Kan 3D-printerfilament bederven? Oorzaken en hun oplossingen!

Vaker wel dan niet, kunnen we er relatief zeker van zijn dat onze 3D-printer goed is gekalibreerd en klaar is om ongelooflijk mooie objecten te printen volgens onze hoge kwaliteitsnormen. Plots besluiten we een nieuw object te printen met een spoel filament die al een tijdje niet meer is gebruikt. Tot onze verbazing merken we dat het resultaat ver onder onze gebruikelijke verwachtingen ligt.

Dus, kan een spoel filament bederven en zijn eigenschappen verliezen? Wat zijn de meest waarschijnlijke oorzaken van dit probleem?

Als het filament niet in een afgesloten container met silicagel wordt bewaard, zal het vocht absorberen waardoor het broos wordt, net als blootstelling aan UV-licht, omdat het ook het filament broos en vatbaar voor breuk kan maken, en de spoel kan ook verward als het niet goed vastzit aan de gaten van de spoel voordat u deze opbergt.

Samengevat is hier een tabel met oorzaken die een spoel onbruikbaar kunnen maken, de gevolgen en de oplossingen.

Hoe lang gaat filament over het algemeen mee?

Als het filament op een droge en relatief koele plaats wordt bewaard en in de verpakking wordt bewaard om vocht te voorkomen, mag je verwachten dat je filament zijn eigenschappen minimaal 2 jaar behoudt. Dit geldt voor de meeste populaire thermoplasten, zoals PLA, ABS en PETG. De uitzondering op deze regel is nylon, dat over het algemeen ook stopt met werken na 12 maanden houdbaarheid.

Houd er rekening mee dat de afdrukkwaliteit van het filament veel langer dan 2 jaar kan worden bewaard, maar u zult het moeten gebruiken om erachter te komen, maar koop in het algemeen geen filamentspoelen die al twee of meer jaar op een plank liggen.

Hoe dan ook, er zijn te veel variabelen bij betrokken, dus het is bijna onmogelijk om definitief te weten hoe lang een bepaalde spoel filament meegaat.

De levensduur van het filament is afhankelijk van veel factoren, zoals de lokale atmosferische omstandigheden van het filament, de blootstelling aan zonlicht, temperatuur en vochtigheid), en de initiële kwaliteit en het type thermoplast.

PLA

PLA-filament heeft doorgaans een houdbaarheid van ongeveer 2-3 jaar. Dit betekent dat je het kunt kopen, koel, droog en donker kunt bewaren in de originele verpakking (om vocht te voorkomen) en er bijna 3 jaar later nog steeds mee kunt printen. Houd er rekening mee dat de afdrukkwaliteit na 2 jaar kan afnemen.

PLA-filament kan lang meegaan voordat het broos begint te worden en tekenen van slijtage vertoont, maar vermijd zeker PLA-spoelen die in een hete garage of in de zon zijn opgeslagen, aangezien PLA niet van warmte houdt of wordt blootgesteld aan UV-licht .

Aan de andere kant kan PLA binnenshuis bij kamertemperatuur een paar jaar meegaan zonder kwaliteitsverlies.

ABS

ABS-filament heeft een vergelijkbare houdbaarheid als PLA, wat betekent dat het, als het niet wordt blootgesteld aan vocht, tot twee jaar meegaat nadat het uit de verpakking is gehaald.

ABS is een sterker en duurzamer materiaal dan PLA. Omdat het een hogere glasovergangstemperatuur heeft (105°C vergeleken met de 60°C van PLA), kan het beter tegen de hitte.

Hoewel het minder gevoelig is voor wateropname dan andere thermoplasten, is het toch een goed idee om aan de veilige kant te blijven en uw ABS-spoelen in een vriendelijke omgeving te bewaren. Hiermee bedoel ik om het in de verpakking te bewaren met meerdere silicagelzakken, niet in direct zonlicht, enz.

Nylon

De grote affiniteit van nylon voor water is problematisch, het absorbeert water als een spons, waardoor het opzwelt en de spuitmond van de printer bindt, wat tot inconsistente resultaten kan leiden.

In slechts een paar dagen kan het tussen de 1% en 3% vocht opnemen, en dit hoge watergehalte zorgt ervoor dat het materiaal bezwijkt bij het afdrukken.

In technische termen is nylon een thermoplast die de eigenschap heeft hygroscopisch te zijn. Het is een mooie manier om te zeggen dat het graag vocht opneemt.

Om deze reden, als nylon in de open lucht wordt achtergelaten, zal de levensduur binnen enkele dagen aanzienlijk worden verkort. Het is ook niet geschikt voor het bedrukken van producten die bedoeld zijn voor buitengebruik. De meeste nylon merken hebben een maximale houdbaarheid van 12 maanden.

