O filamento da impressora 3D pode estragar? Causas e suas soluções!

Na maioria das vezes, podemos estar relativamente confiantes de que nossa impressora 3D está bem calibrada e pronta para imprimir objetos incrivelmente bonitos em nossos altos padrões de qualidade. De repente, decidimos imprimir um novo objeto com um carretel de filamento que não é usado há algum tempo. Para nossa surpresa, notamos que o resultado está bem abaixo das nossas expectativas habituais.

Então, um carretel de filamento pode estragar e perder suas propriedades? Quais são as causas mais prováveis ​​desse problema?

Se o filamento não for armazenado em um recipiente selado com sílica gel, ele absorverá a umidade, o que o tornará quebradiço, assim como a exposição à luz UV, pois também pode tornar o filamento quebradiço e propenso a quebrar, e o carretel também pode ficar emaranhado se não estiver devidamente preso aos orifícios do carretel antes de armazená-lo.

Em resumo, aqui está uma tabela de causas que podem inutilizar um carretel, suas consequências e suas soluções.

Causa	Pior Filamento	Melhor filamento	Consequências	Solução
Exposição à luz UV	– PLA – ABS	– PETG – ASA	O filamento fica quebradiço e propenso a quebrar	Sem solução
Exposição à umidade	– PLA - ABDÔMEN – PETG	– HIPS – ASA	– Má adesão à placa de construção - Bolhas no bico – Resultados heterogêneos – O início e o término da extrusão são atrasados – O bico pára de extrudar	– Secar em estufa a 40°C por 3 horas - Use um secador de cabelo – Use um purificador de ar
Emaranhamento no carretel	– Afeta todos	– Afeta todos	– O bocal para de extrudar o filamento	– Sempre prenda a ponta do filamento nos orifícios do carretel após o uso.
Fricção do suporte do carretel	– Afeta todos	– Afeta todos	– O bocal para de extrudar o filamento	– Coloque o carretel em objetos menos propensos a gerar atrito.

Quanto tempo o filamento geralmente dura?

Se o filamento for armazenado em local seco e relativamente fresco e mantido em sua embalagem para evitar umidade, você pode esperar que seu filamento mantenha suas propriedades por pelo menos 2 anos. Isso vale para os termoplásticos mais populares, como PLA, ABS e PETG. A exceção a essa regra é o Nylon, que geralmente também para de funcionar após 12 meses de vida útil.

Tenha em mente que a qualidade de impressão do filamento pode ser mantida por muito mais tempo que 2 anos, mas você precisará usá-lo para descobrir, mas geralmente evite comprar bobinas de filamento que estão na prateleira há dois ou mais anos.

Independentemente disso, existem muitas variáveis ​​envolvidas, por isso é quase impossível saber definitivamente quanto tempo um determinado carretel de filamento irá durar.

A vida útil do filamento depende de muitos fatores, como as condições atmosféricas locais do filamento, sua exposição à luz solar, temperatura e umidade) e a qualidade e tipo inicial do termoplástico.

PL

Normalmente, o PLA Filament tem uma vida útil de cerca de 2-3 anos. Isso significa que você pode comprá-lo, armazená-lo em local fresco, seco e escuro em sua embalagem original (para evitar umidade) e ainda poder imprimir com ele quase 3 anos depois. Tenha em mente que após 2 anos a qualidade de impressão pode começar a degradar.

O filamento de PLA pode durar muito tempo antes de começar a ficar quebradiço e mostrar sinais de desgaste, mas certamente evite carretéis de PLA que foram armazenados em uma garagem quente ou ao sol, pois o PLA não gosta de calor ou de ser exposto à luz UV .

Por outro lado, o PLA armazenado em ambientes fechados à temperatura ambiente pode durar alguns anos sem declínio na qualidade.

ABS

O filamento ABS tem uma vida útil semelhante à do PLA, o que significa que, se não for exposto à umidade, pode durar até dois anos depois de retirado da embalagem.

O ABS é um material mais forte e durável que o PLA. Por ter uma temperatura de transição vítrea mais alta (105°C em comparação com os 60°C do PLA), pode suportar melhor o calor.

