Почему пластик для 3D-печати необходимо сушить, и лучше всего это делать в специальном шкафу
Насыщенность филамента влагой — не очевидная, на первый взгляд, проблема, которая может обернуться серьезными неприятностями при 3D-печати. В этой статье мы расскажем, почему пластик необходимо сушить и почему лучше всего это делать в специальных сушильных шкафах.
Насыщенность филамента влагой — не очевидная, на первый взгляд, проблема, которая может обернуться серьезными неприятностями при 3D-печати. В этой статье мы расскажем, почему пластик необходимо сушить и почему лучше всего это делать в специальных сушильных шкафах.
Как пластик может намокнуть?
Гигроскопичность — это свойство материалов и веществ впитывать влагу из окружающей среды. И да, пластики для 3D-печати тоже гигроскопичны несмотря на внешнюю непроницаемость. Более того: даже если материал только что вынут из заводской упаковки, он все равно может быть слегка сырым, что не всегда заметно невооруженным глазом.
Потенциал поглощения влаги филаментом зависит от разных факторов, включая тип материала, влажность окружающей среды и время нахождения в ней. Например, нейлон известен как высокогигроскопичный материал, а ABS — нет.
Даже небольшое количество влаги в материале оказывает неблагоприятное воздействие на печать.
Как пластик может намокнуть?
Гигроскопичность — это свойство материалов и веществ впитывать влагу из окружающей среды. И да, пластики для 3D-печати тоже гигроскопичны несмотря на внешнюю непроницаемость. Более того: даже если материал только что вынут из заводской упаковки, он все равно может быть слегка сырым, что не всегда заметно невооруженным глазом.
Потенциал поглощения влаги филаментом зависит от разных факторов, включая тип материала, влажность окружающей среды и время нахождения в ней. Например, нейлон известен как высокогигроскопичный материал, а ABS — нет.
Даже небольшое количество влаги в материале оказывает неблагоприятное воздействие на печать.
Когда влажный пластик нагревается в 3D-принтере, то вода внутри него превращается в пар, из-за которого образуются пузырьки, вызывающие дефекты в напечатанных деталях. Источник: Globatek
Когда влажный пластик нагревается в 3D-принтере, то вода внутри него превращается в пар, из-за которого образуются пузырьки, вызывающие дефекты в напечатанных деталях. Источник: Globatek
Как понять, что пластик отсырел?
Проверить влажность филамента можно с помощью гигрометра и/или сделав тестовую печать. Могут быть и внешние признаки:
-
филамент изменил цвет, потускнел; на его поверхности появились шероховатости или налет.
-
При нагреве влажного пластика в экструдере могут появляются мелкие пузырьки и пена, что указывает на испарение влаги.
-
Если при печати филамент издает щелкающие или потрескивающие звуки, это признак того, что внутри него есть влага, которая превращается в пар и вызывает микровзрывы.
-
Наблюдаются неровности или перебои в экструзии, что может привести к образованию пустот в напечатанной детали.
-
Слои напечатанной детали плохо сцепляются друг с другом. Деталь имеет шероховатую или или пузырчатую поверхность.
Чтобы нейтрализовать неприятные последствия гигроскопичности материала, следует хранить его в герметичной упаковке с осушителями (например, силикагелем) и просушивать перед печатью.
Как понять, что пластик отсырел?
Проверить влажность филамента можно с помощью гигрометра и/или сделав тестовую печать. Могут быть и внешние признаки:
-
филамент изменил цвет, потускнел; на его поверхности появились шероховатости или налет.
-
При нагреве влажного пластика в экструдере могут появляются мелкие пузырьки и пена, что указывает на испарение влаги.
-
Если при печати филамент издает щелкающие или потрескивающие звуки, это признак того, что внутри него есть влага, которая превращается в пар и вызывает микровзрывы.
-
Наблюдаются неровности или перебои в экструзии, что может привести к образованию пустот в напечатанной детали.