Het is echter vermeldenswaard dat alle filamenten min of meer hygroscopisch zijn en vocht opnemen. Ze kunnen er echter maar een bepaald percentage van opnemen en dat is alles. Dit is natuurlijk niet ideaal voor het printen met het filament aangezien vocht voor allerlei problemen kan zorgen, maar als je het niet erg vindt dat je print een beetje opzwelt, dan kun je geprinte modellen zeker buiten laten staan ​​en als ze wat vocht hebben opgenomen, gaan ze zal niet meer absorberen.

PETG

PETG is een co-polyester, het heeft twee hoofdcomponenten:PET en glycol. Het is sterker en duurzamer dan PLA en ook een beetje flexibeler; PETG-filament heeft een hogere glasovergangstemperatuur, wat betekent dat het niet zo gemakkelijk vervormt als PLA wanneer het wordt blootgesteld aan lage vormen van hitte (bijvoorbeeld in een auto).

Bewaar PETG-filament in een luchtdichte verpakking om het uit de buurt van vocht te houden. De opslagtemperatuur is ook van cruciaal belang. PETG-filament kan lang meegaan als het op een koele plaats wordt bewaard, maar als het filament wordt blootgesteld aan hitte, wordt het broos en barst het, vooral wanneer het tegelijkertijd wordt blootgesteld aan vocht.

De meeste PETG-filamenten kunnen 2 jaar of langer worden bewaard voordat ze broos worden en barsten. Bewaar het op een koele plaats en uit de buurt van vocht of direct zonlicht om ervoor te zorgen dat het zijn kwaliteiten zo lang mogelijk behoudt.

Waar PETG nu ook verschilt van de vorige filamenten, is dat het UV-bestendig is, waardoor het een geweldig filament is voor buitengebruik.

Hoe weet je of een filament slecht is geworden en wat de oorzaak is?

Het slechte nieuws is dat er geen duidelijke manier is om te zien of een filamentspoel slecht is geworden. Het goede nieuws is dat 3D-printers op geen enkele manier beschadigd raken door het gebruik van oud filament, dus u kunt altijd proberen een snel testobject af te drukken om de algehele kwaliteit van een spoel te controleren.

Mensen raden de volgende drie tests aan om een ​​slecht filament te identificeren:

• Strektest :Het is geen volledig betrouwbare methode, aangezien PLA wat flexibeler kan zijn voordat het kapot gaat. Deze methode vereist ook dat je een beetje vertrouwen hebt in je eigen waarnemingsvermogen. Ik beschouw dit als tijdverspilling omdat het geen sluitend bewijs oplevert.
• Stresstest :Een nog minder betrouwbare manier om PLA-filament op tekenen van degradatie te onderzoeken, is door het een tijdje verticaal te laten hangen voordat u gaat testen. Raad het ook niet aan.
• Druk een klein object af :dit is verreweg de beste manier om de huidige kwaliteit van een filamentspoel te testen. Druk een klein object af met uw gebruikelijke instellingen en controleer of de uitvoer zo goed is als u zou verwachten. Hoor je ploppende geluiden tijdens de extrusie, dan weet je zeker dat je te maken hebt met vochtig filament.

Zoals je misschien hebt gemerkt, ben ik duidelijk geen grote fan van de eerste twee aanbevelingen die meestal worden rondgegooid. Waarom zou u tests uitvoeren die u een hint van de kwaliteit geven als u een snelle en gemakkelijke manier heeft om precies datgene te testen dat u probeert te meten!

Hoe beïnvloedt vocht het filament?

Vocht dat zich ophoopt in een spoel kan leiden tot afdrukken van zeer lage kwaliteit en zelfs tot breuk. Als uw filament gestrekt en geregen van uw spoel komt, kan dit een indicatie zijn dat uw filament niet voldoende droog is.

De gevolgen van printen met natte filamenten zijn talrijk en het is een van de belangrijkste oorzaken bij het verkrijgen van slechte resultaten.

Lees de lijst met mogelijke gevolgen van natte filamenten maar eens door. Dit wil je zeker vermijden!

Nat filament kan leiden tot:

• Het vinden van gaten in de bovenste lagen van uw onderdelen
• Bellen op de punt van de extruder
• Slechte hechting op de bouwplaat
• Zeer heterogene resultaten bij het printen van hetzelfde model
• Begin en einde van extrusie is vertraagd, wat leidt tot slechte kwaliteit
• Nozzle stopt willekeurig met extruderen van filament

Waarom heeft vocht zo'n groot effect op de afdrukkwaliteit? Wat gebeurt er precies?

