Miért fontos a szál szárazsága hosszan tartó 3D-s nyomtatási feladatoknál

Ezért gondosan elvégezte a modellvágást, beállította a paramétereket, és megnyomta a nagy piros gombot, abban bízva, hogy 12, 24 vagy akár 48 óra elteltével lesz mit mutatni. Sok bizalommal indul. Azonban néhány óra elteltével kezdenek elromlani a dolgok: furcsa pukkanások, szabálytalan nyomtatás, durva felület, vagy akár katasztrofális rétegtapadás jelentkezhet. A nyomtatást tönkretevő lopakodó, pusztító erő, ami gyakran zajtalanul végzi a munkáját, nem mechanikai vagy szoftver probléma, hanem nedves szál lehet.

Fontos megérteni, miért szívja be a szál a nedvességet. A leggyakrabban használt nyomtatási anyagok túlnyomó többsége (például PLA, PETG, Nylon, TPU, ABS) higroszkópos. Ez azt jelenti, hogy aktívan felvonzzák a nedvességet a környező levegőből. Képzelje el, hogy a száltekercs egy olyan, mint egy szivacs, és napról napra ott ül, felszívja a levegő nedvességét.

Mi történik, amikor a nedves szál találkozik a forró végével?

A nyomtató hevített része annyira forró, hogy amint a nyers szál ezen a téren halad át, gyors fázisváltozást okoz nemcsak a műanyagban. Az elkapott vízmolekulák azonnal megsemmisülnek és gőzzé alakulnak. Ez számos súlyos problémát okoz:

1.Gőzrobbanások és pattogás: Ez a forró, terjedő gőz kis (vagy időnként nem éppen kicsi) robbanásokban tör az olvadt műanyagba. Itt keletkeznek ezek az egyedi pattogó vagy sercegő hangok a nyomtatás során. Az eredmény? A buborékokat kinyomták az extrudált műanyagra, amely így durva és kráteres felületi minőséget eredményezett.

2.Nem egyenletes extrúzió: A gőz műanyag, amely a fúvókából lamináris áramlásban lép ki, a gőzbuborékok által megszakítva. Az eredmény véletlenszerű áramlási sebesség-ingadozás, ahol az túl sok vagy túl kevés. A látvány szempontjából ez hullámzó extrúziós vonalakat, csomókat, pattanásokat és gyenge pontokat eredményez a nyomtatáson.

3.A degradált anyagtulajdonságok: A molekuláris szinten a nedvesség kémiai reakcióhoz, hidrolízishez vezethet, amely különösen nyilvánvaló olyan anyagoknál, mint a Nylon és a PETG. E reakció következtében az anyag polimerláncai szétesnek, ami gyakorlatilag gyengíti az anyagot. A nyomtatott struktúra rideggé válik, elveszíti eredeti szilárdságát és tartósságát, és rétegáderciója szörnyű lesz. Ezek az anyagok könnyen szétesnek rétegekre: a mechanikai igénybevétel eltörheti őket.

4.A fúvóka eldugulása: Elpárolgott és lebomlott műanyagok szénmaradványokat vagy lerakódásokat hagyhatnak a fúvóka belsejében. Ez a lerakódás végül részleges vagy teljes elduguláshoz vezethet minden adott nyomtatás során, függetlenül attól, hogy az rövid vagy hosszú.

Miért fontos mindez különösen a hosszan tartó nyomtatások esetén?

A nedves szál rövid nyomtatások esetén nem mindig okoz azonnal katasztrofális hatást. Néhány enyhe felületi hibáért még elnézést kaphat. A hosszabb idejű feladatok azonban fokozzák az egyes problémák hatását:

1.Eloszló hibák: Még kis pontatlanságok is, mint például a kibocsátás vagy felületi hibák, egy kis nyomtatásnál nem jelenthetnek problémát, de a száz réteg és akár több óra során ezek a hibák összeadódnak és ismétlődnek. Egy kisebb alulnyomás komoly gyenge síkká válhat; a durva felület mindent tönkretesz.

2.Megnövekedett meghibásodási kockázat: Minél hosszabb a nyomtatás, annál valószínűbb, hogy meghibásodás következik be egy gőzbuborék miatti katasztrofális kibocsátás, egy réteg szétesése gyengült anyagból, vagy túl magas maradékanyag miatt, ami eldugulást okozhat. Káros, ha egy 24 órás nyomtatás 20 órája után következik be meghibásodás.

3.Anyagminőség romlása az idő során: A hidrolízis nem azonnal megy végbe. Minél tovább marad a nyers szál a forró végben egy hosszú nyomtatás során, annál hosszabb ideig tud ez a gyengítő reakció kifejteni hatást az egész alkatrész szerkezetére, belülről és kívülről is gyengítve azt.

4.Elpazarolt erőforrások: Egy hosszú, sikertelen nyomtatás hatalmas pazarlás nemcsak a felhasznált szál anyagból, hanem jelentős mennyiségű elektromosságból is, és ami a legrosszabb, az idődből. Nagyon fontos a nedvesség okozta hibák elkerülése szempontjából.

A szálanyag hosszú távra való készenlétben tartása

Ennek a problémának a megoldása elvben egyszerű, de erőfeszítést igényel: Tartsa szárazon a szálanyagot.

Légzáró tárolás: A felhasznált szálanyag-gyűrűket műanyag tartályokban, szilikagéllel töltsük meg. A legjobb megoldás a vákuumos zacskók.

Aktív szárítás: A levegőnek (különösen páratartalmú levegőnek) több napnál hosszabb ideig kitéve hagyott szálanyagot, vagy olyan szálanyagot, amelyen nedvesség jelei láthatók (pattogás, törékenység), nyomtatás előtt szárítani kell. Szálanyagszárítót használjon, vagy alacsony hőmérsékleten szabályozott ételszárítót. Tartsa be a gyártó által ajánlott szárítási időt és hőmérsékletet.

Nyomtatás száraz környezetből: Amikor kritikus nyomtatást kell készíteni hosszú expozíciós idővel, fontolja meg a nyomtatást fűtött szárítódobozon, feltéve, hogy a felszereltsége ezt lehetővé teszi. Ez biztosítja a munka során folyamatos védelmet.

A lényeg

A nedvesség a filamentekben egy láthatatlan gonosztevő, és minél hosszabb ideig nyomtatunk, annál exponenciálisan károsabbá válhat. Közvetlen következményei a pukkanó hang, rossz felületek, gyenge rétegek és akár a nyomtatás közepén bekövetkező katasztrofális meghibásodások. Ahhoz, hogy megbízhatóan hosszú ideig tudjunk 3D-t nyomtatni, a filament szárazságának problémáját nem szabad utólagos gondolatként kezelni, hanem kötelező előfeltételként. A száraz filament a maratoni nyomtatások sikerének alapja. Ne engedje, hogy a nedvesség tönkretegye órákig tartó kemény munkáját – tartsa szárazon!