Влажный пластик для 3D-печати: как влага влияет на качество и свойства детали

Большинство FFF-филаментов в той или иной степени гигроскопичны — способны поглощать влагу из воздуха.

Но чувствительность материалов очень разная.

Prusa отмечает, что Polyamide, PVA и TPU требуют особенно внимательного контроля, а признаки влажности могут включать плохую поверхность, bubbling и снижение layer adhesion.

Главное правило:

не существует одной температуры и одного времени сушки для всех филаментов.

Режим нужно брать из документации конкретного производителя.

Типичные признаки:

• потрескивание при экструзии;

• пузырьки;

• шероховатая поверхность;

• повышенный stringing;

• нестабильная линия;

• blobs;

• локальные дефекты слоёв.

Но один только stringing не доказывает влагу: причиной могут быть также температура или настройки ретракта.

Влага, содержащаяся в полимере, при нагреве превращается в пар.

Это нарушает стабильный поток расплава.

Результат:

• меняется форма дорожки;

• появляются пузырьки;

• поверхность становится менее ровной;

• межслойное соединение может ухудшаться.

Полиамиды гигроскопичны и требуют строгого хранения.

Prusa отдельно отмечает сильное влияние влаги на polyamide и необходимость держать материал сухим.

Гибкие материалы тоже часто заметно реагируют на влажность.

Обычно менее критичен, чем PA, но влажная катушка может давать stringing и ухудшение поверхности.

Технические PC-grades тоже требуют сухого состояния.

Относительно терпим, но это не означает, что влагу можно игнорировать.

Цель — не дать сухому материалу снова набрать воду.

Используют:

• герметичные контейнеры;

• пакеты;

• desiccant;

• dry box.

Цель — удалить уже поглощённую влагу.

Температура и время зависят от материала и катушки.

Prusa публикует разные режимы даже внутри собственного ассортимента — хороший пример того, почему один рецепт для всех материалов некорректен.

Для очень гигроскопичных материалов длинная печать может длиться достаточно долго, чтобы катушка снова начала поглощать влагу.

Тогда полезно подавать материал прямо из контролируемого dry box.

Основная проблема — контроль температуры.

Бытовая духовка может:

• заметно превышать установленную температуру;

• нагреваться неравномерно;

• размягчить филамент или катушку;

• использоваться одновременно для пищи.

Для технического процесса предпочтительнее оборудование, где температуру можно нормально контролировать.

Для некоторых материалов важно состояние готовой детали.

Особенно это заметно у полиамидов.

Вода способна менять:

• жёсткость;

• размеры;

• пластичность;

• механическое поведение.

То есть «сухой Nylon» и тот же материал после кондиционирования во влажной среде могут вести себя по-разному.

Если плохая поверхность вызвана:

• неверной температурой;

• частичным засором;

• плохим соплом;

• неправильным flow;

• скоростью,

сушка сама по себе проблему не решит.

Если качество неожиданно ухудшилось:

1. Послушайте экструзию.

2. Посмотрите на поверхность.

3. Сравните со свежей/сухой катушкой.

4. Проверьте настройки.

5. При подозрении на влагу — используйте режим производителя.

6. После сушки храните материал герметично.

Сухой материал — не косметическая прихоть.

Для ряда полимеров это условие стабильного производственного процесса.

Особенно если важны:

• поверхность;

• размерная повторяемость;

• межслойная связь;

• серия.

Не всегда, но состояние новой катушки тоже зависит от упаковки и хранения.

Частые признаки — stringing, пузырьки и нестабильная поверхность, но нужно исключить настройки.

Полиамиды особенно чувствительны к влаге, поэтому контроль сухости для них критичен.

Смотрите рекомендации производителя конкретной марки.

Без точного контроля температуры это рискованно; кроме того, пищевое оборудование нежелательно использовать для технических полимеров.

Для гигроскопичных материалов он уменьшает повторное поглощение влаги во время длинного задания.

Может влиять как через качество печати, так и на свойства некоторых готовых полимеров.

Если технический материал печатается нестабильно, состояние филамента стоит проверить до изменения десятков параметров профиля.