Schuimend

Het schuimverschijnsel is de belangrijkste reden voor filamentexpansie. Het is slecht voor je afdrukken. Het maakt de lagen zwakker en kan de afdruk eruit laten zien als een plakje Zwitserse kaas. Het wordt veroorzaakt door twee factoren:verdamping van geabsorbeerd vocht en overmatige terugtrekking.

Schuimen is het proces waarbij het polymeermolecuul wordt afgebroken tot een gasvormige toestand. Polymeermoleculen zijn groot en kunnen gemakkelijk ontrafelen. Als gevolg hiervan verliezen ze kracht als ze nat zijn en kunnen ze zelfs in afzonderlijke secties breken. De energie die nodig is om deze bindingen te verbreken, zorgt ervoor dat het filament opzwelt en uitzet.

Hydrolyse

Hydrolyse is een ander proces dat op atomair niveau plaatsvindt:terwijl het polymeer water opneemt, wordt het afgebroken door enkele van zijn chemische bindingen te verbreken. Dit verandert het polymeer in een monomeer.

Wanneer je je 3D-printer gebruikt, is een filament met een laag vochtgehalte erg belangrijk. Bubbels in de print maken van zelfs het mooiste ontwerp een warboel. Een goede filamentdroging zorgt ervoor dat uw ontwerpen er schoon en mooi uitkomen.

Hoe repareer je filament dat vocht heeft geabsorbeerd?

Waarschijnlijk de eenvoudigste, meest kosteneffectieve manier om de vochtigheid over een filament geleidelijk te egaliseren, is om het te drogen met een soort oven.

Een gewone keukenoven is de snelste manier om filamentspoelen te drogen. Door warmte kan er veel water uit verdampen, waardoor u overtollig vocht kunt verwijderen en uw 3D-printervaring weer probleemloos kunt maken.

Keukenovens zullen goed werk leveren, maar voordat u ze gebruikt, moet u er echter rekening mee houden dat ze niet zijn ontworpen om filamenten te verwarmen, dus u moet uiterst voorzichtig zijn om ze niet te smelten en de temperatuur zeker ver onder de glasovergangstemperatuur van het filament instellen .

Om een ​​natte filamentspoel goed te drogen, zet je de oven op 40°C (104°F) en laat je hem daar ongeveer 3 uur staan. Controleer zo nu en dan hoe het proces verloopt, vooral om ervoor te zorgen dat de temperatuur niet te hoog is en het filament smelt.

Onthoud dat de glasovergangstemperatuur, de temperatuur waarbij PLA kneedbaar begint te worden, slechts 60°C (140°F) is . Als uw oven die temperatuur slechts een paar minuten bereikt of overschrijdt, kunt u er zeker van zijn dat de spoel voorgoed kapot is.

Hoewel ik de neiging heb om de oven te gebruiken als mijn go-to-oplossing voor het drogen van natte filamenten, moet ik ook andere technieken noemen die door de printgemeenschap worden gebruikt:

Voedseldrogers werken ook goed omdat ze in wezen zijn ontworpen om al het vocht uit voedsel te zuigen, en ze zullen dit ook doen met het filament.

Ten slotte zijn er een paar producten die speciaal zijn ontworpen voor het drogen van filament, genaamd, je raadt het al, filamentdrogers en ze zijn een fantastische manier om je filament vochtvrij te houden, plus je loopt niet het risico dat het filament smelt zoals je zou doen bij gebruik van een oven.

Hoe filament op de juiste manier bewaren?

Om te voorkomen dat vocht door uw filament wordt geabsorbeerd, verzenden de meeste leveranciers hun filamenten met een klein zakje silicagel. Silicagel is een droogmiddel, d.w.z. een product dat vocht uit de omgeving opneemt.

Je moet alle filamenten in een luchtdichte container of ritssluitingszak bewaren met die silicapakketten, of je kunt gewoon een kleine opslagcontainer vullen met silicakorrels, rijst, enz. en de filamenten er gewoon in doen.

Veelvoorkomende manieren om je filament te verpesten (en hoe het te repareren)?

Tot nu toe zijn we vooral bezig geweest met vochtigheid, wat de meest waarschijnlijke manier is om een ​​ongebruikte spoel te verpesten. Het spreekt voor zich dat er veel andere manieren zijn waarop we onze filamenten kunnen verpesten, dus laten we ze allemaal eens doornemen.

