Ako sucho vlákno pre 3D tlač

3D tlač s vlhkým filamentom môže viesť k množstvu 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 výtlačkoch si môžete všimnúť zvláštne škvrny, príliš veľa navliekania alebo slabú priľnavosť vrstiev. Tieto problémy môžu z projektu, ktorý by mal byť relatívne jednoduchý, urobiť frustrujúci zážitok. Našťastie existujú účinné spôsoby sušenia filamentu a dosiahnutia lepšieho výsledku tlače. Budeme sa venovať rôznym spôsobom, ako udržať filament suchý – od komerčných sušičiek až po domáce zariadenia – na zlepšenie kvality tlače na rôznych materiáloch.

Dôležitosť suchého filamentu v 3D tlači

Vlhkosť: Nepriateľ kvality tlače

Mokrý filament môže pri 3D tlači spôsobiť veľa problémovKeď sa tento filament zahreje, vlhkosť vo vnútri sa premení na paru, čo vedie k príznakom, ako sú bubliny v potlačenom plaste, nekonzistentné vytláčanie a niekedy dokonca praskavé zvuky počas tlače.

Prečo filamenty navlhnú

Faktom je, že väčšina materiálov pre 3D tlač časom absorbuje vlhkosť zo vzduchu, keďže molekuly vody sa dostávajú medzi polymérne reťazce vo filamente. Rôzne materiály absorbujú vlhkosť rôznou rýchlosťou v závislosti od typu materiálu a vlhkosti v okolí.

4 kľúčové príznaky mokrého filamentu

Mokrý filament môžete často spozorovať ešte pred tlačou:

• Matný vzhľad: Mokrý filament môže vyzerať menej lesklý ako suchý filament.
• Zvýšená krehkosť: Vlhký filament sa ľahšie pretrhne.
• Chyby tlače: Nadmerné navliekanie, slabá priľnavosť vrstiev alebo bublinkové výtlačky môžu naznačovať mokrý filament.
• Nezvyčajné zvuky tlače: Pri tlači s mokrým filamentom môžete počuť syčanie alebo praskanie.

Rozpoznanie týchto znakov vám pomôže včas riešiť problémy s vlhkosťou, čo môže potenciálne ušetriť čas a materiál pri vašej 3D tlači.

Typy filamentov a ich citlivosť na vlhkosť

Nie všetky 3D tlačové vlákna majú rovnakú reakciu na vlhkosť. Ich citlivosť na vlhkosť môže byť veľmi vysoká; ovplyvňuje spôsob, akým s nimi budete zaobchádzať a skladovať ich.

Filamenty s vysokou vlhkosťou: Nylon a TPU

Nylon a TPU sú na vrchole rebríčka 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 ohybný, ale je tiež jedným z najcitlivejších materiálov na vlhkosť. Vo vlhkom prostredí dokáže absorbovať až 10 % svojej hmotnosti vody. To môže viesť k vysokému obsahu vlhkosti, ktorý môže spôsobiť vážne problémy s kvalitou tlače s pravdepodobným tvorbou bublín a strihaním, ako aj so slabou priľnavosťou vrstiev.

TPU je tiež vysoko hygroskopický. elastomérový filament môže vytvárať výtlačky, ktoré vykazujú povrchové nedokonalosti a nekonzistentnú flexibilitu, keď sú vlhké.

Materiály strednej triedy: PETG a PLA

Hoci je odolnejší voči vlhkosti ako nylon alebo TPUPETG dokáže stále absorbovať dostatok vody, čo časom ovplyvňuje kvalitu tlače. Po niekoľkých týždňoch vystavenia vlhkému vzduchu môže vykazovať známky kontaminácie vlhkosťou.

PLA, ktorý sa často považuje za jeden z najľahšie spracovateľných filamentov, je stále do istej miery hygroskopický. Absorbuje vlhkosť pomalšie ako PETG, ale pri nesprávnom skladovaní počas dlhšej doby môže byť problematický.

Filamenty odolné voči vlhkosti: ABS

ABS je jeden z najmenej hygroskopických filamentov na trhu. Absorbuje vlhkosť oveľa pomalšie v porovnaní s niektorými inými bežnými materiálmi pre 3D tlač.To však neznamená, že ABS je imúnny voči problémom súvisiacim s vlhkosťou – aj tento materiál bude schopný absorbovať dostatok vody vo vysoko vlhkých podmienkach počas dlhého obdobia, a tým ovplyvní kvalitu tlače.

Metóda 1: Použitie komerčných sušičiek filamentov

Mechanici komerčných sušičiek filamentov

Komerčné sušičky filamentov využívajú riadené teplo a cirkuláciu vzduchu na odstránenie vlhkosti z 3D tlačových materiálov. Tieto zariadenia zvyčajne pozostávajú z vykurovacieho telesa, ventilátora na cirkuláciu vzduchu a komory na uloženie cievky s filamentom. Teplo spôsobuje odparovanie vlhkosti vo filamente, zatiaľ čo cirkulujúci vzduch vlhkosť odvádza, čím sa materiál účinne suší.