Embora seja menos propenso à absorção de água do que outros termoplásticos, ainda é uma boa ideia estar do lado seguro e manter seus carretéis ABS em um ambiente amigável. Com isso quero dizer mantê-lo dentro de sua embalagem com vários sacos de sílica gel, não sob luz solar direta, etc.

Nilon

A grande afinidade do nylon com a água é problemática, ele absorve a água como uma esponja, o que faz com que ele inche e grude no bico da impressora, o que pode gerar saídas inconsistentes.

Em apenas alguns dias, ele pode absorver entre 1% e 3% de umidade, e esse alto teor de água fará com que o material falhe na impressão.

Em termos técnicos, o Nylon é um termoplástico que tem a propriedade de ser higroscópico. É uma maneira elegante de dizer que adora absorver a umidade.

Por esta razão, se o Nylon for deixado ao ar livre, sua vida útil será reduzida significativamente em questão de dias. Também não é adequado para produtos de impressão destinados a uso externo. A maioria das marcas de nylon tem uma vida útil máxima de 12 meses.

Vale a pena notar, no entanto, que todos os filamentos são mais ou menos higroscópicos e absorvem umidade. No entanto, eles só podem absorver uma certa porcentagem e é isso. Obviamente, isso não é ideal para imprimir com o filamento, pois a umidade pode criar todos os tipos de problemas, mas se você não se importa que sua impressão fique um pouco inchada, certamente pode deixar os modelos impressos do lado de fora e, uma vez absorvidos um pouco de umidade, eles não vai absorver mais.

PETG

O PETG é um co-poliéster, possui dois componentes principais:PET e glicol. É mais forte e durável que o PLA, além de um pouco mais flexível; O filamento PETG possui uma temperatura de transição vítrea mais alta, o que significa que não se deforma tão facilmente quanto o PLA quando submetido a baixas formas de calor (em um carro, por exemplo).

Armazene o filamento PETG em um recipiente hermético para mantê-lo longe da umidade. A temperatura de armazenamento também é crítica. O filamento PETG pode durar muito tempo se for armazenado em local fresco, mas se o filamento for exposto ao calor, ele se tornará quebradiço e rachará, especialmente quando exposto simultaneamente à umidade.

A maioria dos filamentos de PETG pode ser armazenada por 2 anos ou mais antes de se tornar quebradiça e rachar. Você deve mantê-lo em um local fresco e longe da umidade ou luz solar direta para garantir que ele mantenha suas qualidades o maior tempo possível.

Agora, onde o PETG difere dos filamentos anteriores também é que é resistente aos raios UV, tornando-o um ótimo filamento geral para uso externo.

Como saber se um filamento está com defeito e o que causa isso?

A má notícia é que não há uma maneira clara de saber se um carretel de filamento está ruim. A boa notícia é que as impressoras 3D não serão danificadas de forma alguma pelo uso de filamento antigo, então você sempre pode tentar imprimir um objeto de teste rápido para verificar a qualidade geral de um carretel.

As pessoas recomendam os três testes a seguir para identificar um filamento ruim:

• Teste de alongamento :não é um método totalmente confiável, pois o PLA pode ser um pouco mais flexível antes de quebrar. Este método também requer que você tenha um pouco de fé em seus próprios poderes de observação. Considero isso uma perda de tempo, pois não fornece evidências conclusivas.
• Teste de estresse :Uma maneira ainda menos confiável de examinar o filamento PLA em busca de sinais de degradação é deixá-lo pendurado verticalmente por algum tempo antes do teste. Também não recomendo.
• Imprimir um objeto pequeno :esta é de longe a melhor maneira de testar a qualidade atual de um carretel de filamento. Imprima um pequeno objeto com suas configurações usuais e verifique se a saída é tão boa quanto o esperado. Se você ouvir ruídos de estalo durante a extrusão, pode ter certeza de que está lidando com filamento úmido.

Como você deve ter notado, claramente não sou um grande fã das duas primeiras recomendações que geralmente são lançadas. Por que você realizaria testes que lhe dão uma dica da qualidade se você tiver uma maneira rápida e fácil de testar exatamente o que está tentando medir!

Como a umidade afeta o filamento?

