenemisen välttämiseksi. Tämä antaa itse asiassa enemmän tilaa käyttäjän hallitukselle, mutta ei vapauta täydellistä varovaisuutta.
Filamenttien kuivausohjeet tietyille 3D-tulostusmateriaaleille
PLA: Matala lämpötila, lyhytkestoinen kuivaus
Kuivaa PLA:ta 40-45°C:ssa 4-6 tuntia. PLA on vähemmän herkkä kosteudelle kuin muut filamentit, mutta kuivauskaan ei vahingoita sitä. Älä käytä yli 50°C lämpötiloja; muuten voi tapahtua muodonmuutoksia. A ruoan kuivaaja tai matalalämpöinen uuni käy hienosti kevyellä lämmöllä.
PETG: Keskilämpö, kohtalainen kuivausaika
Kuivaa PETG:tä 65 °C:ssa 4-6 tuntia. PLA:han verrattuna PETG imee kosteutta helpommin. Se on kuivattava korkeammassa lämpötilassa, mutta varmista, että se ei ylitä 70 °C. Yleensä PETG kuivataan parhaiten joko filamenttikuivurissa tai uunissa, jossa on hyvä hallinta.
Nylon: Korkea lämpö, pidennetty kuivausprosessi
Kuivaa nailonia 70-80°C:ssa 12-24 tuntia. Nailon on erittäin hygroskooppista ja vaatii perusteellisen kuivauksen. Muilla kosteusherkillä materiaaleilla, kuten polykarbonaatilla, on samanlaiset vaatimukset. Käytä erityistä filamentin kuivausrumpua tai huolellisesti valvottua uunia saadaksesi parhaat tulokset.
Joustavat filamentit: Hellävarainen, pitkäkestoinen kuivuminen
Kuivata joustavat filamentit kuten TPU 40-50°C:ssa 4-6 tunnin ajan. Nämä materiaalit ovat usein herkkiä kosteudelle, mutta voivat deformoitua korkeammissa lämpötiloissa. Käytä alhaisempia lämpöasetuksia ja pidempiä kuivausaikoja. Ruoankuivaaja tai matalalämpöinen 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 kunnolla, sen tulee olla tasainen väriltään ja rakenteeltaan. Tarkista, ettei hehkulangassa ole ilmakuplia tai epäsäännöllisyyksiä, jotka voivat viitata siihen, että filamentissa on edelleen jonkin verran kosteutta. Joskus silmämääräisiin tarkastuksiin ei aina voi luottaa.
2. Mittaa Painonpudotus
Punnitse filamenttirulla ennen kuivaamista ja sen jälkeen. Painon lasku osoittaa kosteuden menetystä. Useimmille filamenteille painon pudotus noin 0,2 to 0.5% osoittaisi, että filamentti on kuivunut riittävästi.Huomaa, että tarkan lukeman saamiseksi on käytettävä tarkkuusvaakoja, erityisesti pienempiä keloja käytettäessä.
3. Suorita testitulostus
Tee pieni koetulostus filamentin ollessa jo kuivunut. Tarkkaile, paraneeko painatus, esimerkiksi vähemmän naruja, vähemmän pintavirheitä ja myös parempi kerrosten tarttuvuus. Vertaa tulosteita filamenttiin, jota ei ole vielä kuivattu. Jos ongelmat jatkuvat, lisäkuivaus voi olla tarpeen.
Strategiat kosteuden imeytymisen estämiseksi tulostuksen aikana
1. Käytä aktiivisille keloille filamenttikuivauslaatikoita
Säilytä filamenttisi kuivassa laatikossa tulostuksen aikana. Nämä säiliöt ylläpitävät alhaista kosteutta joko kuivausaineiden tai aktiivisen kosteudenpoiston avulla. Useimmissa kuivauslaatikoissa hehkulanka voi syöttää suoraan tulostimeen, mikä vähentää altistumista ympäristön kosteudelle. Pienellä budjetilla improvisoi kuivalaatikko käyttämällä ilmatiivistä astiaa, jossa on filamentin syöttöaukko ja kuivausainepakkauksia.
2. Säädä tulostusympäristön kosteutta
Pidä tulostustilan kosteus mahdollisimman pienenä. Ilmankuivaajan pitäisi pystyä pitämään suhteellinen kosteus alle 50% useimmille filamenteille. Voit mitata nykyisen kosteustason kosteusmittarilla. Koteloimalla tulostimesi voit luoda ympäristön, joka on kontrolloitu kosteudelle erittäin herkille materiaaleille, kuten esim. nylon tai TPU.
3. Suorita säännölliset huoltotarkastukset
Tarkista filamentin kosteuden imeytyminen säännöllisesti, pääasiassa rakenteen, värin ja haurauden muutosten vuoksi. Punnitse puolat säännöllisesti kosteuden nousun havaitsemiseksi. Harkitse jonkinlaista pyöritysjärjestelmää filamenttivarastosi kanssa, jotta voit käyttää vanhimpia keloja ennen pitkäaikaista altistusta. Päivitä kuivausaineet varastosäiliöissä säännöllisesti, tyypillisesti muutaman kuukauden välein tai värin muutosten mukaan.
Pidä filamenttisi kuivana parempien 3D-tulosteiden saamiseksi!
Hyvät 3D-tulostusfilamentin kuivaus- ja säilytysolosuhteet merkitsevät paljon korkealaatuiselle tulosteelle. Olipa kyseessä kaupalliset kuivaimet, uunit, ruoankuivaajat tai kotitekoiset ratkaisut – tärkeintä on pitää materiaali jatkuvasti kuivana tulostuksen aikana. Säännölliset tarkastukset ja asianmukainen varastointi estävät sitä imemästä kosteutta takaisin. Näin vähennät tulostusvirheitä, pidentää filamenttien käyttöikääja vähemmän stressaavaa 3D-tulostusta. Anna filamentin kuivumisen olla vakioprosessi, joka tapahtuu 3D-tulostuksessa parhaan tuloksen saavuttamiseksi.