Нити и влагопоглощение; Полное руководство!

Знаете ли вы, что ваши филаменты могут впитывать влагу, и это может вызвать всевозможные проблемы? Что ж, возможно, вы попали на этот пост, потому что у вас действительно возникли внезапные проблемы с качеством при печати, и вы думаете, что это может быть связано с намоканием нити.

В этой статье я расскажу о различных нитях и о том, насколько они гигроскопичны, то есть, сколько влаги они поглощают и как быстро они ее поглощают, какие проблемы обычно возникают при печати влажной нитью и как их решить с помощью сушка нити.

Итак, без лишних слов, приступим!

Какие нити впитывают влагу?

Все термопластичные нити FDM в той или иной степени поглощают влагу, некоторые больше, чем другие, но все они гигроскопичны. Например, PLA набухает до 40 микрон в течение 150 часов воздействия высоких уровней влажности, тогда как нейлон, который гораздо более гигроскопичен, может достичь точки насыщения всего через 24 часа воздействия.

Инструкции по хранению нити следует воспринимать серьезно, потому что, если используемая вами нить впитала влагу, это будет видно на ваших отпечатках. Влага создает пузырьки на экструзионном сопле, что приводит к неровным слоям и, в конечном итоге, к поверхности печати, которая напоминает прыщавое лицо подростка.

По сути, вы не получите гладких поверхностей для печати, к которым стремились, если используемые нити влажные.

Различные типы нитей поглощают влагу с разной скоростью, при этом одни поглощают много влаги, а другие, такие как HIPS, поглощают очень мало. Нити, впитывающие влагу, помечены как гигроскопичные, а ниже приведен список различных типов нитей, расположенных в порядке от наиболее гигроскопичных к наименее.

Самые гигроскопичные нити

1. ПВА: Эта нить в основном используется для печати подложек и обычно используется с принтерами с двойной экструзией; Один экструдер будет использоваться для создания опор из ПВС, а другой будет печатать 3D-модель. ПВА — отличная опорная нить, поскольку она растворима в воде и в результате сокращает время постобработки.
2. Поликарбонат: Также известный как поликарбонат, обладает отличными качествами, такими как прочность и термостойкость, но, как и другие нити, он впитывает влагу, и с ним нужно обращаться осторожно и правильно хранить, чтобы он не намок.
3. Нейлон: Несмотря на исключительную термостойкость и ударопрочность, нейлон имеет один огромный недостаток:он очень быстро впитывает влагу, так как всего два часа воздействия могут сделать его непригодным для использования.
4. ПЛА: Когда PLA не используется, его следует хранить в герметичных контейнерах. Этот филамент очень популярен из-за простоты использования, но после намокания он плохо печатает.
5. АБС: ABS представляет собой сополимер и состоит из трех разных мономеров:акрилонитрила, бутадиена и стирола. У него более низкая скорость впитывания влаги, чем у PLA, но его все же необходимо правильно хранить в герметичном контейнере.
6. PETG: Хранение нити PETG важно, так как она гигроскопична. Несмотря на то, что он впитывает влагу, скорость его намного ниже, чем у других типов нитей, но, несмотря на это, следует всегда избегать воздействия влаги.
7. БЕДРА: Первоначально созданный как вспомогательный материал, все чаще используется в качестве основного филамента для печати. Из всех типов нитей HIPS меньше всего подвержен воздействию влаги, и некоторые утверждают, что они не гигроскопичны.

Проблемы печати влажной нитью

Печать нитью, впитавшей влагу, создает ряд проблем:

Мало того, что нить может набухнуть под воздействием влаги и увеличиться в диаметре на 20-40 микрон, что может нарушить печать, но насыщенная влагой нить вызовет задержки экструзии, а затем, когда экструзия будет остановлена, нить будет продолжать выходить из сопла. Это также может привести к заклиниванию экструдера.

Из экструдера могут остаться следы пара, и нить станет волокнистой, что испортит ваш отпечаток.

По сути, печать влажной нитью приведет к тому, что отпечатки будут иметь нестабильное качество.

Как определить, впитала ли нить влагу?

Насыщенная влагой нить будет более ломкой на катушке и менее гибкой. Вы услышите треск и хлопки, когда нить нагревается в экструдере, и иногда вы даже можете заметить немного пара и пузырьков.

