filamenten en vochtopname; Volledige gids!

Wist u dat uw Filamenten vocht kunnen opnemen en dat dit voor allerlei problemen kan zorgen? Nou, misschien ben je op dit bericht beland omdat je inderdaad plotselinge kwaliteitsproblemen hebt tijdens het afdrukken en je denkt dat dit komt doordat het filament nat is.

In dit artikel zal ik de verschillende filamenten bespreken en hoe hygroscopisch ze zijn, dat wil zeggen, hoeveel vocht ze absorberen en hoe snel ze het absorberen, welke problemen zich meestal voordoen bij het printen met nat filament en hoe ze op te lossen door het drogen van het filament.

Dus laten we zonder verder oponthoud beginnen!

Welke filamenten nemen vocht op?

Alle FDM thermoplastische filamenten absorberen tot op zekere hoogte vocht, de een meer dan de ander, maar ze zijn allemaal hygroscopisch. PLA zal bijvoorbeeld opzwellen tot 40 micron over een blootstellingsperiode van 150 uur aan een hoge luchtvochtigheid, terwijl nylon, dat veel hygroscopischer is, zijn verzadigingspunt kan bereiken na slechts 24 uur blootstelling.

Bewaarinstructies voor filamenten moeten serieus worden genomen, want als het filament dat u gebruikt vocht heeft opgenomen, is dit zichtbaar in uw afdrukken. Vocht zorgt voor bubbels bij het extrusiemondstuk, wat resulteert in ongelijke lagen en uiteindelijk een printoppervlak dat lijkt op het met puistjes geteisterde gezicht van een tiener.

In wezen krijgt u niet de gladde printoppervlakken waar u op doelde als de filamenten die u gebruikt nat zijn.

Verschillende filamenttypes absorberen vocht met verschillende snelheden, waarbij sommige veel vocht absorberen, terwijl andere, zoals HIPS, heel weinig absorberen. Filamenten die vocht absorberen, worden als hygroscopisch bestempeld en hieronder vindt u een lijst van de verschillende soorten filamenten, gerangschikt van de meest hygroscopische tot de minste.

De meeste hygroscopische filamenten

1. PVA: Dit filament wordt meestal gebruikt voor printondersteuningen en wordt over het algemeen gebruikt met dubbele extrusieprinters; Eén extruder zal worden gebruikt om de steunen uit PVA te maken, terwijl de andere het 3D-model zal afdrukken. PVA is een geweldig ondersteunend filament omdat het oplosbaar is in water en daardoor de postproductietijd verkort.
2. Polycarbonaat: Ook bekend als PC, heeft het geweldige eigenschappen zoals sterkte en hittebestendigheid, maar net als andere filamenten neemt het vocht op en moet het met zorg worden behandeld en op de juiste manier worden bewaard om te voorkomen dat het nat wordt.
3. Nylon: Ondanks dat nylon extreem hitte- en schokbestendig is, heeft het één groot nadeel:het absorbeert vocht extreem snel, aangezien het slechts twee uur blootstelling kan onbruikbaar maken.
4. PLA: Wanneer het niet in gebruik is, moet PLA in luchtdichte containers worden bewaard. Het filament is erg populair vanwege het gebruiksgemak, maar het print niet zo goed als het nat wordt.
5. ABS: ABS is een copolymeer en bestaat uit drie verschillende monomeren:acrylonitril, butadieen en styreen. Het heeft een langzamere vochtopname dan PLA, maar moet nog steeds goed worden bewaard in een luchtdichte verpakking.
6. PETG: Opslag van PETG-filament is belangrijk omdat het hygroscopisch is. Hoewel het vocht absorbeert, is de snelheid veel langzamer dan bij andere filamenttypes, maar hoe dan ook, blootstelling aan vocht moet te allen tijde worden voorkomen.
7. HEUPEN: Oorspronkelijk gemaakt als dragermateriaal, wordt het steeds meer gebruikt als het belangrijkste printfilament. Van alle filamenttypes wordt HIPS het minst aangetast door vocht en sommigen beweren dat het niet hygroscopisch is.

Problemen met printen met nat filament

Printen met filament dat vocht heeft opgenomen, levert een aantal problemen op:

Filament kan niet alleen opzwellen wanneer het wordt blootgesteld aan vocht en de diameter met 20-40 micron vergroten, wat de afdruk kan verstoren, maar met vocht verzadigd filament zal extrusievertragingen veroorzaken, en wanneer de extrusie wordt gestopt, zal het filament uit de spuitmond blijven komen. Het kan er ook voor zorgen dat de extruder vastloopt.

Er kunnen sporen van stoom uit de extruder komen en het filament wordt draderig, wat uw afdruk verpest.

In wezen zorgt printen met nat filament ervoor dat prints in inconsistente kwaliteit uitkomen.

Hoe weet je of een filament vocht heeft opgenomen?

Met vocht verzadigd filament zal brozer zijn op de spoel en minder flexibel zijn. U hoort krakende en ploffende geluiden wanneer het filament wordt opgewarmd in de extruder en u kunt af en toe zelfs een beetje stoom en bubbels opmerken.