-
Слои напечатанной детали плохо сцепляются друг с другом. Деталь имеет шероховатую или или пузырчатую поверхность.
Чтобы нейтрализовать неприятные последствия гигроскопичности материала, следует хранить его в герметичной упаковке с осушителями (например, силикагелем) и просушивать перед печатью.
Брак из-за отсыревшего материала. Источник: Globatek
Брак из-за отсыревшего материала. Источник: Globatek
Что дает сушка пластика?
Предотвращение пузырей. При нагреве влаги в пластике образуются пузырьки, что может вызывать пористость и слабость в напечатанных деталях.
Повышение адгезии. У сухого пластика — лучше сцепление слоев друг с другом и нижнего слоя с рабочей платформой принтера.
Стабильность параметров. Влага может вызвать расширение пластика, что приводит к искажениям и отклонениям от размеров.
Что дает сушка пластика?
Предотвращение пузырей. При нагреве влаги в пластике образуются пузырьки, что может вызывать пористость и слабость в напечатанных деталях.
Повышение адгезии. У сухого пластика — лучше сцепление слоев друг с другом и нижнего слоя с рабочей платформой принтера.
Стабильность параметров. Влага может вызвать расширение пластика, что приводит к искажениям и отклонениям от размеров.
Последствия плохой адгезии, которые могли быть вызваны в т.ч. состоянием материала
Последствия плохой адгезии, которые могли быть вызваны в т.ч. состоянием материала
Повышение прочности. Влажный пластик может быть более хрупким, что сказывается на механических свойствах напечатанных деталей.
Скорость. Сухой пластик позволяет печатать на оптимальной скорости, так как экструдер работает без перебоев. Влажный материал может потребовать снижения скорости ради уменьшения риска дефектов.
Экономичность. Сухой пластик позволяет использовать оптимальные параметры печати, что минимизирует лишнее использование материала и снижает количество отходов.
Повышение прочности. Влажный пластик может быть более хрупким, что сказывается на механических свойствах напечатанных деталей.
Скорость. Сухой пластик позволяет печатать на оптимальной скорости, так как экструдер работает без перебоев. Влажный материал может потребовать снижения скорости ради уменьшения риска дефектов.
Экономичность. Сухой пластик позволяет использовать оптимальные параметры печати, что минимизирует лишнее использование материала и снижает количество отходов.
Один и тот же блок, напечатанный сухой нитью (слева) и влажной (справа)
Пустоты, вызванные пузырьками пара
Один и тот же блок, напечатанный сухой нитью (слева) и влажной (справа)
Пустоты, вызванные пузырьками пара
Что такое сушильный шкаф?
Это специальное устройство, предназначенное для удаления влаги из пластиков до или во время 3D-печати. На рынке представлено множество сушилок. Их стоимость напрямую зависит от функционала и производителя.
Самые простые сушилки состоят из нагреваемого контейнера, в который помещается катушка с нитью. Более сложные машины оснащены дополнительными функциями, например, приводами для вращения и равномерного прогревания материала, а также датчиками для отслеживания температуры и влажности.
Филамент сушится в шкафу несколько часов, после чего он становится готов к использованию в 3D-принтере.
Что такое сушильный шкаф?
Это специальное устройство, предназначенное для удаления влаги из пластиков до или во время 3D-печати. На рынке представлено множество сушилок. Их стоимость напрямую зависит от функционала и производителя.
Самые простые сушилки состоят из нагреваемого контейнера, в который помещается катушка с нитью. Более сложные машины оснащены дополнительными функциями, например, приводами для вращения и равномерного прогревания материала, а также датчиками для отслеживания температуры и влажности.
Филамент сушится в шкафу несколько часов, после чего он становится готов к использованию в 3D-принтере.
В профессиональной сушилке камера прогревается электронагревателями с вентиляторами, которые обеспечивают конвекцию.
Благодаря циркуляции воздуха в сушилке поддерживается стабильная температура.
В профессиональной сушилке камера прогревается электронагревателями с вентиляторами, которые обеспечивают конвекцию.
