Prečo je dôležitosť suchosti filamentu v dlhodobých 3D tlačových úlohách

Preto ste starostlivo orezali svoj model, upravili nastavenia a stlačili veľké červené tlačidlo v nádeji, že po 12, 24 alebo dokonca 48 hodinách budete mať niečo, čo sa dá ukázať. Dôvera je veľká. Po niekoľkých hodinách sa však veci začnú pokaziť: divné praskanie, chaotické tlačovanie, hrubý povrch alebo dokonca katastrofálna adhézia vrstiev. Zloduch, ktorý často ničí vašu tlač, a pritom pracuje bez hlasu, nie je mechanického alebo softvérového pôvodu – je to mokrý filament.

Je dôležité vedieť, prečo filament pohlcuje vlhkosť. Väčšina najčastejšie používaných tlačových materiálov (ako napríklad PLA, PETG, Nylon, TPU, ABS) je hygroskopická. To znamená, že aktívne priťahujú vlhkosť zo vzduchu v okolí. Predstavte si, že cievka filamentu je ako hubka, ktorá deň čo deň vsáka vlhkosť z atmosféry.

Čo sa stane, keď mokrý filament narazí na horúci koniec?

Horúca časť tlačiarne je taká horúca, že keď vlhký filament vstúpi do tejto oblasti, spôsobí rýchlu fázovú zmenu, a to nielen v plastiku. Molekuly vody, ktoré sa zachytia, sú okamžite zničené a premieňajú sa na paru. To spôsobuje niekoľko ničivých problémov:

1.Výbuchy pary & praskanie: Táto horúca, rozširujúca sa para vybuchuje v roztavenom plastiku vo forme malých (alebo občas aj väčších) výbuchov. Práve to je dôvod týchto jedinečných zvukov praskania alebo syčania počas tlače. Výsledok? Bubliny boli vytláčané na povrch extrudovaného plastu, čo vytvára drsný a nerovný povrch.

2.Nestála extrúzia: Para a plast, ktorý vystupuje z dýzy v laminárnom toku, je prerušovaná parnými bublinami. Výsledkom sú náhodné kolísania toku, kde je tok nadmerný alebo nedostatočný. Vizuálne sa to prejaví vlnovitými čiarami extrúzie, guľôčkami, výčnilkami a slabými miestami v tlači.

3. Zhoršené materiálové vlastnosti: Na molekulárnej úrovni môže vlhkosť spôsobiť chemickú reakciu známu ako hydrolýza, ktorá je v materiáloch ako Nylon a PETG oveľa výraznejšia. Táto reakcia rozkladá polymérové reťazce a tým základne oslabuje materiál. Vytlačená štruktúra sa stáva krehkou, stráca požadovanú pevnosť a trvanlivosť a má strašidelnú adhéziu vrstiev. Je ľahké rozdeliť ich na vrstvy: vrstvy sa môžu rozlomiť pôsobením napätia.

4. Ucpanie trysky: Predmety, ktoré boli vyvreté a degradované plasty, môžu vytvárať na vnútornej strane trysky uhoľnaté zvyšky alebo špáru. Táto usadenina nakoniec spôsobí ucpanie, čiastočné alebo úplné, pri akomkoľvek tlači, či už dlhej alebo krátkej.

Prečo je to dôležitejšie pri dlhých tlačiach?

Mokrý filament nemá vždy okamžitý ničivý účinok na veľmi krátke tlače. Pri niektorých mierne viditeľných chybách povrchu sa to môže tolerovať. Avšak pri dlhodobých úlohách sa všetky jednotlivé problémy zosilnia:

1. Zosilňovanie chýb: Dokonca aj malé nepresnosti pri extrúzii alebo chyby na povrchu nemusia byť problém pri malej výtlačku, ale pri stovkách vrstiev a dokonca aj počas mnohých hodín sa tieto chyby zosilňujú a opakujú. Mierne nedotlačenie môže vytvoriť veľkú slabú rovinu; drsný povrch ničí všetko.

2. Zvýšené riziko poruchy: Čím dlhšia je výroba výtlačku, tým pravdepodobnejšie je, že zlyhá kvôli párnej bubline, ktorá spôsobí katastrofickú extrúziu, rozlúpnutie vrstvy oslabeným materiálom alebo zvyškom, ktorý je v takom množstve, že upchá trysku. Je katastrofálne, keď dôjde k zlyhaniu po 20 hodinách z 24-hodinového výtlačku.

3. Degradácia materiálu v priebehu času: Hydrolýza sa neuskutoční okamžite. Čím dlhšie sa mokrý filament nachádza v horúcom konci počas dlhej výroby výtlačku, tým dlhšie má oslabujúca reakcia čas na prejav v celej štruktúre súčiastky, čím ju oslabí zvnútra aj zvonku.

4. Plytvanie zdrojmi: Dlhý tlačový proces, ktorý skončí neúspešne, je obrovským plytvaním nielen filamentu, ktorý bol použitý, ale aj značného množstva elektrickej energie a najhoršie z všetkého, vášho času. Z hľadiska predchádzania zlyhaniu spôsobenému vlhkosťou je to veľmi dôležité.

Udržiavanie filamentu pripraveného na použitie na dlhšie obdobie

Riešenie tohto problému je v zásade jednoduché, ale vyžaduje si to úsilie: Uistite sa, že váš filament je suchý.

Tesnené uskladnenie: Umiestnite použité cievky filamentu do plastových nádob naplnených silikagélom. Najlepšie sú vakuovo uzatvorené vrecká.

Aktívne sušenie: Filament, ktorý bol vystavený vzduchu (najmä vlhkému) dlhšie ako pár dní alebo sa javí ako vlhký (praskanie, krehkosť), by sa mal pred tlačou vysušiť. Použite na to sušičku na filament alebo potravinový dehydratér s nízkou a kontrolovanou teplotou. Dodržiavajte odporúčané časy a teploty sušenia pre váš materiál.

Tlačenie z suchého prostredia: Keď musíte vyhotoviť dôležitú tlač s dlhým časom expozície, zvážte tlačenie na vykurovanej sušiacej skrini, za predpokladu, že vám to vaše vybavenie umožňuje. To poskytuje ochranu počas celej práce.

Záver

Vlhkosť v filamente je neviditeľným nepriateľom a čím dlhšie tlačíte, tým môže byť jeho škodlivý účinok exponenciálne väčší. Priamymi dôsledkami sú praskavý zvuk, zlé povrchy, slabé vrstvy a možné katastrofické zlyhania v priebehu tlače. Aby bolo možné spoľahlivo tlačiť dlhodobo, musí sa problém suchosti filamentu riešiť nielen ako dodatočná úvaha, ale ako nevyhnutná podmienka. Suchý filament je základom úspechu pri maratónskych tlačiach. Nepovoľte vlhkosti, aby zničila vaše hodiny tvrdej práce – udržiavajte ju suchú!