Het filament krijgt een vreemde textuur die merkbaar is met klodders en rijgen als het de nozzle verlaat, wat resulteert in ongelijke lagen. Dit zijn de meest voorkomende tekenen van vochtproblemen en als dit wordt gedetecteerd, is het raadzaam om het printproces te stoppen en het filament goed te drogen voordat u verder gaat.

Hoe lang duurt het voordat filament vocht opneemt?

De tijd die het filament nodig heeft om vocht te absorberen tot het verzadigingspunt varieert tussen de verschillende filamenttypes, aangezien PLA en nylon bijvoorbeeld vocht met drastisch verschillende snelheden absorberen. PLA zal tot 40 micron opzwellen over een blootstellingsperiode van 150 uur, terwijl nylon, dat veel hygroscopischer is, zijn verzadigingspunt kan bereiken na slechts 24 uur blootstelling.

In een test uitgevoerd waarbij PLA werd gemengd met een rubberverbinding (RS), tonen de resultaten de ontleding en aanhoudende zwakte van PLA met gecontroleerde vochtabsorptie.

De test wees op een geleidelijke verzwakking van de treksterkte van het testonderdeel. Het onderdeel werd ook onder enzymatische ontledingsomstandigheden geplaatst en de trekeigenschappen van het PLA/RS-composiet namen snel af.

Welke filamenten nemen geen vocht op?

Alle thermoplastische filamenten nemen vocht op, maar met verschillende snelheden, afhankelijk van de gebruikte additieven. Van HIPS wordt gezegd dat het het filament is dat de meeste weerstand biedt tegen vochtopname. Sommigen beweren dat het niet hygroscopisch is omdat er officieel geen tekenen zijn van de gebruikelijke degradatie gerelateerd aan vochtopname.

HIPS is een zeer sterke en duurzame kunststof en is in veel opzichten vergelijkbaar met ABS, maar wordt beoordeeld als niet-hygroscopisch. HIPS wordt vaak gebruikt in speelgoed en cd-doosjes of -doosjes, maar het meest voorkomende gebruik voor HIPS is als ondersteuningsmateriaal voor andere filamenten zoals ABS, omdat het gemakkelijk oplost in d-limoneen of sinaasappelolie.

Hoe filament droog te houden?

Alle filamenten moeten worden bewaard in vacuümzakken of in luchtdichte containers met silicagelpakketten om vocht te absorberen, omdat dit de enige manier is om ervoor te zorgen dat het filament zelf droog blijft. Bovendien zal het opslaan van het filament direct na het printen de blootstelling aan vocht verminderen en de levensduur verlengen.

Filament kan echter worden gedroogd, maar het is het veiligst om het om te beginnen in een vochtvrije omgeving te bewaren.

Nat filament drogen

Nat filament kan worden gedroogd met behulp van een speciaal apparaat genaamd filamentdroger, of zelfs een gewone voedseldroger. Voor de meeste mensen is de eenvoudigste en meest effectieve manier echter om de filamentspoel minimaal vier uur en maximaal acht uur in de oven te plaatsen bij een temperatuur van 10C-20C onder de glasovergangstemperatuur van de gloeidraad (40C). -50C voor PLA).

Hier zijn de verschillende methoden in meer detail:

Met een filamentdroger

Dit is de beste optie om te overwegen, omdat het een gecontroleerde vochtvrije omgeving biedt die ervoor zorgt dat uw filament altijd droog en klaar om te printen is.

Een filament droogsysteem is eenvoudig te bedienen en relatief betaalbaar. Het droogt niet alleen het filament, maar doet ook dienst als veilige opslagfaciliteit.

Een voorbeeld van tijdbesparing op droogtijd is de Sunlu Dryer BOX, een van de meest betaalbare maar best beoordeelde filamentdrogers; Natuurlijk werken deze apparaten prima, maar ik denk niet dat ze in de meeste gevallen nodig zijn, omdat ze een beetje overkill zijn.

In de oven

Dit is een van de meest gebruikte methoden door liefhebbers van 3D-printen vanwege het simpele feit dat we allemaal een oven hebben, en het werkt tot op zekere hoogte.

Er zijn echter enkele dingen waarmee u rekening moet houden, met name dat filament niet mag worden blootgesteld aan temperaturen in de buurt van de glasovergangstemperatuur, en dat het proces over het algemeen tussen de 4 en 8 uur duurt om een ​​PLA- of nylonspoel in een elektrische oven te drogen.

Bovendien kan het gebruik van een gasoven werken, maar het is veel moeilijker om de temperatuur te regelen en ze kunnen ook plekken hebben die veel heter zijn dan andere, wat uiteindelijk je filamentspoel kan verpesten.

Voedseldroger

Het gebruik van een voedseldroger is een veiligere optie dan het gebruik van een conventionele oven omdat deze op een lagere temperatuur werkt, maar toch is het niet de ideale keuze vanwege de extra tijd die nodig is om het filament goed te drogen.

Zal het drogen van filament de afdrukkwaliteit verbeteren?