A umidade acumulada em um carretel pode levar a impressões de qualidade muito baixa e até mesmo quebras. Se o seu filamento estiver saindo do carretel esticado e enrolando, pode ser uma indicação de que seu filamento não está suficientemente seco.

As consequências da impressão com filamentos úmidos são inúmeras, e é uma das principais causas na obtenção de maus resultados.

Basta ler a lista de possíveis consequências dos filamentos úmidos. Você certamente gostaria de evitar isso!

O filamento molhado pode levar a:

• Encontrar furos nas camadas superiores de suas peças
• Bolhas na ponta da extrusora
• Má adesão à placa de construção
• Resultados muito heterogêneos ao imprimir o mesmo modelo
• O início e o término da extrusão são atrasados, resultando em baixa qualidade
• O bocal para aleatoriamente a extrusão do filamento

Por que a umidade tem um efeito tão grande na qualidade de impressão? O que exatamente acontece?

Espuma

O fenômeno de formação de espuma é a principal razão para a expansão do filamento. É ruim para suas impressões. Isso torna as camadas mais fracas e pode fazer a impressão parecer uma fatia de queijo suíço. É causada por dois fatores:evaporação da umidade absorvida e retração excessiva.

A formação de espuma é o processo pelo qual a molécula do polímero é quebrada em um estado gasoso. As moléculas de polímero são grandes e podem se desfazer facilmente. Como resultado, eles perdem força quando molhados e podem até quebrar em seções separadas. A energia necessária para romper essas ligações faz com que o filamento inche e se expanda.

Hidrólise

A hidrólise é outro processo que acontece em nível atômico:à medida que o polímero absorve água, ele se degrada quebrando algumas de suas ligações químicas. Isso transforma o polímero em um monômero.

Quando você está usando sua impressora 3D, um filamento com baixo teor de umidade é muito importante. Bolhas na impressão transformam até mesmo o design mais bonito em uma bagunça confusa. A secagem adequada do filamento garante que seus designs fiquem limpos e bonitos.

Como consertar filamento que absorveu umidade?

Provavelmente, a maneira mais simples e econômica de equalizar gradualmente a umidade em um filamento é desidratá-lo usando algum tipo de forno.

Um forno de cozinha comum é a maneira mais rápida de secar bobinas de filamento. O calor pode evaporar muita água, o que ajudará você a se livrar do excesso de umidade e tornará sua experiência de impressão 3D livre de problemas novamente.

Os fornos de cozinha farão um bom trabalho, mas antes de usá-los, você deve considerar que eles não são projetados para aquecer os filamentos, portanto, você deve ter muito cuidado para não derretê-los e definir definitivamente a temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea do filamento .

Para secar adequadamente uma bobina de filamento molhada, ajuste o forno para 40°C (104°F) e deixe-o lá por cerca de 3 horas. De vez em quando verifique como está o processo, principalmente para garantir que a temperatura não esteja muito quente e derretendo o filamento.

Lembre-se de que a temperatura de transição vítrea, a temperatura na qual o PLA começa a se tornar maleável, é de apenas 60°C (140°F) . Se o seu forno atingir ou ultrapassar essa temperatura apenas por alguns minutos, você pode ter certeza de que o carretel está estragado para sempre.

Embora eu tenha a tendência de usar o forno como minha solução para a secagem de filamentos úmidos, também devo mencionar outras técnicas usadas pela comunidade de impressão:

Os desidratadores de alimentos também funcionam bem, pois são essencialmente projetados para sugar toda a umidade dos alimentos, e também fazem isso com o filamento.

Por fim, existem alguns produtos projetados especificamente para secagem de filamentos chamados, você adivinhou, secadores de filamentos e são uma maneira fantástica de manter o filamento livre de umidade, além de não correr o risco de derreter o filamento como faria. ao usar um forno.

Como armazenar corretamente o filamento?

Para impedir que a umidade seja absorvida pelo seu filamento, a maioria dos fornecedores envia seus filamentos com um pequeno saco de gel de sílica. O gel de sílica é um dessecante, ou seja, um produto que absorve a umidade do ambiente.

