آیا خشک کردن فیلامنت قبل از استفاده ضروری است؟

از این رو که بیشتر فیلامنت های پرینتر سه بعدی دارای رطوبت بالایی هستند و رطوبت محیط را جذب می کنند خشک کردن فیلامنت ها قبل از استفاده ضروری است.

حتی فیلامنت های دارای بسته بندی کارخانه نیز وقتی از جعبه خارج می شوند مناسب پرینت نیستند. باید در نظر داشته باشید خرید فیلامنت آخرین مرحله قبل از پرینت نیست .خشک کردن فیلامنت در دمای مناسب میتواند رطوبتی که فیلامنت جذب کرده را از بین ببرد.

اثر نامطلوب رطوبت بر روی فیلامنت ها

Hygroscopicity یا حساسیت فیلامنت  به جذب رطوبت یک پدیده نامطلوب است.اما اغلب به ویژه در بین مواد مهندسی رخ می دهد. جذب رطوبت فیلامنت در عمل چگونه به نظر می رسد؟ آب روی لایه‌های مواد بیرونی فیلامنت می‌ نشیند و به داخل نفوذ می‌ کند و تاثیر مستقیمی بر فرآیند چاپ سه بعدی و مدل‌ها دارد. فیلامنت های رطوبت سنجی باعث ایجاد مشکلات قابل توجهی در طول فرآیند چاپ می شود که همیشه در نگاه اول قابل مشاهده نیستند. حتی مقدار کمی رطوبت در مواد می تواند تاثیر نامطلوبی بر موارد زیر داشته باشد پارامترهای مکانیکی پرینت – هنگام چاپ با استفاده از فیلامنت های  مهندسی که دارای ویژگی‌های خاصی هستند، نمی‌توانیم پارامترهای مکانیکی آنها را از دست بدهیم.

1. کیفیت مدل – ممکن است حباب های هوا روی دیوارهای چاپی ظاهر شوند 
2. لایه لایه – قابلیت اتصال لایه های چاپی متوالی 
3. تخلخل بالا – ساختار ماده ای که رطوبت را پس از چاپ جذب کرده است ممکن است “فوم” شود. این نشان دهنده تعداد زیادی منافذی است که هنگام  خارج شدن فیلامنت  از نازل ایجاد می شود. مولکول های آب در تماس با یک نازل داغ تبخیر می شوند و حباب هایی را تشکیل می دهند. این به طور مستقیم به تراکم ساختار چاپ (که با رنگ روشن تر نشان می دهد) و دقت ابعاد کم تر  می شود.

خشک کردن فیلامنت

تولید به دست آوردن خواص مورد نظر یک قطعه چاپی ، خشک کردن فیلامنت مناسب  قبل از چاپ است. این فرآیند شامل چه چیزی است؟

برای از بین بردن رطوبت اضافی از مواد لازم است قرقره فیلامنتی را در دستگاه مناسبی قرار دهید تا خشک شود. زمان و دمایی که در آن عملیات گرمایش باید انجام شود به مواد مورد استفاده بستگی دارد.

فیلامنت ها در چه دمایی باید گرم شوند ؟

بیشتر مواد مهندسی باید قبل از چاپ گرم شوند تا از رطوبت جذبی توسط فیلامنت  چاپ سه بعدی از محیط خلاص شوند. در شرایط بازپخت مناسب، تبخیر رطوبت از مواد را مشاهده خواهیم کرد. هنگام انتخاب دما مراقب باشید، دمای بیش از حد می تواند فیلامنت را تغییر شکل دهد. توصیه می شود دستورالعمل های سازنده را دنبال کنید.

چگونه بفهمیم قبل از استفاده فیلامنت را در چه دمایی خشک کنیم؟

مواد	درجه حرارت	زمان
PVA	50 درجه سانتی گراد	2-4 ساعت
PET-G	60 درجه سانتی گراد	2-4 ساعت
نایلون	70-90 درجه سانتیگراد	4-8 ساعت
کامپیوتر	80-100 درجه سانتیگراد	4-8 ساعت
اولتم 1010	150 درجه سانتی گراد	4-6 ساعت
زیرچشمی نگاه کردن	150 درجه سانتی گراد	3-4 ساعت
گوشت خوک	150 درجه سانتی گراد	3-4 ساعت

چگونه فیلامنت را خشک کنیم ؟

آماده سازی مناسب مواد برای فرآیند چاپ مناسب ضروری است. روش های مختلفی برای خشک کردن فیلامنت وجود دارد.دستگاه های زیادی در بازار وجود دارد که مخصوص خشک کردن مواد هستند.

خشک کردن فیلامنت در کوره پخت و پز آیا این یک ایده خوب است؟

عملیات خشک کردن فیلامنت به عنوان بخشی ضروری از فرآیند چاپ سه بعدی صنعتیباید تحت شرایط کاملاً کنترل و قابل پیش بینی انجام شود. خشک کردن فیلامنت ها در اجاق پخت اجازه کنترل کامل را نمی دهد و حتی ممکن است به مواد آسیب برساند و کل فرآیند چاپ را مختل کند .

آیا فیلامنت در طی ساعات زیادی از پرینت خیس می شود؟

بله، حتی اگر فیلامنت را قبل از چاپ گرم کنیم، در طول خود فرآیند که اغلب طول می کشد فیلامنت می تواند رطوبت محیط را دوباره جذب کند، اگر به درستی محافظت نشود.