Verwarde filamentspoel

Serieus, het is het meest voorkomende probleem dat ik tegenkom als iemand die een behoorlijk deel van zijn inkomen met 3D-printen verdient. De bediening van FDM-printers is eenvoudig. Elke printer haalt het plastic filament van een haspel, die op zijn beurt is verbonden met een spoelhouder. De printer trekt het filament van de haspel en smelt het tot een dunne draad met een heet mondstuk.

Het plastic filament wordt eigenlijk op een plastic of metalen spoel gewikkeld in de vorm van cirkelvormige spoelen. Een spoel van 1 kg kan maximaal honderd spoelen bevatten. Het ene uiteinde van het filament wordt aan de spoel vastgemaakt en het andere uiteinde wordt naar de printer gevoerd.

Als je het filament opbergt, zorg er dan voor dat je het losse uiteinde in de gaten aan de zijkant van de spoel steekt om te voorkomen dat het in de war raakt.

Als uw printer zijn filament ontvangt van een verwarde spoel, zal hij hoogstwaarschijnlijk niet in staat zijn om het plastic door het mondstuk te blijven duwen, hij zal halverwege de afdruk vastlopen en de hele voortgang gaat verloren. Dit is nogal een irritante, tijdrovende en kostbare fout.

klitten zijn echter vrij eenvoudig te vermijden. Het enige wat u hoeft te doen is het losse uiteinde van het filament nooit vrij te laten. Als het niet in de printer zit, moet het in uw hand zijn of stevig vastgemaakt aan de gaten in de randen van de spoel.

Als u echter merkt dat uw filament in de knoop zit, begint u het gewoon handmatig van de spoel af te wikkelen en vervolgens het filament zelf op te winden en het uiteinde in een van de gaten te steken zodat het mooi strak blijft zitten.

Houd uw filamenten uit de buurt van kinderen, dieren of onverantwoordelijke volwassenen!

Het hebben van een huisdier, peuters of een onverantwoordelijke volwassen bezoeker in huis vormt een bijzonder probleem voor eigenaren van 3D-printers.

Filament voelt koel aan, het ziet eruit als een glanzende kabel, het maakt coole zoemende geluiden als het beweegt en het heeft een heerlijke kleur. Je hebt waarschijnlijk gezien wat kinderen of huisdieren kunnen doen als ze een saai uitziende rol toiletpapier in handen krijgen, stel je nu voor wat ze zullen doen met een glanzende, cool uitziende rol filament. Daarom is het het beste om uw filamenten weg te houden.

Zonschade

Zoals we al hebben vastgesteld, zijn de meeste filamenten niet UV-bestendig, en blootstelling aan de zon zal ze na verloop van tijd waarschijnlijk beschadigen.

Soms zien uw filamenten er misschien goed uit, maar u kunt echt voelen of zien dat het PLA- of ABS-materiaal zachter of brosser, dunner en buigzamer aanvoelt. En het ergste van alles is dat het mogelijk zo vervormd kan zijn dat het zo broos is dat het gemakkelijk zou kunnen afbreken of breken.

Schade door de zon treedt meestal op terwijl de gloeidraad wordt vervoerd of opgeslagen in de buurt van een raam. Het is zeker gemakkelijk om dit probleem te vermijden.

De spoel zit te los of te strak vastgehouden door de spoelhouder van uw printer

Een veel voorkomend probleem bij 3D-printen is wanneer de spoelhouder zo'n wrijving heeft dat de spoel niet gemakkelijk kan bewegen tijdens het printen, wat problemen veroorzaakt zoals zwakke lagen, slechte hechting of zelfs verstoppingen en papierstoringen.

Om dit te voorkomen, moet u ervoor zorgen dat de spoelhouder vrij kan bewegen en tegelijkertijd geen belemmering vormt voor de rotatie van de spoel wanneer de printer eraan trekt.

Geen filamentgeleider gebruiken

Een filamentgeleider bestaat bijna altijd uit een teflonbuis. Door het te gebruiken om het filament naar uw printer te voeren, kunt u voorkomen dat uw filament in de knoop raakt en krijgt u wat meer gemoedsrust terwijl u aan het werk bent.

Het kan erg handig zijn om de kwaliteit van uw afdrukken te verbeteren door ervoor te zorgen dat de 3D-printer het filament recht extrudeert en voorkomt dat het in de knoop raakt.

Conclusie

Nadat we elk van de mogelijke problemen hebben doorgenomen, kunnen we concluderen dat de meeste niet alleen vermijdbaar zijn, maar ook vrij eenvoudig te voorkomen.

Zorg ervoor dat u deze aanbevelingen implementeert in uw gebruikelijke printproces en neem altijd een paar extra seconden de tijd om uw filamenten op de juiste manier op te slaan.

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.