Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> pencetakan 3D

Filamen dan Penyerapan Kelembaban; Panduan Lengkap!

Tahukah Anda bahwa Filamen Anda dapat menyerap kelembapan dan hal ini dapat menyebabkan berbagai masalah? Nah, mungkin Anda sampai di postingan ini karena Anda memang mengalami masalah kualitas yang tiba-tiba saat mencetak dan Anda pikir itu mungkin karena filamennya basah.

Dalam artikel ini, saya akan membahas filamen yang berbeda dan seberapa higroskopisnya, yaitu, berapa banyak kelembaban yang mereka serap dan seberapa cepat mereka menyerapnya, masalah apa yang biasanya muncul saat mencetak dengan filamen basah, dan bagaimana mengatasinya dengan mengeringkan filamen.

Jadi, tanpa basa-basi lagi, mari kita mulai!

Filamen mana yang menyerap kelembapan?

Semua filamen termoplastik FDM menyerap kelembaban sampai batas tertentu, beberapa lebih dari yang lain, tetapi semuanya higroskopis. Misalnya, PLA akan membengkak hingga 40 mikron selama periode paparan 150 jam ke tingkat kelembaban yang tinggi, sedangkan Nylon, yang jauh lebih higroskopis, dapat mencapai titik jenuhnya hanya setelah 24 jam paparan.

Petunjuk penyimpanan filamen harus diperhatikan dengan serius karena jika filamen yang Anda gunakan telah menyerap kelembapan apa pun, itu akan terlihat pada cetakan Anda. Kelembaban menciptakan gelembung pada nosel ekstrusi yang menghasilkan lapisan yang tidak rata dan akhirnya permukaan cetakan yang menyerupai wajah remaja yang berjerawat.

Pada dasarnya, Anda tidak akan mendapatkan permukaan cetakan yang mulus yang Anda tuju jika filamen yang Anda gunakan basah.

Jenis filamen yang berbeda menyerap kelembaban pada tingkat yang berbeda, di mana beberapa menyerap banyak kelembaban sementara yang lain seperti HIPS, menyerap sangat sedikit. Filamen yang menyerap kelembapan diberi label sebagai higroskopis, dan di bawah ini adalah daftar berbagai jenis filamen yang diurutkan dari yang paling higroskopis hingga yang paling rendah.

Sebagian Besar Filamen Higroskopis

  1. PVA: Filamen ini banyak digunakan untuk mendukung pencetakan dan umumnya digunakan dengan printer ekstrusi ganda; Satu ekstruder akan digunakan untuk membuat dukungan dari PVA sementara yang lain akan mencetak model 3D. PVA adalah filamen pendukung yang hebat karena larut dalam air dan akibatnya mengurangi waktu pascaproduksi.
  2. Polikarbonat: Juga dikenal sebagai PC, memiliki kualitas hebat seperti kekuatan dan ketahanan panas, tetapi seperti filamen lainnya, ia menyerap kelembapan dan harus dirawat dengan hati-hati dan disimpan dengan benar agar tidak basah.
  3. Nilon: Meskipun sangat tahan panas dan benturan, Nylon memiliki satu kelemahan besar:Nylon menyerap kelembapan dengan kecepatan yang sangat cepat, karena paparan hanya dua jam dapat membuatnya tidak dapat digunakan.
  4. PLA: Saat tidak digunakan, PLA harus disimpan dalam wadah kedap udara. Filamen ini sangat populer karena kemudahan penggunaannya, tetapi tidak dapat dicetak dengan baik setelah basah.
  5. ABS: ABS adalah kopolimer dan terdiri dari tiga monomer yang berbeda:Acrylonitrile, Butadiene, dan Styrene. Ini memiliki tingkat penyerapan kelembaban yang lebih lambat daripada PLA tetapi tetap harus disimpan dengan benar dalam wadah kedap udara.
  6. PETG: Penyimpanan filamen PETG penting karena bersifat higroskopis. Meskipun menyerap kelembaban, kecepatannya jauh lebih lambat daripada jenis filamen lainnya, tetapi terlepas dari ini, paparan kelembaban harus dicegah setiap saat.
  7. PINGGUL: Awalnya dibuat sebagai bahan pendukung, semakin banyak digunakan sebagai filamen pencetakan utama. Dari semua jenis filamen, HIPS adalah yang paling sedikit terpengaruh oleh kelembapan dan beberapa mengklaimnya tidak higroskopis.

