Гигроскопичность — невидимый убийца 3D-отпечатков. Узнайте, что это такое, как оно влияет на печать и как его можно предотвратить!
Приходилось ли вам печатать со старым филаментом или материалом, который подвергался воздействию влаги? Если да, то вы наверняка сталкивались с проблемами качества печати. Скорее всего, это связано с гигроскопичностью, которая применительно к 3D-печати заключается в том, что филамент поглощает влагу.
Большинство филаментов гигроскопичны от природы — некоторые больше, чем другие. Это означает, что при наличии влаги в воздухе (влажности) филамент естественным образом впитывает ее. Хотя гигроскопичность трудно заметить заранее, она негативно влияет на качество 3D-печати.
Влага внутри филамента, при нагревании в сопле 3D-принтера — начинает проявлять себя. По сути, вода закипает при расплавлении филамента и это вызывает образование пузырьков.
В этой статье мы подробнее расскажем о том, как гигроскопичность влияет на качество печати, какие филаменты гигроскопичны, какие — менее и как предотвратить гигроскопичность, чтобы не испортить ваши отпечатки.
Влияние на качество печати
Когда гигроскопичный материал впитывает воду, печать с «мокрым» филаментом может привести к множеству ошибок при печати. К наиболее распространенным признакам влажного филамента относятся следующие:
- Пузырьки или капли в слоях печати
- Паутина
- Заедание экструдера
- Хрупкие, мягкие и ломкие детали
- Плохая адгезия к столу
- Проблемы с экструзией
Если вы посмотрите на рисунок выше, то увидите разницу между печатью с влажным филаментом (внизу) и сухим (вверху).
Это не значит, что влажный филамент может быть единственной причиной этих проблем, но он является одной из наиболее вероятных и должен быть одним из первых аспектов, которые вы проверяете, прежде чем искать проблемы в принтере.
Теперь, когда мы знаем, что может произойти, давайте рассмотрим подробнее, какие филаменты более гигроскопичны, чем другие.
Наиболее подверженные филаменты
Как мы уже упоминали выше, многие филаменты, используемые в 3D-печати в некоторой степени гигроскопичны. При этом количество и скорость поглощения влаги различными материалами варьируются. Скорее всего, быстро намокнут следующие филаменты:
- Нейлон, а также другие полиамиды (PA)
- PVA (обычно используется в качестве поддержек)
- TPU
- PLA
- ABS
- Поликарбонат (PC)
- PETG
- Многие гибкие филаменты
Для тех, кто заинтересован в более глубоком изучении вопроса, компания BCN3D провела исследование влияния влаги на филаменты для 3D-печати и выпустила подробное описание своих результатов. В первую очередь они рассмотрели три наиболее гигроскопичных материала в своем портфолио, а именно PA, PVA и TPU. Из этих трех материалов PVA впитал больше всего влаги во время экспериментов, а TPU — меньше всего. При этом TPU оказался хуже всех, когда речь зашла о его устойчивости к плохим условиям хранения.
Какие материалы менее гигроскопичны?
По сравнению с филаментами, перечисленными выше, следующие материалы менее подвержены гигроскопичности:
Это не означает, что они не будут впитывать влагу — они будут, но не с такой интенсивностью и не так быстро, как вышеупомянутые материалы.
Профилактика всегда оправдана, независимо от того, какие филаменты у вас есть. Итак, давайте рассмотрим, что можно сделать, чтобы ограничить воздействие влаги на филамент.
Хранение филамента
Зная общие симптомы и основных виновников, давайте поговорим о том, как на самом деле бороться с гигроскопичностью. Естественно, первый шаг — это профилактика, то есть правильное хранение.
В общем, главное — хранить филамент в сухой, водонепроницаемой упаковке. Делайте это в промежутках между печатью как можно чаще.
Надежным вариантом хранения является сухой бокс, который физически обеспечивает защиту филамента от окружающей среды. Этот способ подходит как для длительного, так и для краткосрочного хранения, если в отверстии есть какая-то водонепроницаемая прокладка. Обратите внимание, что есть разница между сухим боксом (который сохраняет окружающую среду… сухой) и активным боксом, который нагревает филамент, чтобы удалить влагу.
Если вы хотите сохранить филамент на срок до нескольких дней, плотно запечатанный пакет подойдет как нельзя лучше. В этом случае следует рассмотреть возможность использования влагопоглотителей для удаления из воздуха кислорода и влаги.
В зависимости от того, какой вариант хранения вы выберете — покупной или сделанный своими руками — обратите внимание на конструкцию с отверстием (при этом коробка остается герметичной). Это позволит вам использовать филамент, не вынимая его из коробки.
Сушка филамента
Печать с использованием филамента, хранящегося в сухом боксе — отличная идея для предотвращения проблем, связанных с гигроскопичностью. Но если вы не соблюдали правила хранения филамента, он скорее всего впитал влагу из воздуха, особенно если он хранился у вас долгое время.
Хорошая новость заключается в том, что вам не нужно покупать новую катушку. Скорее, вам нужно определить, не влажный ли ваш филамент и если да, высушить его.
Определяем на влажность
Чтобы определить, является ли филамент «мокрым», обратите внимание на то, как он печатает. Влажный филамент часто приводит к более низкому, чем ожидалось, качеству печати.
Чтобы определить, намок ли филамент, можно провести простой тест. Все, что вам нужно сделать — это пропустить немного филамента через сопло и внимательно прислушаться. Вы поймете, что филамент влажный, если услышите треск при выходе из сопла пластика. Еще один признак — пар, исходящий из отпечатка (когда горячее встречается с холодным) или любые из ранее упомянутых проблем с печатью.
Сушка филамента
Вы провели тесты и ваш филамент влажный. Пора его высушить.
На самом деле, сушить филамент очень просто. Просто поместите катушку в духовку и установите температуру для PLA на уровне 40-50 °C. Затем оставьте ее там примерно на 4-6 часов. Для других филаментов, таких как ABS и нейлон, подойдут более высокие температуры (~80 °C). Можно ознакомиться с рекомендуемыми температурами Bambu Lab для других материалов, но лучше ознакомиться с рекомендациями производителя.
Для еще большей и лучшей сушки филамента можно поместить в духовку вместе с влагопоглотителем. Также старайтесь не пересушивать филамент, так как это может привести к ломкости.
Если духовка не подходит, можно выбрать бокс для сушки. Creality’s Dry Box 2.0 и Sunlu’s FilaDryer S1 Plus — отличные варианты, но можно и обойтись своими силами.
