W połowie grudnia ubiegłego roku opisywaliśmy najnowszą suszarkę do filamentów kanadyjskiego PrintDry, którą można kupić w ramach trwającej wciąż kampanii na Kickstarterze. Kampania powoli chyli się ku końcowi (potrwa jeszcze tydzień), a PrintDry udało się sprzedać 220 sztuk suszarek, co przełożyło się na wynik na poziomie niespełna 34 tysięcy dolarów. Sprawdzając efekty kampanii, pomyślałem że to dobra okazja, aby napisać coś na temat domowego suszenia filamentów w sytuacji gdy nie posiada się dedykowanego urządzenia. Niby każdy wie, że można to robić w piekarniku, ale mało kto próbował, bądź nie bardzo wie jak zacząć? Oto krótki poradnik…
Filamenty w formie żyłki wykorzystywane w technologii FDM / FFF to termoplasty charakteryzujące się większą lub mniejszą podatnością na wilgoć, zwaną fachowo higroskopijnością. Narażone są na to przede wszystkim materiały specjalistyczne jak nylon czy podporowe, rozpuszczalne w wodzie PVA i BVOH, jednakże problem ten może objawić się również w popularnych w domowym użytkowaniu PLA czy ABS. Polimery – czyli tworzywa sztuczne, z których drukujemy, są zbudowane z łańcuchów połączonych ze sobą molekuł. Wilgoć sprawia że cząsteczki wody degradują i niszczą te łańcuchy, powodując w konsekwencji mnóstwo problemów podczas procesu drukowania 3D.
Wilgotny filament objawia się szeregiem charakterystycznych objawów. Podczas drukowania możemy usłyszeć jakby filament wychodzący z głowicy „strzelał” lub „pękał” – jest to efekt parowania z jego wnętrza cząsteczek wody. Konsekwencją tego jest ubytek materiału, z którego budowana jest warstwa detalu – może powodować to widoczną przerwę na powierzchni detalu oraz dużo słabsze wiązanie międzywarstwowe.
Wydruk z wilgotnego filamentu jest brzydki, „dziurawy” i wiotki – przy cienkościennych geometriach można go z łatwością zgnieść w ręku.
Powody dla których filamenty wilgotnieją są prozaiczne – przetrzymujemy je po prostu w wilgotnych pomieszczeniach. Tworzywa sztuczne dedykowane do przetwórstwa termicznego – czyli przetopienia ich w głowicy drukującej drukarki 3D wymagają warunków, które niekoniecznie są korzystne dla człowieka. Mówiąc krótko – powinny być przechowywane w suchym i relatywnie ciepłym środowisku, gdzie temperatura i wilgotność są utrzymywane na tym samym poziomie. Jest to jeden z niuansów pracy z drukarkami 3D w warunkach domowych – jak zawsze to podkreślamy, druk 3D nawet w najbardziej amatorskim wydaniu, to co do zasady wciąż ten sam proces technologiczny jaki przebiega w zakładach przemysłowych. Po prostu korzystając z drukarki 3D w domu musimy godzić się na szereg kompromisów natury jakościowej.
Jak suszyć filament w piekarniku?
Najważniejsze to nie przesadzić z temperaturą. Chociaż ogólnodostępne filamenty stają się półpłynne w temperaturach 180-250°C, uplastyczniają się w temperaturach na poziomie 60-120°C. Jeżeli przegrzejemy szpulę PLA wstawiając ja do piekarnika rozgrzanego do 100°C, poszczególne zwoje filamentu zdeformują się tracąc zadaną przez producenta średnicę i posklejają się ze sobą.
Zakres temperatur dla wybranych gatunków filamentów:
- PLA = 40-45°C
- ABS = 80°C
- PETG = 80°C
- Nylon = 80°C
Filamenty powinny spędzić w piekarniku 1-4 godziny. Im dłużej będą się suszyć, tym lepiej, jednakże doświadczenie podpowiada, że tego typu działania zazwyczaj przeprowadza się afektywnie, w chwili gdy odkryliśmy problem i ostatnia rzecz na jakiej nam zależy, to czekać kilka godzin na wysuszenie materiału…
Zanim włożymy filamenty do piekarnika należy upewnić się, że jego wnętrze jest czyste (resztki tłuszczy roślinnych lub zwierzęcych w filamencie będą równie destrukcyjne jak wilgoć) – warto położyć je na folii aluminiowej. Najpierw rozgrzewamy piekarnik do zadanej temperatury i dopiero potem wkładamy do środka materiał – unikniemy sytuacji, że temperatura piekarnika wzrosła o kilka-kilkanaście stopni podczas rozgrzewania.
Inne domowe metody
Jeżeli nie posiadamy piekarnika lub z różnych względów nie chcemy / nie możemy z niego skorzystać, możemy użyć suszarki spożywczej (do owoców, warzyw lub grzybów), lub zimą (wczesną wiosną / późną jesienią) położyć szpulę na kaloryferze, upewniając się wcześniej, że jego temperatura nie jest szkodliwa dla filamentu (dotyczy to w szczególności PLA). Nie są to specjalnie wydajne metody, ale w krytycznych sytuacjach są lepsze niż nic.