Нить приобретет странную текстуру, которая будет заметна по каплям и нитям, когда она выйдет из сопла, что приведет к неравномерным слоям. Это общие признаки проблем с влажностью, и если они обнаружены, рекомендуется остановить процесс печати и хорошо просушить нить, прежде чем продолжить.

Сколько времени требуется нити, чтобы впитать влагу?

Время, необходимое филаменту для поглощения влаги до точки насыщения, варьируется в зависимости от типа филамента, поскольку, например, PLA и нейлон поглощают влагу с совершенно разной скоростью. PLA набухает до 40 микрон в течение 150 часов воздействия, тогда как нейлон, который гораздо более гигроскопичен, может достичь точки насыщения всего через 24 часа воздействия.

В проведенном испытании, в котором PLA смешивали с резиновой смесью (RS), результаты показали разложение и сохраняющуюся слабость PLA при контролируемом поглощении влаги.

Испытание показало постепенное ослабление прочности на растяжение испытуемой детали. Деталь также была помещена в условия ферментативного разложения, и свойства композита PLA/RS при растяжении быстро уменьшились.

Какие нити не впитывают влагу?

Все термопластичные нити поглощают влагу, но с разной скоростью, в зависимости от используемых добавок. Говорят, что HIPS является нитью, которая демонстрирует наибольшую устойчивость к влагопоглощению. Некоторые утверждают, что он не гигроскопичен, поскольку официально не зарегистрировано никаких признаков обычного разложения, связанного с поглощением влаги.

HIPS — очень прочный и долговечный пластик, во многом похожий на ABS, но не гигроскопичный. HIPS обычно используется в игрушках и футлярах или коробках для компакт-дисков, однако чаще всего HIPS используется в качестве поддерживающего материала для других нитей, таких как ABS, поскольку он легко растворяется в d-лимонене или апельсиновом масле.

Как сохранить нить сухой?

Все нити должны храниться либо в вакуумных пакетах, либо в герметичных контейнерах с пакетами из силикагеля для поглощения влаги, поскольку это единственный способ гарантировать, что сама нить будет оставаться сухой. Кроме того, хранение нити сразу после печати снизит воздействие влаги и увеличит срок ее службы.

Однако нить можно высушить, но для начала лучше всего хранить ее в сухом месте.

Как высушить мокрую нить

Влажную нить можно высушить с помощью специального устройства, называемого сушилкой для нити, или даже обычного пищевого дегидратора. Однако для большинства людей самым простым и эффективным способом является помещение катушки с нитью в печь не менее чем на четыре часа и не более на восемь часов при температуре на 10-20°С ниже температуры стеклования нити (40°С). -50C для PLA).

Вот различные методы более подробно:

С сушилкой для нити

Это лучший вариант для рассмотрения, поскольку он предлагает контролируемую среду без влаги, которая гарантирует, что ваша нить всегда будет сухой и готовой к печати.

Система сушки нити проста в эксплуатации и относительно доступна. Он не только сушит нить, но и служит безопасным хранилищем.

Примером экономии времени на сушке является сушилка Sunlu Dryer BOX, которая является одной из самых доступных, но получивших наибольшее количество отзывов сушилок для нитей; Конечно, эти устройства прекрасно работают, но я не думаю, что они нужны в большинстве случаев, так как они немного избыточны.

В духовке

Это один из наиболее часто используемых методов энтузиастами 3D-печати по той простой причине, что у всех нас есть духовка, и в какой-то степени она работает.

Тем не менее, есть некоторые вещи, которые следует учитывать, в основном то, что нить не должна подвергаться воздействию температур, близких к температуре ее стеклования, и процесс обычно занимает от 4 до 8 часов, чтобы высушить PLA или нейлоновую катушку в электрической печи.

Кроме того, можно использовать газовую духовку, но в ней намного сложнее контролировать температуру, а также в них могут быть места, которые намного горячее, чем другие, что может привести к порче катушки с нитью.

Пищевой дегидратор

Использование дегидратора для пищевых продуктов является более безопасным вариантом, чем использование обычной духовки, поскольку он работает при более низкой температуре, но все же это не идеальный выбор из-за дополнительного времени, необходимого для правильной сушки нити.

Улучшит ли высыхание нити качество печати?