Masalah pencetakan dengan filamen basah

Mencetak dengan filamen yang menyerap kelembapan menimbulkan sejumlah masalah:

Filamen tidak hanya dapat membengkak ketika terkena kelembaban dan peningkatan diameter 20-40 mikron yang dapat mengganggu hasil cetak, tetapi filamen jenuh kelembaban akan menyebabkan penundaan ekstrusi, dan kemudian ketika ekstrusi dihentikan, filamen akan terus keluar dari nosel. Ini juga dapat menyebabkan ekstruder macet.

Mungkin ada sedikit uap yang keluar dari ekstruder, dan filamen akan menjadi berserabut, yang akan merusak cetakan Anda.

Pada dasarnya, pencetakan dengan filamen basah akan menyebabkan kualitas cetakan tidak konsisten.

Bagaimana cara mengetahui apakah filamen telah menyerap kelembapan?

Filamen jenuh kelembaban akan lebih rapuh pada spool dan memiliki kelenturan yang lebih sedikit. Anda akan mendengar suara retakan dan letupan saat filamen dipanaskan di dalam ekstruder dan Anda bahkan mungkin melihat sedikit uap dan gelembung di waktu-waktu tertentu.

Filamen akan mengambil tekstur aneh yang terlihat dengan gumpalan dan benang saat meninggalkan nosel, menghasilkan lapisan yang tidak rata. Ini adalah tanda-tanda umum masalah kelembapan, dan jika terdeteksi, sebaiknya hentikan proses pencetakan dan keringkan filamen dengan baik sebelum melanjutkan.

Berapa lama waktu yang dibutuhkan filamen untuk menyerap kelembapan?

Waktu yang dibutuhkan filamen untuk menyerap kelembaban ke titik jenuhnya bervariasi antara jenis filamen yang berbeda, karena PLA dan Nylon, misalnya, menyerap kelembaban pada tingkat yang berbeda secara drastis. PLA akan membengkak hingga 40 mikron selama periode paparan 150 jam, sedangkan Nylon, yang jauh lebih higroskopis, dapat mencapai titik jenuhnya hanya setelah 24 jam paparan.

Dalam pengujian yang dilakukan di mana PLA dicampur dengan senyawa karet (RS), hasilnya menunjukkan dekomposisi dan berlanjutnya kelemahan PLA dengan penyerapan air yang terkontrol.

Pengujian menunjukkan melemahnya kekuatan tarik bagian uji secara bertahap. Bagian tersebut juga ditempatkan di bawah kondisi dekomposisi enzimatik, dan sifat tarik komposit PLA/RS menurun dengan cepat.

Filamen apa yang tidak menyerap kelembapan?

Semua filamen termoplastik menyerap kelembaban tetapi pada tingkat yang berbeda, tergantung pada aditif yang digunakan. HIPS dikatakan sebagai filamen yang paling tahan terhadap penyerapan air. Beberapa mengklaim itu tidak higroskopis karena tidak ada tanda-tanda degradasi yang biasa terkait dengan penyerapan air telah dicatat secara resmi.

HIPS adalah plastik yang sangat kuat dan tahan lama dan mirip dalam banyak hal dengan ABS, tetapi dinilai sebagai non-higroskopis. HIPS umumnya digunakan dalam mainan dan kotak atau kotak CD, namun, penggunaan HIPS yang paling umum adalah sebagai bahan pendukung untuk filamen lain seperti ABS, karena mudah larut dalam d-Limonene atau minyak jeruk.

Bagaimana agar Filament Tetap Kering?

Semua filamen harus disimpan baik dalam kantong vakum atau dalam wadah kedap udara dengan paket gel silika untuk menyerap kelembaban, karena ini adalah satu-satunya cara untuk memastikan bahwa filamen itu sendiri akan tetap kering. Selain itu, menyimpan filamen tepat setelah pencetakan akan menurunkan paparan kelembaban dan meningkatkan masa pakainya.

Akan tetapi, filamen dapat dikeringkan, tetapi menyimpannya di lingkungan yang bebas kelembapan sejak awal adalah pilihan yang paling aman.

