Можно ли отремонтировать старый ПЛА?

Вдохновленный другим вопросом и в связи с тем, что некоторые из моих нитей столкнутся с той же проблемой, когда я буду использовать их снова, я хотел знать, существуют ли проверенные рецепты для удаления воды, которая была включена в нить PLA, от влажности? Известно, что нить слишком сильно подвергалась воздействию влажности, когда во время экструзии слышались крошечные затяжки и/или более хрупкие отпечатки.

Я знаю о предложениях нагревать воду из филамента при температуре значительно ниже температуры стеклования, но может ли кто-нибудь предоставить знания из первых рук или даже доказательства?

, 👍23


5 ответов


Лучший ответ:

28

Самый простой способ освежить нить-это горячий воздух, хотя есть и другие варианты.

Для каждого пластика существует оптимальный уровень влажности при обработке расплава, обычно в диапазоне 0,1-0,2% содержания воды по весу. Но равновесное содержание влаги в большинстве пластмасс во влажном воздухе может составлять более 1%. Как следствие, обезвоживание горячим воздухом является стандартной практикой для подготовки пластиковых гранул к экструзии в промышленности. Практически все литые под давлением и экструдированные пластиковые изделия в мире, включая нити для 3D-принтеров, изготавливаются из предварительно высушенных гранул. Горячий воздух продувается через гранулы до тех пор, пока они не станут ниже предельной влажности.

Различные пластмассы переносят экструзию с различным количеством влаги и поглощают разное количество влаги. Они также могут выдерживать различные температуры сушки. Таким образом, идеальные условия хранения и сушки зависят от материала.

  • PLA поглощает относительно мало влаги, но во влажной среде может накапливаться достаточное количество воды, чтобы вызвать пузырьки пара во время экструзии. В некоторых случаях пузырьки пара могут способствовать заклиниванию горячего конца. Известно, что экстремальная влажность вызывает набухание, которое может увеличить сопротивление подаче нити. Можно спорить о том, действительно ли влажность вызывает хрупкость, или это отдельная проблема старения. У людей, которые поддерживают относительную влажность воздуха в своих домах ниже ~50%, обычно не возникает никаких проблем. Если оставить PLA в сухой среде на неделю или две, следует надлежащим образом высушить его повторно, или его можно осторожно нагреть примерно до 120F / 50C в течение пары часов. (Некоторые люди сушат его горячее. но это чревато деформацией филамента.)
  • ABS также не поглощает очень много воды, но, возможно, немного больше, чем PLA. Он также испытывает пузырьки пара, но обычно это единственная проблема. Дома с относительной влажностью ниже ~45% обычно не испытывают проблем. Хранение ABS со свежим силикагелем в течение пары недель высушит его. Или его можно высушить в духовке примерно до 180F / 80C в течение пары часов. HIPS можно лечить так же.
  • Вид ПЭТ, используемый в пластиковых бутылках, быстро разлагается в смолу путем гидролиза при плавлении с любым значительным содержанием воды. Таким образом, нити PETG специально смешиваются, чтобы поглощать меньше воды и быть менее поврежденными водой, чем ПЭТ. Но все еще существует вероятность образования пузырьков и мутных нитей из-за расширения пара при более высоких температурах, и есть некоторые доказательства того, что влажный ПЭТГ производит более слабые и хрупкие отпечатки, чем сухой ПЭТГ. Смеси разных производителей требуют разных условий: некоторые люди сообщают, что Taulman t-glase нуждается в сушке в духовке и тщательном хранении, в то время как Esun PETG довольно устойчив к нормальному уровню влажности в домашних условиях. Сушка в духовке при температуре 150F / 65C должна хорошо работать.
  • Нейлон поглощает огромное количество воды, из-за чего он значительно набухает, образует массивные пузырьки пара, выглядит мутным, больше деформируется и прилипает меньше, чем правильно высушенный нейлон. Это почти непечатно, когда мокро. Его следует высушить в духовке при температуре около 150 ° C / 65 ° C в течение 4+ часов-осушитель не удалит из него достаточное количество влаги. На самом деле, нейлон вытянет воду из использованного силикагеля! После высыхания его следует хранить с агрессивным осушителем (либо сухим кремнеземом для костей, либо предпочтительно хлоридом кальция). Требуется всего несколько часов воздействия воздуха, чтобы он стал чрезмерно влажным. Настоятельно рекомендуется создать герметичную систему подачи сухих ящиков, чтобы избежать времени экспозиции во время и между отпечатками.
  • Поликарбонат похож на нейлон в том, что является агрессивным поглотителем воды. Он будет выглядеть мутным, будет образовывать пузырьки пара, больше деформироваться и обеспечивать очень плохое сцепление слоев во влажном состоянии. Его следует высушить в духовке при температуре 180F / 80C на пластиковой катушке (до 250F / 120C, если сушить отдельно) в течение 4+ часов, а затем хранить в сухом ящике с агрессивным осушителем, таким как нейлон. Обратите внимание, что некоторые современные смеси для ПК, такие как Esun ePC, менее подвержены поглощению воды за счет некоторого снижения механических свойств.
  • ПВА в основном разрушается влажностью воздуха, так как он буквально растворяется в воде. Храните в сухом ящике с агрессивным осушителем в любое время.