Optimálne nastavenia pre rôzne materiály

Teploty a časy sušenia sa líšia v závislosti od typu filamentu. Tu je stručná referenčná tabuľka:

Materiál	Teplota (°C/°F)	Čas schnutia (hodiny)
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

Toto sú všeobecné pokyny. Vždy si overte odporúčania výrobcu filamentu, pretože optimálne nastavenia sa môžu líšiť v závislosti od značky a konkrétneho zloženia.

Metóda 2: Sušenie filamentu v rúre

Výber rúry

Vyberte si rúru s presnou reguláciou teploty. Teplovzdušné rúry fungujú dobre vďaka cirkulácii vzduchu. Používajte rúru oddelenú od miesta prípravy jedla, aby ste predišli kontaminácii.

Proces sušenia

Predhrejte rúru na správnu teplotu pre váš filament.

• Voľne zabaľte filament do pergamenový papier alebo ho položte na čistý podnos.
• Vložte filament do rúry a uistite sa, že sa viacero cievok nedotýka.
• Nastavte časovač na základe typu vášho filamentu.
• Občas kontrolujte, aby ste predišli prehriatiu alebo deformácii.
• Po vysušení nechajte filament pomaly vychladnúť v rúre.
• Vychladnutý filament skladujte vo vzduchotesnej nádobe s vysúšadlom.

Sušenie v rúre je účinné, ale vyžaduje si starostlivé monitorovanie. Vždy dodržiavajte pokyny výrobcu pre váš konkrétny filament.

Metóda 3: Sušenie filamentu pomocou sušičky potravín

Prispôsobenie sušičky

Vyberte misky na potraviny z sušičky a naplňte ich držiakmi cievok s filamentom. Medzi cievkami nechajte určitý priestor, aby okolo nich mohol voľne prúdiť vzduch a rovnomerne vysušiť. V prípade potreby si môžete pre sušičku vytvoriť vlastné držiaky cievok z tepelne odolných materiálov, aby ste zabezpečili maximálny rozostup.

Nastavenie teploty a času

Nastavte teplotu v závislosti od typu filamentu. Pre PLA by mala byť 45 – 50 °C a potom sušenie 4 – 6 hodín. Pre PETG by to naopak trvalo približne 4 – 6 hodín pri 65 °C, zatiaľ čo nylon by mal sušiť 70 °C za 12 alebo viac hodín. Skúste kratší čas a postupne zvyšujte teplotu, ak je filament stále vlhký. Presné nastavenia si môžete vždy overiť u výrobcu filamentu.

Výhody a nevýhody

Medzi výhody sušičiek potravín patrí ich nízka cena, jednoduchá obsluha a mierne a rovnomerné zahrievanie. Majú však aj niekoľko nevýhod. Väčšina modelov dokáže poskytnúť iba obmedzený rozsah teplôt, čo môže byť nevhodné pre všetky typy filamentov. Veľké cievky sa do niektorých sušičiek jednoducho nezmestia.V prípade použitia sušičky na potraviny aj na filament 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 konkrétne typy vlákien.

Metóda 4: Roztoky na sušenie filamentov svojpomocne

Vytvorenie vysúšacej komory

Vytvorte si jednoduchú sušiacu komoru z vzduchotesnej nádoby. Dno vysteľte vysúšadlom alebo vreckami. Nad vysúšadlo umiestnite malú sieťovú podložku na cievku s filamentom. Nádobu uzavrite a uskladnite ju na chladnom a suchom mieste. Táto metóda si vyžaduje čas, ale je bezpečná pre všetky typy filamentov.

Používanie silikagélových vrecúšok

Vložte cievku s filamentom do znovu uzatvárateľného plastového vrecka s niekoľkými balíčkami silikagélu. Pred uzavretím z nej vytlačte čo najviac vzduchu. Toto je ideálne na udržanie už suchého filamentu alebo keď jemný filament absorboval vlhkosť. Pre zachovanie účinnosti balíčky silikagélu pravidelne vymieňajte alebo ich regenerujte.

Výroba vykurovacej skrinky

Pripravte si vykurovaciu skrinku s nízkou žiarovkou alebo vykurovacou podložkou a teplomerom v drevenej alebo plastovej skrinke. Pripevnite vykurovací článok na spodok skrinky, nad ním vytvorte malú poličku na cievku s filamentom a pozorne sledujte teplotu, aby ste predišli prehriatiu. To v skutočnosti poskytuje viac priestoru na kontrolu zo strany používateľa, ale nezbavuje vás to úplnej opatrnosti.

Pokyny na sušenie filamentov pre špecifické materiály pre 3D tlač

PLA: Nízka teplota, krátkodobé sušenie

Sušte PLA pri teplote 40 – 45 °C po dobu 4 – 6 hodín. PLA je v porovnaní s inými filamentmi menej citlivý na vlhkosť, ale ani sušenie mu neublíži. Pamätajte, že nepoužívajte teploty nad 50 °C, inak môže dôjsť k deformácii. sušička potravín alebo nízkoteplotná rúra si poradí s miernym ohrevom.