Cara Mengeringkan filamen basah

Filamen basah dapat dikeringkan dengan menggunakan alat khusus yang disebut pengering filamen, atau bahkan dehidrator makanan biasa. Namun, bagi kebanyakan orang, cara paling sederhana dan paling efektif adalah dengan menempatkan gulungan filamen di dalam oven setidaknya selama empat jam, dan maksimal delapan jam, pada suhu 10C-20C di bawah suhu transisi gelas filamen (40C -50C untuk PLA).

Berikut adalah metode yang berbeda secara lebih rinci:

Dengan Pengering Filamen

Ini adalah pilihan terbaik untuk dipertimbangkan karena menawarkan lingkungan bebas kelembaban terkontrol yang akan memastikan filamen Anda akan selalu kering dan siap untuk dicetak.

Sistem pengeringan filamen mudah dioperasikan dan relatif terjangkau. Ini tidak hanya mengeringkan filamen tetapi juga berfungsi ganda sebagai fasilitas penyimpanan yang aman.

Contoh penghematan waktu pada waktu pengeringan adalah Sunlu Dryer BOX, yang merupakan salah satu pengering filamen yang paling terjangkau namun dengan ulasan terbaik; Tentu saja, perangkat ini berfungsi dengan baik, tetapi menurut saya perangkat ini tidak diperlukan dalam banyak kasus karena agak berlebihan.

Di dalam Oven

Ini adalah salah satu metode yang paling sering digunakan oleh penggemar pencetakan 3D karena fakta sederhana bahwa kita semua memiliki oven, dan itu berhasil sampai batas tertentu.

Namun, ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan, terutama bahwa filamen tidak boleh terkena suhu di sekitar suhu transisi gelasnya, dan prosesnya umumnya akan memakan waktu antara 4 dan 8 jam untuk mengeringkan spool PLA atau Nylon dalam oven listrik.

Selain itu, menggunakan oven gas dapat bekerja, tetapi lebih sulit untuk mengontrol suhu dan mereka juga dapat memiliki bintik-bintik yang jauh lebih panas daripada yang lain, yang pada akhirnya dapat merusak gulungan filamen Anda.

Dehidrator Makanan

Menggunakan dehidrator makanan adalah pilihan yang lebih aman daripada menggunakan oven konvensional karena beroperasi pada suhu yang lebih rendah, tetapi tetap saja itu bukan pilihan yang ideal karena waktu tambahan yang dibutuhkan untuk mengeringkan filamen dengan benar.

Apakah filamen pengeringan akan meningkatkan kualitas cetak?

Filamen yang telah menyerap kelembaban dan yang telah dikeringkan dengan baik kemudian akan bekerja dengan baik seperti filamen baru dan benar-benar kering. Kelembaban itu sendiri akan memengaruhi kualitas pencetakan, tetapi setelah dikeluarkan dari filamen, ia akan berfungsi seolah-olah tidak pernah terkena kelembapan.

Bagaimana pengaruh kelembapan terhadap bagian cetakan 3D?

Pencetakan filamen 3D yang lengkap akan tetap terpengaruh saat terkena kelembapan, atau terendam air.

Percobaan dilakukan menggunakan PLA normal dengan campuran 20% Silicon Carbide (SiC), dan cetakan direndam dalam air suling pada 50 °C, yang terdegradasi dalam 58 hari.

Latihan diulang dengan tingkat SiC yang lebih tinggi dan pencetakan berlangsung selama 140 hari dalam kondisi yang sama. Stabilitas dan kekuatan tarik awalnya meningkat dengan menambahkan SiC tetapi mulai mengukur penurunan dengan jumlah SiC yang lebih tinggi.

ABS tidak langsung terpengaruh dan mempertahankan kekuatan tariknya; namun, kekakuan cetakan menurun selama proses penuaan sementara regangan kegagalan meningkat. Ini menunjukkan bahwa cetakannya melunak karena terus menerus terkena air.

Sekarang, pelajari selain, ketika Anda membaca tentang apa yang dikatakan pembuat lain, mereka tampaknya memiliki pendapat dan pengalaman yang sangat berbeda; Beberapa mengklaim bahwa PLA mereka akan menjadi rapuh ketika dibiarkan di bawah air dalam hitungan minggu, sementara yang lain mengalami kebalikannya, di mana cetakan mereka terasa baru bahkan setelah 3 tahun ditinggalkan di bawah air.

