Ako sucho vlákno pre 3D tlač
Table of Contents
- Význam suchého vlákna v 3D tlači
- Typy vlákien a ich citlivosť na vlhkosť
- Spôsob 1: Použitie komerčných sušičiek vlákien
- Spôsob 2: Sušenie vlákna v sušiarni
- Spôsob 3: Sušenie vlákna v sušičke potravín
- Metóda 4: Roztoky na sušenie filamentov vlastnými rukami
- Pokyny na sušenie vlákien pre špecifické materiály na 3D tlač
- Tri spôsoby, ako určiť, kedy je vlákno suché
- Stratégie na zabránenie absorpcie vlhkosti počas tlače
- Udržujte svoje vlákno suché pre lepšie 3D výtlačky!
3D tlač s vlhkým vláknom môže mať za následok množstvo problémov, od nekvalitných výtlačkov až po možné poškodenie tlačiarne. Väčšina filamentov má tendenciu absorbovať vlhkosť zo vzduchu, čo má tendenciu ovplyvňovať ich výkon pri tlači. Na svojich výtlačkoch si môžete všimnúť zvláštne fľaky, príliš veľa navliekania alebo slabú priľnavosť vrstiev. Tieto problémy môžu zmeniť to, čo by mal byť relatívne jednoduchý projekt, na frustrujúcu skúsenosť. Našťastie existujú účinné spôsoby, ako sušiť filament a dosiahnuť lepší výsledok tlače. To sa bude týkať rôznych spôsobov udržiavania vášho vlákna v suchu – od komerčných sušičiek až po domáce zariadenia – na zlepšenie kvality tlače na rôzne materiály.
Význam suchého vlákna v 3D tlači
Vlhkosť: Nepriateľ kvality tlače
Mokré vlákno môže spôsobiť veľa problémov pri 3D tlači. Keď sa toto vlákno zahreje, vlhkosť vo vnútri sa zmení na paru, čo vedie k príznakom, ako sú bubliny v potlačenom plaste, nekonzistentné vytláčanie a niekedy dokonca praskajúce zvuky počas tlače.
Prečo sa vlákna stávajú vlhkými
Faktom je, že väčšina materiálov pre 3D tlač absorbuje vlhkosť zo vzduchu v priebehu času, keď sa molekuly vody dostanú medzi polymérne reťazce vo vlákne. Rôzne materiály absorbujú vlhkosť rôznou rýchlosťou v závislosti od typu materiálu a vlhkosti okolo nich.
4 kľúčové znaky mokrého vlákna
Pred tlačou môžete často vidieť mokré vlákno:
- Matný vzhľad: Mokré vlákno môže vyzerať menej lesklé ako suché vlákno.
- Zvýšená krehkosť: Vlhké vlákno má tendenciu sa ľahšie lámať.
- Chyby tlače: Nadmerné navliekanie, slabá priľnavosť vrstvy alebo bublinkové výtlačky môžu naznačovať mokré vlákno.
- Nezvyčajné zvuky tlače: Pri tlači s mokrým vláknom môžete počuť prskanie alebo praskanie.
Rozpoznanie týchto znakov vám pomôže včas riešiť problémy s vlhkosťou, čo môže ušetriť čas a materiály pri 3D tlači.
Typy vlákien a ich citlivosť na vlhkosť
Nie všetky 3D tlačové vlákna sú rovnaké v tom, ako veľmi reagujú na vlhkosť. Ich citlivosť na vlhkosť môže byť veľmi veľká; mení spôsob, akým s nimi budete zaobchádzať a skladovať.
Vlákna vysoko odolné voči vlhkosti: Nylon a TPU
Nylon a TPU sú na vrchole rebríčka na tému citlivosti na vlhkosť. Tieto vlákna dokáže absorbovať pôsobivé množstvo vody v priebehu niekoľkých hodín po vystavení vlhkému vzduchu.
Nylon je pevný a má tendenciu byť pružný, no zároveň je jedným z najcitlivejších na vlhkosť. Vo vlhkom prostredí dokáže absorbovať až 10 % svojej hmotnosti vo vode. To môže mať za následok vysoký obsah vlhkosti, ktorý by mohol spôsobiť vážne problémy s kvalitou tlače s pravdepodobným prebublávaním a navliekaním a so slabou priľnavosťou vrstvy.
