Почему нить PLA становится хрупкой? Давайте решим это!

Не так давно я попытался напечатать что-то, используя цвет нити, который давно не использовал. К моему большому удивлению, нить ломалась несколько раз, и общее качество полученного отпечатка было удручающим. Само собой разумеется, что я не особо задумывался о том, чтобы должным образом сохранить катушку во время хранения. Если это случилось с вами, вам также может быть интересно, почему ваша нить PLA стала хрупкой.

ПЛА может стать хрупким под воздействием влаги, так как это гигроскопичная нить, то есть она впитывает влагу, но воздействие УФ-излучения (солнечного света) повреждает ее еще больше, в результате чего она теряет свой цвет и становится ломкой, слабой. , и легко щелкнуть. Во избежание этого рекомендуется правильное хранение.

Почему PLA становится хрупким и ломается?

Известно, что механическая структура PLA или полимолочной кислоты является хрупкой, но условия окружающей среды будут и будут способствовать ее и без того хрупкому состоянию. PLA гигроскопичен и поглощает влагу из атмосферы, что изменяет его механическую структуру, делая его более хрупким.

В дополнение к этому солнечные УФ-лучи разрушают как нить PLA, так и отпечатки. Наконец, не все нити PLA производятся и упаковываются в соответствии с одними и теми же стандартами, поэтому в результате некоторые марки будут более хрупкими, чем другие.

Возможно, он впитал влагу

Как уже упоминалось, PLA гигроскопичен, то есть он поглощает влагу из воздуха, что приводит к его набуханию и изменению его свойств, что может привести к проблемам при печати. Хотя следует отметить, что PLA менее гигроскопичен, чем нейлон или TPU, он все же способен поглощать достаточное количество влаги в течение коротких периодов времени, что отрицательно сказывается на качестве печати.

Пропитанная влагой нить набухает и может застрять в подающей трубке Боудена или порваться из-за нормального натяжения уже хрупкой нити. Кроме того, вода, содержащаяся в нити, закипает в экструдере, вызывая появление пузырьков и хлопков, что влияет на консистенцию экструдированной нити. Эти сложности печати в конечном итоге повлияют на качество печати. Просто взгляните на следующую фотографию, чтобы получить представление о влиянии влажности на общее качество печати.

Возможно, он подвергся воздействию УФ-излучения

Как я уже упоминал ранее, самым большим виновником того, что PLA становится хрупким и легко ломается, является солнце.

Если оставить катушку рядом с окном под прямыми солнечными лучами, это не повлияет на нее, если только на день или два, но если оставить ее там на месяц или два, вы начнете замечать некоторую деградацию, в основном в виде цвета. потеря.

Однако это не все, что происходит с PLA при контакте с солнцем, так как он также становится слабее и ломче.

PLA всегда должен храниться в герметичном контейнере с чем-то, что поглощает влагу, например, гранулами кремнезема, и никогда не должен находиться под прямыми солнечными лучами.

Подробнее о том, как сделать контейнер для хранения нити, читайте в конце этого поста.

Низкокачественные нити

Не все производители производят 3D-филаменты по одним и тем же стандартам. Во многих случаях ингредиенты и процесс держатся в секрете, чтобы захватить большую долю рынка. Все это хорошо с точки зрения бизнеса, но неосведомленный потребитель расплачивается за низкокачественную нить, продаваемую по «доступным» ценам.

Некоторые типы цветных красителей делают нить хрупкой, в то время как в других случаях виновата упаковка и доставка нити. Будучи биоразлагаемым продуктом, после открытия, особенно во влажных условиях, срок службы значительно сокращается, если не соблюдать строгие меры по хранению.

Чтобы гарантировать качество используемой нити, лучше всего найти марку, которая производит качественную нить, и придерживаться этой марки. Вы можете поэкспериментировать с другими брендами, чтобы создать свой собственный реестр лучших брендов для использования. Просто следите за тем, чтобы процессы 3D-печати были в порядке, и всегда делайте все возможное, чтобы правильно хранить и сохранять нити и отпечатки.

Как печатать хрупкой нитью PLA

Печатать хрупкой нитью — все равно что ставить себя в роли манекена для краш-теста; вы потерпите крах, и ваша печать не удастся. Но с другой стороны, если вы не знаете о том, что нить стала ломкой сверх нормы, и обнаруживаете это только при печати, то вы можете попробовать увеличить температуру сопла в надежде избавиться от проблемы с влажностью. Однако этот маленький трюк не всегда работает надежно, поэтому я обычно рекомендую не использовать эту нить, пока она снова не высохнет и не будет находиться в надлежащих условиях.

Полиграфическое сообщество придерживается идеи, в некоторой степени основанной на логике, которая утверждает, что удаление влаги из нити вернет материал в исходное состояние. Хотя это и правдоподобно, и возможно, здесь присутствует определенный элемент удачи.

Разложение биоразлагаемых продуктов, изготовленных из природных ресурсов, происходит естественным образом, а влага и УФ-лучи просто ускоряют этот процесс. В тех случаях, когда поглощение влаги минимально, а срок годности нити еще не истек, попытки спасти нить вполне осуществимы, и настоятельно рекомендуется попытаться высушить нить.

Срок годности PLA очень зависит от производителя и общего качества нити. Тем не менее, при правильном хранении после вскрытия упаковки вы можете ожидать, что ваша нить останется пригодной для использования до двух лет.