به همین دلیل است که برای چاپ از مواد مهندسی با خواص رطوبت سنجی بالا، باید از پرینترهای سه بعدی صنعتی مجهز به محفظه فیلامنت گرم استفاده کنیم. محفظه فیلامنت گرم دمای بالایی را حفظ می کند و دسترسی به هوای محیط چاپگر را محدود می کند، بنابراین از جذب مجدد رطوبت مواد جلوگیری می کند.

رطوبت چه تاثیری بر پرینت می تواند داشته باشد؟

باید به مدت 24 ساعت در دمای 120 درجه سانتیگراد گرم شود. برای این آزمایش، بررسی کردیم که اگر این ماده را قبل از فرآیند چاپ خشک نکنیم، چه اتفاقی برای چاپ می افتد.ما ULTEM گرم نشده را در محفظه فیلامنت گرم چاپگر 3DGence INDUSTRY F420 قرار دادیم و شروع به چاپ کردیم. 

می بینیم که با گذشت زمان محفظه گرم شده در چاپگر 3DGence INDUSTRY F420 به تبخیر رطوبت از سیم پیچ های بیرونی مواد کمک کرد. این تاثیر قابل توجهی بر کیفیت مدل داشت که با حذف تدریجی آب از فیلامنت بهبود یافت. تخلخل نمونه چاپی نیز با گذشت زمان کاهش یافت.

چگونه متوجه شویم که فیلامنت ما رطوبت را جذب کرده است؟

بسته بندی محکم کارخانه تضمین نمی کند که مواد ما رطوبت را جذب و بدون آماه سازی قبلی برای چاپ مناسب خواهد بود. اگرچه هیچ تفاوت بصری قابل مشاهده ای وجود ندارد، اما تنها اندازه گیری وزن و ظاهر خود چاپ می تواند نشان دهنده جذب مقداری آب توسط ماده باشد.

1. چاپ سه بعدی

اگر فیلامنت ما به خوبی آماده نشده باشد، در حین اکستروژن از نازل، می توانیم: 

1. مشاهده تشکیل حباب در چاپ،
2. مشاهده تبخیر قابل مشاهده رطوبت،
3. هنگام چاپ صدای خش خش یا ترک خوردن را بشنوید.

نتیجه از دست دادن مواد اکسترود شده برای ساخت لایه و منافذ تعبیه شده در ساختار چاپ است که باعث ضعیف شدن آیتم چاپ شده می شود.

4. اندازه گیری وزن مواد

وزن رشته در بسته بندی ممکن است نزدیک به وزن مواد باقی مانده در یک محیط مرطوب باشد و این نشان می دهد که سازنده فیلامنت همیشه شرایط مناسبی را در طول بسته بندی فراهم نمی کند.

به عنوان مثال

پس از باز کردن بسته بندی، وزن رشته نایلون 680 گرم (پس از کم کردن وزن قرقره) بود. این ماده به مدت 24 ساعت در شرایط دمایی متوسط ​​23 درجه سانتی گراد و رطوبت هوا 48 درصد باقی ماند. آیا این ماده رطوبت محیط را جذب کرده است؟ بله، مشخص شد که وزن آن با 0.6 گرم افزایش به 467.1 گرم رسیده است.

انجام پیش پردازش قبل از چاپ ضروری بود. مواد مطابق با توصیه ها گرم شده و به مدت 8 ساعت در محفظه چاپ گرم شده در دمای 70 درجه سانتیگراد در دستگاه 3DGence INDUSTRY F340 قرار داده شد. حرارت دادن مواد جرم آن را به 464.2 گرم کاهش داد. این به این معنی است که فرآیند گرم کردن رطوبت را از فیلامنت با وزن 2.9 گرم که 0.62٪ از فیلامنت است، مانند قبل از گرم کردن حذف می کند.

نتیجه گیری

1. این مهم است که ما از نحوه استفاده از مواد پرینت سه بعدی آگاه باشیم. 
2. پیش پردازش بسیار مهم است و آماده سازی مناسب مواد برای چاپ تأثیر بسزایی در چاپ نهایی ما خواهد داشت. 
3. به یاد داشته باشید که علیرغم عدم وجود تفاوت های قابل مشاهده پس از بازکردن مواد، به این معنی نیست که فیلامنت رطوبت را جذب نکرده است. ما فقط با اندازه گیری فیلامنت و وزن و ارزیابی ظاهر چاپ می توانیم آن را بررسی کنیم. برای ایمنی فرآیند و چاپ ما همیشه فرض می کنیم که مواد جدید حتی با بسته بندی محکم مطابق با توصیه های سازند نیاز به خشک شدن دارند.
4. همچنین باید به محافظت مناسب فیلامنت در برابر رطوبت در طول فرآیند چاپ توجه کنیم. محفظه های گرم در چاپگرهای سه بعدی صنعتی تضمین می کنند که دمای مناسب برای مواد ما حفظ می شود. 
5. همچنین مهم است که فیلامنت را پس از چاپ در جای ایمن نگهداری کنید (در مکانی سایه دار با ماده خشک کن بسته شود

برخی از این مطالب از سایت 3dgence.com ترجمه کردیم.