TPU je tiež vysoko hygroskopický. Toto elastomérne vlákno môže vytvárať výtlačky, ktoré vykazujú povrchové nedokonalosti a nekonzistentnú flexibilitu, keď sú vlhké.
Stredné materiály: PETG a PLA
Zatiaľ čo odolnejšie voči vlhkosti ako nylon resp TPU, PETG môže stále absorbovať dostatok vody na ovplyvnenie kvality tlače v priebehu času. Po niekoľkých týždňoch vystavenia vlhkému vzduchu môže vykazovať známky kontaminácie vlhkosťou.
Často sa považuje za jedno z najjednoduchších vlákien, s ktorým sa pracuje, PLA je stále trochu hygroskopické. Absorbuje vlhkosť pomalšie ako PETG, ale môže sa stať problematickým, ak sa nesprávne skladuje dlhší čas.
Vlákna odolné voči vlhkosti: ABS
ABS je jedným z menej hygroskopických vlákien.V porovnaní s niektorými inými bežnými materiálmi pre 3D tlač absorbuje vlhkosť oveľa pomalšie. Neznamená to však, že ABS je imúnny voči problémom súvisiacim s vlhkosťou – dokonca aj tento materiál bude schopný absorbovať dostatok vody vo veľmi vlhkých podmienkach po dlhú dobu, a tak ovplyvní kvalitu tlače.
Spôsob 1: Použitie komerčných sušičiek vlákien
Komerčná sušička vlákien
Komerčné sušičky vlákna využívajú riadenú cirkuláciu tepla a vzduchu na odstránenie vlhkosti z materiálov pre 3D tlač. Tieto zariadenia sa zvyčajne skladajú z vyhrievacieho prvku, ventilátora na cirkuláciu vzduchu a komory na uloženie cievky vlákna. Teplo spôsobuje odparovanie vlhkosti vo vlákne, zatiaľ čo cirkulujúci vzduch odvádza vlhkosť preč, čím sa materiál účinne suší.
Optimálne nastavenia pre rôzne materiály
Teploty a časy sušenia sa líšia v závislosti od typu vlákna. Tu je rýchla referenčná tabuľka:
| Materiál | Teplota (°C/°F) | Čas schnutia (hodiny) |
| CHKO | 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 |
Toto sú všeobecné pokyny. Vždy skontrolujte odporúčania výrobcu vlákna, pretože optimálne nastavenia sa môžu líšiť medzi značkami a konkrétnymi formuláciami.
Spôsob 2: Sušenie vlákna v sušiarni
Výber rúry
Vyberte si rúru s presnou reguláciou teploty. Konvektomaty fungujú dobre vďaka cirkulácii vzduchu. Používajte rúru oddelenú od prípravy jedla, aby ste predišli kontaminácii.
Proces sušenia
Predhrejte rúru na správnu teplotu pre vaše vlákno.
- Voľne zabaľte vlákno pergamenový papier alebo ho položte na čistý podnos.
- Vložte vlákno do rúry a zabezpečte, aby sa viaceré cievky nedotýkali.
- Nastavte časovač podľa typu vlákna.
- Občas skontrolujte, aby ste predišli prehriatiu alebo deformácii.
- Po vysušení nechajte filament pomaly vychladnúť v rúre.
- Vychladený filament skladujte vo vzduchotesnej nádobe s vysúšadlom.
Sušenie v rúre je účinné, ale vyžaduje starostlivé sledovanie. Vždy dodržiavajte pokyny výrobcu pre váš konkrétny filament.
Spôsob 3: Sušenie vlákna v sušičke potravín
Prispôsobte si sušičku
Vyberte podnosy na potraviny zo sušičky a naplňte ich držiakmi na cievky s vláknami. Ponechajte medzi cievkami určitý priestor, aby okolo nich mohol voľne prúdiť vzduch, čím sa dosiahne rovnomerné sušenie. Možno budete chcieť vytvoriť vlastné držiaky cievok pre váš sušič pomocou tepelne odolných materiálov, aby ste v prípade potreby zabezpečili maximálny priestor.