Dari pengalaman saya, ada banyak kondisi berbeda yang harus dipenuhi agar cetakan menjadi rapuh ketika dibiarkan di dalam air, seperti suhu air yang cukup tinggi, berada di bawah sinar matahari langsung (mungkin penyebab terbesar), dll.

Saya menulis posting tentang bagaimana air mempengaruhi bagian cetakan 3D, terutama PLA, jadi pastikan untuk memeriksanya.

Berapa umur rata-rata Spool filamen 3D?

Rata-rata, filamen 3D memiliki umur 2-3 tahun dalam kemasan aslinya, yang biasanya disegel vakum, dan jika disimpan dalam kondisi yang tepat. PLA atau ABS dapat bertahan lebih dari setahun jika disimpan dalam kondisi optimal (kelembaban rendah, jauh dari sinar matahari dan disimpan pada suhu yang cukup rendah). Penyimpanan yang ideal harus memiliki nilai kelembapan 10-13%.

Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang masa pakai rata-rata gulungan filamen 3D dan berapa lama mereka benar-benar bertahan untuk dicetak, baca artikel yang saya tulis ini.

Kesimpulan

Kelembaban dapat dan akan memengaruhi filamen dan bagian cetakan 3D, itulah mengapa sangat penting untuk menyimpan filamen dengan benar dalam kantong tertutup vakum atau dalam wadah kedap udara tertutup dengan paket gel silika.

Jika Anda lupa menyimpan filamen dan terkena banyak kelembapan, jangan khawatir! Itu masih dapat dikeringkan dan digunakan kembali tanpa masalah, tetapi Anda harus mencoba dan menjauhkannya dari kelembapan sebanyak mungkin karena menempelkan gulungan filamen selama 4-8 jam tidak terlalu menyenangkan.

Semoga informasi ini bermanfaat!

Semoga harimu menyenangkan!

Apakah filamen PLA menyerap kelembapan?

Sifat higroskopis PLA berarti akan menyerap kelembaban ketika dibiarkan terbuka untuk waktu yang lama tanpa disimpan dengan benar dalam wadah tertutup dengan manik-manik silika atau paket gel silika. Setelah PLA menyerap kelembapan, ia akan menjadi rapuh dan lebih mudah pecah, dan mencetak dengannya akan lebih sulit. Namun, ada cara menghilangkan kelembapan dari gulungan filamen yang akan mengembalikannya ke kondisi semula.

Lihat bagian produk yang kami rekomendasikan

Kami membuat bagian produk yang direkomendasikan yang akan memungkinkan Anda untuk menghilangkan dugaan dan mengurangi waktu yang dihabiskan untuk meneliti printer, filamen, atau peningkatan apa yang akan didapat, karena kami tahu bahwa ini bisa menjadi tugas yang sangat menakutkan dan yang umumnya menyebabkan banyak kebingungan .

Kami telah memilih hanya segelintir printer 3D yang kami anggap baik untuk pemula maupun menengah, dan bahkan para ahli, membuat keputusan lebih mudah, dan filamen, serta peningkatan yang terdaftar, semuanya diuji oleh kami dan dipilih dengan cermat. , sehingga Anda tahu bahwa mana pun yang Anda pilih akan berfungsi sebagaimana mestinya.


pencetakan 3D

  1. Struktur Pendukung Pencetakan 3D:Panduan Lengkap
  2. Pemeliharaan Berbasis Kondisi:Panduan Lengkap
  3. Panduan Lengkap Pemeliharaan Properti
  4. Sensor Ultrasonik HC-SR04 dan Arduino – Panduan Lengkap
  5. Panduan untuk PCB dan IoT
  6. Panduan untuk Sensitivitas Kelembaban di PCB
  7. Panduan Lengkap untuk Baja Tahan Karat
  8. Panduan lengkap untuk pencetakan 3D
  9. Apakah Filamen PLA Konduktif (Apakah ada filamen konduktif)?
  10. Toko Mesin CNC:Panduan Praktis dan Lengkap