Композитные нити следует обрабатывать как основной материал.

Некоторые варианты сушки и профилактики:

  • Духовка: "Теплая" настройка обычно работает довольно хорошо. Дайте духовке разогреться и немного остыть, а затем измерьте температуру с помощью хорошего термометра для духовки или термопары. Защитите нить накала от прямого лучистого нагрева и горячих точек алюминиевой фольгой, листами для печенья и т.д. Электрические духовки высыхают быстрее, чем газовые, потому что при сжигании природного газа образуется дополнительная влага. Не оставляйте духовку без присмотра при температуре выше точки остекления филамента, иначе могут произойти плохие вещи!
  • "Легкое ведро": 5-галлонное пластиковое ведро с лампочкой накаливания внутри-довольно эффективный способ мягко нагревать низкотемпературную нить, такую как PLA, для сушки или среднесрочного хранения. При высыхании оставьте крышку слегка приоткрытой.
  • Пищевой дегидратор: Отлично работает. Установите температуру в соответствии с указанными выше температурами духовки. Основная проблема заключается в том, чтобы внутри было достаточно места для катушки с филаментом.
  • Осушитель: Для того, чтобы осушитель активно высушивал нить, он должен быть значительно более привлекательным для воды, чем нить. А сродство к воде зависит от того, насколько уже влажен материал. Это означает, что сухой осушитель может легко вытянуть немного воды из очень влажной нити, но влажный осушитель действительно может дать воду нити! Идеально подходит перезаряжаемый индикаторный осушитель (например, устройство Eva-Dry E-333). Также важно иметь ДОСТАТОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО осушителя: силикагель может поглощать только 10% своего веса в воде при 20% относительной влажности. Это означает, что для извлечения 1% влажности из влажной катушки весом 1 кг вам нужно будет начать по крайней мере с 100 г сухого, свежеиспеченного кремнезема! "Использованный" кремнезем в основном бесполезен, он уже содержит слишком много воды, чтобы вытягивать ее из нити. Но вы можете повторно высушить кремнезем в духовке. 250F / 120C в течение 6 часов должно быть безопасным для всех типов силикагеля, но для некоторых силикагелей возможна более агрессивная сушка (включая микроволновую сушку). Следуйте инструкциям производителя геля.
  • Рис: Не работает. По сути, это миф о том, что рис обладает способностью высушивать. Пакет риса, который вы покупаете в магазине, уже довольно близок к равновесию влажности с воздухом, поэтому он обладает минимальной способностью вытягивать воду из филамента (или промокшего iPhone, если на то пошло). Если вы высушите рис в духовке, чтобы сначала вытеснить воду, это в какой-то степени сработает, но силикагель значительно эффективнее.
  • Наполнитель для кошачьеготуалета: Наполнитель для кошачьего туалета в стиле силикагеля почти идентичен силикагелю-осушителю. Как и рис, он довольно близок к насыщению, когда вы открываете контейнер, но может быть высушен в духовке, чтобы стать хорошим дешевым насыпным осушителем. Наполнитель для кошачьего туалета глиняного типа не так эффективен. Будьте осторожны, чтобы пыль от кошачьего туалета не попала на вашу нить накала.
  • Сухое хранение Предпочтительнее использовать толстую пластиковую коробку с герметичным уплотнением. Посмотрите на код утилизации 2 (HDPE) или 5 (PP) на коробке. 5-галлонные ведра с герметичными крышками также отлично работают. Молнии и другие тонкие пластиковые пакеты лучше, чем ничего, но они проницаемы для воды (да, действительно), и на них можно положиться только до тех пор, пока в пакете есть свежий осушитель. Сухие коробки из акрила/оргстекла продавались разными людьми, но акрил очень проницаем для воды, поэтому я не рекомендую этот вариант.
  • Кондиционированиевоздуха: Простое поддержание воздуха в среде печати достаточно сухим защитит PLA, ABS и другие волокна с низким поглощением. Это может помочь купить монитор влажности, чтобы получить представление о влажности окружающей среды.