Nastavenie teploty a času
Nastavte teplotu v závislosti od typu vlákna. To by malo byť 45-50 °C pre PLA, potom by sa malo sušiť 4-6 hodín. Na druhej strane pre PETG by to trvalo približne 65 °C po dobu 4-6 hodín, zatiaľ čo nylon trvá 70 °C za 12 alebo viac hodín. Ak je vlákno stále vlhké, skúste menej času a postupujte smerom nahor. Presné nastavenia si môžete vždy overiť u výrobcu vlákna.
Výhody a nevýhody
Medzi výhody, ktoré sušičky potravín prinášajú, patrí, že sú lacné, jednoducho sa obsluhujú a zaisťujú mierny a rovnomerný ohrev. Majú však aj niekoľko nevýhod.Väčšina modelov poskytuje len obmedzený rozsah teplôt, čo môže byť nevhodné pre všetky typy vlákien. Veľké cievky sa do niektorých sušičiek jednoducho nezmestia. V prípade použitia sušičky na potraviny aj vlákna existuje riziko krížovej kontaminácie.
Sušičky potravín poskytujú cenovo dostupné riešenie sušenia, ale skontrolujte maximálnu teplotu vášho modelu, aby ste sa uistili, že je vhodná pre vaše špecifické typy vlákien.
Metóda 4: Roztoky na sušenie filamentov vlastnými rukami
Vytvorenie sušiacej komory
Zo vzduchotesnej nádoby vytvorte jednoduchú sušiacu komoru. Spodok vysteľte sušiacimi guľôčkami alebo balíčkami. Postavte malú sieťovú plošinu nad vysúšadlom na uchytenie cievky vlákna. Nádobu uzavrite a uložte na chladnom a suchom mieste. Táto metóda vyžaduje čas, ale je bezpečná pre všetky typy vlákien.
Používanie balíčkov so silikagélom
Vložte cievku s vláknom do uzatvárateľného plastového vrecka s množstvom silikagélových vrecúšok. Pred utesnením vytiahnite čo najviac vzduchu. Toto je ideálne na udržiavanie už suchého vlákna alebo keď jemné vlákno absorbuje vlhkosť. Pravidelne vymieňajte balíčky so silikagélom, aby bola účinnosť trvalá, alebo ich regenerujte.
Vybudovanie tepelného boxu
Pripravte si vykurovací box s akoukoľvek nízkowattovou žiarovkou alebo vykurovacou podložkou a teplomerom v drevenej alebo plastovej krabici. Upevnite vyhrievacie teleso na spodok škatule, nad ním poskytnite malú policu na uchytenie cievky s vláknom a pozorne sledujte teplotu, aby ste predišli prehriatiu. To v skutočnosti dáva väčší priestor na kontrolu zo strany používateľa, ale neuvoľňuje úplnú opatrnosť.
Pokyny na sušenie vlákien pre špecifické materiály na 3D tlač
PLA: sušenie pri nízkej teplote, krátke trvanie
Sušte PLA pri 40-45°C počas 4-6 hodín. PLA je v porovnaní s inými filamentmi menej citlivý na vlhkosť, ale neublíži mu ani sušenie. Nezabudnite používať teploty nad 50 °C; inak môže dôjsť k deformácii. A sušička potravín alebo nízkoteplotná rúra si vystačí s jemným teplom na nej.
PETG: Stredne horúce, stredne dlhé sušenie
PETG sušte pri teplote 65 °C počas 4-6 hodín. V porovnaní s PLA PETG ľahšie absorbuje vlhkosť. Musí sa sušiť pri vyššej teplote, ale dáva pozor, aby neprekročila 70 °C. Všeobecne platí, že PETG sa najlepšie suší buď v sušičke na vlákno alebo v rúre, ktorá má dobrú kontrolu.
Nylon: Vysokoteplotný, predĺžený proces sušenia
Nylon sušte pri teplote 70-80°C počas 12-24 hodín. Nylon je vysoko hygroskopický a potrebuje dôkladné vysušenie. Ostatné materiály citlivé na vlhkosť ako polykarbonát majú podobné požiadavky. Na dosiahnutie najlepších výsledkov použite špeciálnu sušičku vlákien alebo starostlivo monitorovanú rúru.