Благодаря циркуляции воздуха в сушилке поддерживается стабильная температура.
8 преимуществ просушки в специальном шкафу
Использование специальных шкафов имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами сушки.
1. Контроль температуры и влажности. Шкафы позволяют поддерживать необходимую температуру и влажность, что обеспечивает эффективную и безопасную сушку филаментов.
2. Равномерное распределение тепла. Встроенные вентиляторы и нагревательные элементы обеспечивают равномерное распределение тепла внутри шкафа, что предотвращает перегрев и повреждение материалов.
3. Безопасность. Специальные сушильные шкафы разработаны с учетом особенностей работы с пластиковыми материалами, что снижает риск их возгорания или повреждения. Многие модели обладают встроенной защитой от перегрева.
8 преимуществ просушки в специальном шкафу
Использование специальных шкафов имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами сушки.
1. Контроль температуры и влажности. Шкафы позволяют поддерживать необходимую температуру и влажность, что обеспечивает эффективную и безопасную сушку филаментов.
2. Равномерное распределение тепла. Встроенные вентиляторы и нагревательные элементы обеспечивают равномерное распределение тепла внутри шкафа, что предотвращает перегрев и повреждение материалов.
3. Безопасность. Специальные сушильные шкафы разработаны с учетом особенностей работы с пластиковыми материалами, что снижает риск их возгорания или повреждения. Многие модели обладают встроенной защитой от перегрева.
Деталь из отсыревшего нейлона
Деталь из просушенного нейлона
Деталь из отсыревшего нейлона
Деталь из просушенного нейлона
4. Автоматизация процесса. Большинство сушильных шкафов оснащены таймерами и разнообразными датчиками, облегчающими процесс сушки и устраняющими необходимость постоянного контроля.
5. Оптимальные условия для различных материалов. Шкафы могут быть настроены на разные режимы сушки для различных типов филаментов, таких как PLA, ABS, PETG и т.д.
6. Снижение количества брака. Использование сушильного шкафа улучшает качество печати и уменьшает количество дефектов в готовых изделиях.
4. Автоматизация процесса. Большинство сушильных шкафов оснащены таймерами и разнообразными датчиками, облегчающими процесс сушки и устраняющими необходимость постоянного контроля.
5. Оптимальные условия для различных материалов. Шкафы могут быть настроены на разные режимы сушки для различных типов филаментов, таких как PLA, ABS, PETG и т.д.
6. Снижение количества брака. Использование сушильного шкафа улучшает качество печати и уменьшает количество дефектов в готовых изделиях.
PA6, просушенный при 65°C, что недостаточно для этого материала
PA6, просушенный при 85°C - температуре, достаточной для получения хорошего результата
PA6, просушенный при 65°C, что недостаточно для этого материала
PA6, просушенный при 85°C - температуре, достаточной для получения хорошего результата
7. Скорость. Благодаря более точному контролю температуры и влажности, равномерному распределению тепла и оптимальным условиям для удаления влаги, скорость сушки филамента в специальном шкафу выше, чем в обычной духовке. Разница во времени сушки в пользу шкафа может составлять от 20% до 50% в зависимости от материала.
8. Удобство и простота использования. Большинство моделей сушильных шкафов имеют интуитивно понятные интерфейсы и настройки, что делает их использование удобным и доступным даже для начинающих пользователей 3D-принтеров.
7. Скорость. Благодаря более точному контролю температуры и влажности, равномерному распределению тепла и оптимальным условиям для удаления влаги, скорость сушки филамента в специальном шкафу выше, чем в обычной духовке. Разница во времени сушки в пользу шкафа может составлять от 20% до 50% в зависимости от материала.
8. Удобство и простота использования. Большинство моделей сушильных шкафов имеют интуитивно понятные интерфейсы и настройки, что делает их использование удобным и доступным даже для начинающих пользователей 3D-принтеров.
Слева - печать отсыревшим пластиком, справа - сухим
Слева - печать отсыревшим пластиком, справа - сухим