Теперь, рассматривая первоначальный вопрос здесь, важно отметить, что содержание влаги-не единственный способ, которым нить может состариться или быть повреждена. PLA, в частности, склонна со временем становиться хрупкой. Существуют различные теории, объясняющие, почему это происходит. Один из них-постепенное химическое старение, потому что поли(молочная кислота) просто не очень стабильный полимер. Влага может способствовать этому процессу старения, но истинное химическое старение будет необратимым, даже если нить позже высушат. Насколько это происходит, должно зависеть от конкретной смеси полимеров и условий хранения.

Другая теория старения PLA заключается в том, что остаточные напряжения экструзии нити (от вытягивания до нужного диаметра и быстрой закалки на водяной бане) медленно нарастают с течением времени. Любой, кто размещал деталь PLA под большой нагрузкой более нескольких недель, увидит, как она ползет. Это довольно странный полимер, поскольку он будет "ползти до разрушения" и трескаться при очень низком удлинении при ползучести, а не постепенно деформироваться пластичным образом, как большинство материалов, подверженных ползучести. Таким образом, если PLA имеет значительные напряжения, зафиксированные в начальном процессе экструзии (что очень распространено), со временем он может превратиться в более хрупкое расположение молекул полимера. Это объяснило бы эффект старения, и это объяснило бы, почему "сушка" иногда омолаживает PLA: нагрев нити вблизи точки ее стеклования позволит молекулам полимера мягко расслабиться и в основном отжечь до менее хрупкого состояния.


,

Спасибо за отличную общую информацию (которая тоже была бы моим другим вопросом) и конкретную информацию относительно исходного вопроса!, @kamuro


5

Хранение пластика в пластиковых замках на молнии вместе с силикагелем помогает извлекать воду из пластика. Если у вас нет силикагеля, зерна риса могут быть другим обходным путем для достижения этой цели.

,

1

Имейте в виду, что сумки на молнии могут быть не совсем герметичными или, возможно, влагонепроницаемыми, но это намного лучше, чем ничего.

У меня есть вакуумный упаковщик для пищевых продуктов, и у меня есть вакуумные пакеты на молнии, и я поместил их в холодильник, где они не плотно прилегают, т. е. Воздух просачивается внутрь.

Я не проводил исследования, но пакеты, помеченные для морозильной камеры, должны быть лучше, я знаю, что они толще.

"Тестовая кухня Америки" перепробовала различные сумки, и ей понравились сумки с морозильной камерой на двойной молнии марки Ziploc. К моему изумлению, катушка нити "просто" подходит для галлонного мешка (УРА!).