Flexibilné vlákna: Jemné, predĺžené schnutie
Suché pružné vlákna ako TPU pri 40-50°C počas 4-6 hodín. Tieto materiály sú často citlivé na vlhkosť, ale pri vyšších teplotách sa môžu deformovať. Použite nižšie nastavenia teploty a dlhšie časy sušenia. Pre flexibilné vlákna funguje sušička potravín alebo nízkoteplotná rúra.
Tri spôsoby, ako určiť, kedy je vlákno suché
1. Preskúmajte povrch vlákna
Ak je povrch vlákna matný, je to vo všeobecnosti znakom suchosti. Keď je vlákno správne vysušené, malo by mať rovnomernú farbu a štruktúru. Skontrolujte, či vlákno neobsahuje vzduchové bubliny alebo nepravidelnosti, čo by mohlo naznačovať, že vlákno stále obsahuje určitú vlhkosť. Niekedy sa nemožno vždy spoľahnúť na vizuálnu kontrolu.
2. Zmerajte úbytok hmotnosti
Pred sušením a po ňom zavážte cievku s vláknom. Zníženie hmotnosti ukazuje stratu vlhkosti. Pre väčšinu filamentov by pokles hmotnosti o približne 0,2 až 0,5 % znamenal, že filament je dostatočne vysušený.Všimnite si, že pre presné čítanie je potrebné použiť presné váhy, najmä pre menšie cievky.
3. Vykonajte skúšobnú tlač
Urobte malý skúšobný výtlačok s vláknom, ktoré je už vysušené. Pozorujte, či sa tlač zlepšuje, napríklad menej strukovín, menej povrchových chýb a tiež lepšia priľnavosť vrstiev. Porovnajte výtlačky s filamentom, ktorý ešte nebol vystavený sušeniu. Ak problémy pretrvávajú, môže byť potrebné ďalšie sušenie.
Stratégie na zabránenie absorpcie vlhkosti počas tlače
1. Pre aktívne cievky používajte vláknité suché boxy
Počas tlače skladujte filament v suchom boxe. Tieto nádoby udržujú nízku vlhkosť buď pomocou sušiacich prostriedkov alebo prostredníctvom aktívneho odvlhčovania. Väčšina suchých škatúľ má spôsob, akým sa vlákno podáva priamo do tlačiarne, čím sa znižuje vystavenie okolitej vlhkosti. Pri obmedzenom rozpočte zaimprovizujte suchý box pomocou vzduchotesnej nádoby s otvorom na podávanie vlákna a obalmi s vysúšadlom.
2. Ovládajte vlhkosť prostredia tlače
Udržujte vlhkosť v tlačovom priestore na minime. Odvlhčovač by mal byť schopný udržať relatívnu vlhkosť pod 50 % pre väčšinu vlákien. Aktuálnu úroveň vlhkosti môžete merať pomocou vlhkomera. Zapuzdrením tlačiarne môžete vytvoriť prostredie, ktoré je kontrolované pre materiály, ktoré sú veľmi citlivé na vlhkosť, ako napr nylon alebo TPU.
3. Vykonávajte pravidelné kontroly údržby
Pravidelne kontrolujte, či vaše vlákno absorbuje vlhkosť, najmä zmenami v štruktúre, farbe a krehkosti. Pravidelne vážte svoje cievky, aby ste zistili zistený prírastok vlhkosti. Vypracujte si nejakú formu rotačného systému so zásobou filamentov, aby ste mohli použiť najstaršie cievky pred dlhodobým vystavením. Sušidlá v skladovacích nádobách pravidelne obnovujte, zvyčajne každých niekoľko mesiacov alebo podľa zmien farby.
Udržujte svoje vlákno suché pre lepšie 3D výtlačky!
Dobré podmienky sušenia a skladovania filamentu 3D tlače znamenajú veľa pre kvalitnú tlač. Či už ide o komerčné sušičky, pece, sušičky potravín alebo domáce riešenia – najdôležitejšie je udržiavať materiál počas tlače v konštantnom suchu. Pravidelné kontroly a správne skladovanie zabránia spätnému nasávaniu vlhkosti. Tým sa znížia chyby tlače, predĺžiť životnosť vlákiena majú menej stresujúcu 3D tlač. Nechajte schnúce vlákno byť štandardným procesom, ktorý prebieha pri vašej 3D tlači, aby ste dosiahli čo najlepšie výsledky.