PETG: Stredná teplota, stredný čas sušenia

PETG sušte pri teplote 65 °C počas 4 – 6 hodín. V porovnaní s PLA PETG ľahšie absorbuje vlhkosť. Je potrebné ho sušiť pri vyššej teplote, ale dbajte na to, aby nepresiahla 70 °C. Vo všeobecnosti sa PETG najlepšie suší v sušičke filamentov alebo v peci s dobrou reguláciou teploty.

Nylon: Vysokoteplotný, predĺžený proces sušenia

Nylon sušte pri teplote 70 – 80 °C počas 12 – 24 hodín. Nylon je vysoko hygroskopický a vyžaduje dôkladné vysušenie. Iné materiály citlivé na vlhkosť, ako napríklad polykarbonát, majú podobné požiadavky. Pre dosiahnutie najlepších výsledkov použite špeciálnu sušičku filamentov alebo starostlivo monitorovanú pec.

Flexibilné filamenty: Jemné, dlhotrvajúce schnutie

Suché flexibilné vlákna napríklad TPU pri teplote 40 – 50 °C počas 4 – 6 hodín. Tieto materiály sú často citlivé na vlhkosť, ale pri vyšších teplotách sa môžu deformovať. Používajte nižšie teplotné nastavenia a dlhšie časy sušenia. Na flexibilné filamenty je vhodná sušička potravín alebo nízkoteplotná rúra.

Tri spôsoby, ako zistiť, kedy je filament suchý

1. Preskúmajte povrch vlákna

Ak je povrch filamentu matný, zvyčajne je to znak suchosti. Keď je filament správne vysušený, mal by mať rovnomernú farbu a textúru. Skontrolujte filament, či neobsahuje vzduchové bubliny alebo nerovnosti, čo by mohlo naznačovať, že filament si stále uchováva určitú vlhkosť. Niekedy sa na vizuálne kontroly nedá vždy spoľahnúť.

2. Merajte úbytok hmotnosti

Pred sušením a po ňom zaťažte cievku s filamentom. Pokles hmotnosti naznačuje stratu vlhkosti. Pri väčšine filamentov pokles hmotnosti o 0,2 až 0,5 % naznačuje, že filament bol dostatočne vysušený. Pre presné odčítanie je potrebné použiť presné váhy, najmä pri menších cievkach.

3. Vykonajte skúšobnú tlač

Urobte malú skúšobnú tlač s už vysušeným filamentom.Sledujte, či sa tlač zlepšuje, napríklad či je menej strihania, menej povrchových chýb a či sa zlepšuje priľnavosť vrstiev. Porovnajte výtlačky s filamentom, ktorý ešte nebol sušený. Ak problémy pretrvávajú, môže byť potrebné ďalšie sušenie.

Stratégie na zabránenie absorpcie vlhkosti počas tlače

1. Pre aktívne cievky používajte suché boxy na filamenty

Počas tlače skladujte filament v suchej krabici. Tieto nádoby udržiavajú nízku vlhkosť buď pomocou vysúšadiel, alebo aktívnym odvlhčovaním. Väčšina suchých boxov má spôsob, ako sa filament podáva priamo do tlačiarne, čím sa znižuje jeho vystavenie okolitej vlhkosti. Pri obmedzenom rozpočte si improvizujte suchú krabicu pomocou vzduchotesnej nádoby s otvorom pre podávanie filamentu a vysúšadlami.

2. Kontrola vlhkosti prostredia tlače

Udržujte vlhkosť v tlačiarenskom priestore na minime. Odvlhčovač by mal byť schopný udržať relatívnu vlhkosť pod 50 % pre väčšinu filamentov. Aktuálnu úroveň vlhkosti môžete merať pomocou vlhkomeru. Uzatvorením tlačiarne môžete vytvoriť prostredie, ktoré je kontrolované pre materiály, ktoré sú veľmi citlivé na vlhkosť, ako napríklad nylon alebo TPU.

3. Vykonávajte pravidelné kontroly údržby

Pravidelne kontrolujte absorpciu vlhkosti filamentu, najmä podľa zmien textúry, farby a krehkosti. Pravidelne vážte cievky, aby ste zistili nárast vlhkosti. Vypracujte si nejaký systém rotácie zásob filamentu, aby ste mohli pred dlhodobým vystavením použiť najstaršie cievky. Pravidelne obnovujte vysúšadlá v skladovacích nádobách, zvyčajne každých niekoľko mesiacov alebo podľa zmien farby.

Udržujte filament suchý pre lepšie 3D výtlačky!

Dobré podmienky sušenia a skladovania 3D tlačového filamentu znamenajú veľa pre vysokokvalitnú tlač. Či už ide o komerčné sušičky, rúry, sušičky potravín alebo domáce riešenia – najdôležitejšie je udržiavať materiál počas tlače v konštantnej suchosti. Pravidelné kontroly a správne skladovanie zabránia jeho opätovnému absorbovaniu vlhkosti. Týmto spôsobom sa znížia chyby tlače. predĺžiť životnosť filamentova menej stresujúcu 3D tlač. Pre dosiahnutie najlepších výsledkov nechajte sušenie filamentu štandardným procesom pri 3D tlači.