Нить, которая впитала влагу и была должным образом высушена после этого, будет работать так же хорошо, как новая и полностью сухая нить. Влага сама по себе повлияет на качество печати, но как только она будет удалена с нити, она будет работать так, как будто никогда не подвергалась воздействию влаги.

Как влага повлияет на детали, напечатанные на 3D-принтере?

Готовая 3D-печать из нити по-прежнему будет повреждена при воздействии влаги или погружении под воду.

Был проведен эксперимент с использованием обычного PLA с 20% смесью карбида кремния (SiC), а отпечаток был погружен в дистиллированную воду при 50 ° C, которая разложилась за 58 дней.

Упражнение было повторено с более высокой скоростью SiC, и печать продолжалась 140 дней в тех же условиях. Стабильность и предел прочности при растяжении сначала увеличились при добавлении SiC, но начали снижаться при увеличении количества SiC.

ABS не пострадал сразу и сохранил свою прочность на растяжение; однако жесткость отпечатка уменьшалась в процессе старения, а деформация при разрушении увеличивалась. Это указывало на то, что отпечаток смягчился из-за постоянного воздействия воды.

Теперь, отвлекитесь на изучение, когда вы читаете о том, что говорят другие производители, кажется, что у них очень разные мнения и опыт; Некоторые утверждают, что их PLA становятся хрупкими, если их оставить под водой в течение нескольких недель, в то время как другие сталкиваются с полной противоположностью, когда их отпечатки выглядят совершенно новыми даже после 3 лет пребывания под водой.

По моему опыту, есть много различных условий, которые должны быть соблюдены, чтобы отпечатки стали ломкими, если их оставить в воде, например, достаточно высокая температура воды, нахождение под прямыми солнечными лучами (вероятно, самая большая причина) и т. д.

Я написал пост о том, как вода влияет на напечатанные на 3D-принтере детали, в основном из PLA, так что обязательно ознакомьтесь с ним.

Каков средний срок службы катушки с 3D-филаментом?

В среднем срок службы 3D-филамента составляет 2-3 года в оригинальной упаковке, которая обычно запечатана под вакуумом, и при условии хранения в правильных условиях. PLA или ABS могут храниться более года при оптимальных условиях (низкая влажность, отсутствие солнечного света и хранение при достаточно низких температурах). Идеальное хранилище должно иметь значение влажности 10-13%.

Если вы хотите узнать больше о среднем сроке службы катушек для 3D-филамента и о том, как долго они фактически служат для печати, ознакомьтесь с этой статьей, которую я написал.

Заключение

Влага может и будет воздействовать как на нить, так и на детали, напечатанные на 3D-принтере, поэтому так важно правильно хранить нить в вакуумных пакетах или в герметичных герметичных контейнерах с пакетами из силикагеля.

Если вы забыли хранить свою нить и она подверглась воздействию большого количества влаги, не волнуйтесь! Его по-прежнему можно высушить и использовать повторно без каких-либо проблем, но вы должны стараться держать его подальше от влаги, так как вставлять катушку с нитью в течение 4–8 часов не так уж и весело.

Надеюсь, эта информация была полезной!

Хорошего дня!

Впитывает ли нить PLA влагу?

Гигроскопическая природа PLA означает, что он будет поглощать влагу при длительном воздействии без надлежащего хранения в герметичном контейнере с шариками силикагеля или пакетиками с силикагелем. Как только PLA впитает влагу, он станет хрупким и легко сломается, а печатать с ним будет сложнее. Однако есть способы удаления влаги из рулона нити, которые вернут его в исходное состояние.

Ознакомьтесь с разделом рекомендуемых продуктов

Мы создали раздел рекомендуемых продуктов, который позволит вам избавиться от догадок и сократить время, затрачиваемое на поиски того, какой принтер, нить накала или обновления приобрести, поскольку мы знаем, что это может быть очень сложной задачей и обычно приводит к путанице. .

Мы выбрали лишь несколько 3D-принтеров, которые, по нашему мнению, подходят как для начинающих, так и для продвинутых пользователей и даже для экспертов, что упрощает принятие решения, а нити, а также перечисленные обновления были протестированы нами и тщательно отобраны. , чтобы вы знали, что любой из них будет работать так, как задумано.