Если вы можете получить настоящие пищевые вакуумные пакеты, достаточно большие для катушки, для длительного хранения, это лучший способ.

Мне было приятно узнать то, что я ДОЛЖЕН был знать, а именно, что ультрафиолетовое излучение может быть фактором, и до сих пор я хранил свою нить филамента в восточном окне, которое освещается солнцем.


Хлорид кальция является отличным осушителем - часто продается как "осушитель воздуха в шкафу" или в холодном климате, как очень недорогая "соль" для таяния льда в пакете (проверьте ингредиенты).

При поглощении влаги CaCl2 образует лужи и вреден, например, для кожи, поэтому обязательно выливайте жидкость и время от времени обновляйте кристаллы.

Датчик влажности за 7 долларов США можно приобрести (Amazon, eBay и т.д.) И поместить в контейнер с филаментом и осушителем, чтобы посмотреть, как он работает.

/Уорд Си, изобретатель Xmodem и BBSs

,

0

Имейте в виду, что газовые печи производят воду при сжигании газа, поэтому они не так эффективны, как электрическая печь для сушки.

Осушитель кремнезема отлично подходит для сушки филамента, но вы захотите, чтобы по крайней мере некоторые шарики осушителя были "указывающего" типа. То есть они показывают изменение цвета при насыщении влагой. Осушитель кремнезема можно заряжать в духовке при температуре 220 °F (104 °C), он выдерживает более высокую температуру, чем нить филамента, и при нагревании вытесняет воду, даже если в газовой духовке ее много. Указывающий кремнезем обычно бывает синим или оранжевым сухим, розовым или зеленым во влажном состоянии. Если у вас есть белые шарики из кремнезема с небольшим процентом индикаторных шариков, они выровняются по влажности, поэтому индикаторным шарикам можно доверять для обозначения всей партии. Неиндикаторный кремнезем дешевле, и его можно присыпать небольшой дозой индикаторных шариков.

Я использую "большую сумку" на молнии x-large (~5 галлонов) с двойной застежкой-молнией, внутри которой находится весь мой запас филамента, а также матерчатый мешок с 2,5 фунтами шариков кремнезема. Даже если уплотнение на молнии не идеально, кремнезем будет поддерживать низкую влажность до тех пор, пока не израсходуется. Он рассчитан на снижение влажности до 40% и удержание 40% по весу в воде (не 10%, упомянутых выше, после 40% воды, и влажность поднимется выше 40%), но в моем доме с относительной влажностью 46% относительной влажности мой мешок с нитями упал до 15% относительной влажности в течение 20 минут (измеряется с помощью измерителя влажности HVAC). 2,5 фунта (1,1 кг) кремнезема могут поглотить 1 фунт воды (0,45 кг). Вы можете взвесить свой кремнезем, чтобы определить, сколько в нем воды. Я хранил свою нить филамента в вакуумной камере в течение недели, пока ждал прибытия своего заказа на осушитель, поэтому нить филамента была совершенно сухой, прежде чем я наполнил сумку. Вакуумная камера непрактична для хранения, так как ее приходится опорожнять каждый раз, когда вы ее открываете, и она мало что вмещает.

,

0

Я превратил непригодный PLA в нить, которая хорошо печатается, поместив ее на пару часов в сухую духовку. Я использовал 90 градусов по Цельсию (194 градуса по Фаренгейту), которые могут быть слишком горячими, так как они искажают круглую нить, чтобы быть плоской, поскольку нить размягчается и снимает напряжение. Он хорошо печатался. Возможно, 70 градусов по Цельсию (158 градусов по Фаренгейту) будут меньше деформировать нить.

Сегодня у меня есть большой пластиковый контейнер с рулонами нити и тремя перезаряжаемыми сушильными картриджами, изменяющими цвет. Как только они выглядят не совсем сухими, я подключаю их для подзарядки. Этого может быть недостаточно для PETG и нейлона-у меня еще нет большого опыта.

,