В этих условиях нить можно вернуть в исходное состояние, поэтому стоит не только высушить нить, но и правильно ее хранить и использовать.

Как сушить нить PLA

Нить PLA имеет срок годности, и есть другие пороговые значения, которые ограничивают использование нити, одним из которых является поглощение влаги. Если указанное поглощение имело место в течение длительного периода времени и деградация стала постоянной, то сушка нити не поможет. Но если влагопоглощение минимальное и произошло за короткий промежуток времени, филамент можно высушить и вернуть в нормальное состояние.

Вот несколько способов, которые использовались для успешной сушки нити до такой степени, что с нее все еще можно печатать.

• Сушка для нити: Сушилка для нити накаливания — это удобное оборудование, особенно если вы живете в районе с высоким уровнем влажности, например в прибрежных районах. Сушилка для нити нагревает нить перед использованием и при этом позволяет испаряться любой влаге. Температура всегда ниже температуры стеклования нити (примерно 65°C для PLA), поэтому вам не нужно беспокоиться о расплавлении нити в сушилке.
• Пищевой дегидратор: Использование дегидратора для пищевых продуктов на самом деле идеально, потому что температура способствует сушке без нарушения температуры стеклования нити. Процесс будет медленным, но результаты стоят потраченного времени.
• Конвекционная печь: Для сушки нити можно использовать обычную конвекционную печь. Процесс очень медленный и в среднем занимает от четырех до шести часов, чтобы высушить нить. Если у вас нет другой альтернативы, вы должны установить температуру духовки в пределах 40–50 °C, если она может быть установлена ​​настолько низкой. Я также должен сказать, что, вероятно, не оптимально использовать одну и ту же духовку для приготовления пищи, но я определенно делал это несколько раз.

Как предотвратить впитывание влаги PLA

Независимо от среднего уровня влажности в вашем районе, рекомендуется правильно хранить филамент. Простое решение — использовать пакет Ziploc с силикагелем для поглощения небольшого количества влаги, захваченной в пакете. Герметичные или герметичные контейнеры с силикагелем также являются хорошим вариантом и могут быть еще лучше для хранения.

Если у вас есть специальное помещение для вашего 3D-материала, то использование осушителя поможет контролировать влажность. Очевидно, это будет зависеть от того, сколько филамента у вас есть на складе и как часто вы печатаете, так как вход и выход из комнаты увеличивает влажность.

Защита нити от внешних элементов должна быть стандартной практикой, а подача нити в принтер не должна без необходимости подвергать нить воздействию открытого воздуха. Можно использовать ящик для хранения с силикагелем для контроля влажности, и нить будет подаваться прямо из сухого ящика в экструдер. Это буквально устранит любые проблемы с влажностью, которые у вас могли возникнуть.

Преимущество использования сухой коробки заключается в том, что конец нити подается через отверстие определенного размера прямо в экструдер, что, помимо защиты нити от влаги, также предотвратит спутывание нити.

Как сделать сухую коробку из нити

Коробки для сухих нитей являются важным компонентом 3D-печати, поскольку они гарантируют, что ваша нить идеально сохранится и будет готова к использованию. Хотя сушильный бокс — это, по сути, просто герметичный бокс с силикагелем для удаления влаги из бокса, улучшенные конструкции включают нагреватель для облегчения процесса сушки.

Есть несколько компаний (брендов), которые производят сушильные шкафы с подогревом, но вы можете легко сделать свой собственный сушильный бокс с подогревом за небольшую цену, и он будет работать так же хорошо, как и фирменные модели.

Основная идея состоит в том, чтобы сохранить нить сухой и готовой к печати. Прелесть создания собственного сухого бокса с подогревом заключается в том, что вы можете спроектировать его в соответствии со своей деятельностью в области 3D-печати. Например, если вы не печатаете слишком много и редко меняете типы или цвета филамента, тогда вам подойдет устройство меньшего размера. И наоборот, если вы работаете с двумя или тремя разными типами филамента, лучше подойдет большая сушильная коробка с подогревом.

В основном вам понадобятся следующие недорогие предметы для создания собственного сухого бокса с подогревом:

• Пластиковый контейнер, достаточно большой для того количества катушек, с которыми вы обычно работаете. Контейнер предпочтительно должен иметь герметичную крышку для ограничения потока воздуха; однако контейнер не обязательно должен быть на 100 % герметичным, так как для нагретого воздуха потребуется небольшой выход.
• Система, позволяющая катушке с нитью свободно катиться в коробке. Часто используются ролики, но это ограничивает размеры катушек, которые вы можете использовать в коробке, поэтому необходимо учитывать размеры используемых катушек.
• Датчик температуры и влажности, чтобы вы могли контролировать оба этих параметра.
• Плоский электрический нагреватель для рептилий, который размещается под катушкой или катушками, обычно настроенный на температуру около 32 °C.
• Кварцевые шарики или пакеты для поглощения влаги. Гранулы кремнезема имеют оранжевый цвет и становятся зелеными при насыщении влагой. Их можно высушить в духовке и, когда они снова станут оранжевыми, использовать повторно.
• Вам нужно будет просверлить отверстия в контейнере, через которые проходит нить, и рекомендуется прикрепить стандартную пластиковую трубу к каждому выходному отверстию, по которому нить будет подаваться прямо в механизм подачи вашего принтера. Это сохранит нить теплой при входе в принтер.

Вы можете посмотреть это потрясающее видео, в котором Бекки Стерн показывает, как сделать сушилку для нити своими руками:

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.