Filament dat vocht heeft opgenomen en daarna goed is gedroogd, werkt net zo goed als gloednieuw en volledig droog filament. Vocht zelf heeft invloed op de afdrukkwaliteit, maar als het eenmaal van het filament is verwijderd, werkt het alsof het nooit aan vocht is blootgesteld.

Hoe beïnvloedt vocht 3D-geprinte onderdelen?

Een voltooide 3D-filamentafdruk wordt nog steeds beïnvloed wanneer deze wordt blootgesteld aan vocht of onder water wordt ondergedompeld.

Er werd een experiment uitgevoerd met normaal PLA met een 20% mengsel van siliciumcarbide (SiC), en de afdruk werd ondergedompeld in gedestilleerd water van 50 ° C, dat in 58 dagen afbrokkelde.

De oefening werd herhaald met een hogere SiC-snelheid en de afdruk duurde 140 dagen onder dezelfde omstandigheden. De stabiliteit en treksterkte namen aanvankelijk toe met toevoeging van SiC, maar begonnen een afname te meten met grotere hoeveelheden SiC.

ABS werd niet direct aangetast en behield zijn treksterkte; de stijfheid van de afdruk nam echter af tijdens het verouderingsproces, terwijl de faalspanning toenam. Dit gaf aan dat de afdruk zachter was geworden doordat hij continu aan water werd blootgesteld.

Nu, studie terzijde, als je leest wat andere makers zeggen, lijken ze heel verschillende meningen en ervaringen te hebben; Sommigen beweren dat hun PLA broos wordt als het binnen enkele weken onder water wordt gelaten, terwijl anderen het tegenovergestelde ervaren, waarbij hun afdrukken als nieuw aanvoelden na zelfs 3 jaar onder water te hebben gestaan.

Mijn ervaring is dat er aan veel verschillende voorwaarden moet worden voldaan opdat afdrukken broos worden wanneer ze in water worden achtergelaten, zoals voldoende hoge watertemperaturen, in direct zonlicht staan ​​(waarschijnlijk de grootste boosdoener), enz.

Ik heb een bericht geschreven over hoe water 3D-geprinte onderdelen beïnvloedt, voornamelijk PLA, dus zorg ervoor dat je het bekijkt.

Wat is de gemiddelde levensduur van een 3D-filamentspoel?

Gemiddeld heeft 3D-filament een levensduur van 2-3 jaar in de originele verpakking, die meestal vacuüm is verzegeld, en onder de juiste omstandigheden wordt bewaard. PLA of ABS kunnen meer dan een jaar meegaan als ze onder optimale omstandigheden worden gehouden (lage luchtvochtigheid, uit de buurt van zonlicht en bewaard bij redelijk lage temperaturen). Ideale opslag zou een vochtigheidswaarde van 10-13% moeten hebben.

Als je meer wilt weten over de gemiddelde levensduur van 3D-filamentspoelen en hoe lang ze daadwerkelijk meegaan om te printen, lees dan dit artikel dat ik heb geschreven.

Conclusie

Vocht kan en zal invloed hebben op zowel filament als 3D-geprinte onderdelen. Daarom is het zo belangrijk om het filament op de juiste manier op te slaan in vacuümverzegelde zakken of in verzegelde luchtdichte containers met silicagelpakketten.

Als je bent vergeten je filament op te bergen en het is blootgesteld aan veel vocht, maak je geen zorgen! Het kan nog steeds zonder problemen worden gedroogd en opnieuw worden gebruikt, maar je moet proberen het zo veel mogelijk uit de buurt van vocht te houden, aangezien het niet zo leuk is om de filamentspoel 4-8 uur in de gloeidraad te steken.

Ik hoop dat deze informatie nuttig was!

Heb een geweldige dag!

Neemt PLA-filament vocht op?

De hygroscopische aard van PLA betekent dat het vocht absorbeert wanneer het gedurende lange tijd wordt blootgesteld zonder dat het op de juiste manier wordt bewaard in een afgesloten container met silicaparels of silicagelpakketten. Zodra PLA vocht heeft opgenomen, wordt het broos en breekt het gemakkelijker, en ermee printen zal moeilijker zijn. Er zijn echter manieren om vocht van een filamentrol te verwijderen, waardoor deze weer in de oorspronkelijke staat wordt hersteld.

Bekijk onze sectie met aanbevolen producten

We hebben een sectie met aanbevolen producten gemaakt waarmee u het giswerk kunt verwijderen en de tijd kunt verminderen die u besteedt aan het onderzoeken van welke printer, filament of upgrades u moet krijgen, omdat we weten dat dit een zeer ontmoedigende taak kan zijn en over het algemeen tot veel verwarring leidt .

We hebben slechts een handvol 3D-printers geselecteerd die we goed vinden voor zowel beginners als gevorderden, en zelfs experts, waardoor de beslissing gemakkelijker wordt, en de filamenten, evenals de vermelde upgrades, zijn allemaal door ons getest en zorgvuldig geselecteerd , zodat u weet dat welke u ook kiest, zal werken zoals bedoeld.