Você deve armazenar todos os filamentos em um recipiente hermético ou saco ziploc com esses pacotes de sílica, ou você pode simplesmente encher um pequeno recipiente de armazenamento com contas de sílica, arroz, etc. e simplesmente colocar os filamentos dentro dele.

Maneiras comuns de arruinar seu Filamento (e como consertá-lo)?

Até agora, estamos preocupados principalmente com a umidade, que é a maneira mais provável de estragar um carretel não utilizado. Agulhas para dizer, existem muitas outras maneiras pelas quais podemos arruinar nossos filamentos, então vamos passar por cada uma delas.

Carretel de filamento emaranhado

Sério, é o problema mais comum que encontro como alguém que faz uma parte decente de sua renda com impressão 3D. A operação das impressoras FDM é simples. Toda impressora recebe o filamento plástico de uma bobina, que por sua vez é conectada a um porta-carretel. A impressora retira o filamento do carretel e o derrete em um fio fino com um bico quente.

O filamento de plástico é realmente enrolado em um carretel de plástico ou metal na forma de bobinas circulares. O carretel de 1 KG pode ter até cem bobinas. Uma extremidade do filamento é amarrada ao carretel e a outra extremidade é alimentada na impressora.

Sempre que for armazenar o filamento, certifique-se de inserir a ponta solta nos orifícios disponíveis na lateral do carretel para evitar que ele se enrole.

Se a sua impressora receber o filamento de um carretel emaranhado, provavelmente não conseguirá continuar empurrando o plástico pelo bocal, ele ficará atolado no meio da impressão e todo o progresso será perdido. Este é um erro bastante irritante, demorado e caro.

No entanto, emaranhados são muito fáceis de evitar. Tudo o que você precisa fazer é nunca deixar a ponta solta do filamento livre. Se não estiver na impressora, deve estar em sua mão ou bem preso aos orifícios presentes nas bordas do carretel.

Se, no entanto, você achar que seu filamento está emaranhado, simplesmente comece a desenrolá-lo do carretel manualmente e, em seguida, rebobine o filamento e enfie a ponta em um dos orifícios para que fique bem e firme.

Mantenha seus filamentos longe de crianças, animais ou adultos irresponsáveis!

Ter um animal de estimação, crianças pequenas ou um visitante adulto irresponsável em casa representa um problema particular para os proprietários de impressoras 3D.

O filamento é frio ao toque, parece um cabo brilhante, faz um zumbido legal quando se move e tem uma cor deliciosa. Você provavelmente já viu o que crianças ou animais de estimação podem fazer se colocarem as mãos em um rolo de papel higiênico de aparência maçante, agora imagine o que eles farão com um rolo de filamento brilhante e legal. Portanto, é melhor manter seus filamentos afastados.

Dano Solar

Como já estabelecemos, a maioria dos filamentos não é resistente aos raios UV e a exposição ao sol provavelmente os danificará com o tempo.

Às vezes, seus filamentos podem parecer bons, mas você pode realmente sentir ou ver que o material PLA ou ABS parece mais macio ou quebradiço, mais fino e mais flexível. E o pior de tudo, poderia ter se deformado ao ponto de ser tão frágil que poderia facilmente quebrar ou quebrar.

Os danos causados ​​pelo sol ocorrem principalmente enquanto o filamento está sendo transportado ou armazenado perto de uma janela. Certamente é fácil evitar esse problema.

O carretel está muito solto ou muito apertado pelo suporte de carretel da sua impressora

Um problema muito comum com a impressão 3D é quando o porta-carretel tem tal atrito que o carretel não consegue se mover facilmente durante a impressão, causando problemas como camadas fracas, má adesão ou até mesmo entupimentos e atolamentos.

Para evitar isso, certifique-se de que o suporte do carretel possa se mover livremente e ao mesmo tempo não causar nenhum obstáculo à rotação do carretel quando a impressora o puxar.

Não usar um guia de filamento

Um guia de filamento quase sempre consiste em um tubo de Teflon. Usá-lo para alimentar o filamento em sua impressora pode ajudar a evitar que seu filamento fique emaranhado e lhe dá um pouco mais de tranquilidade enquanto você está trabalhando.

Pode ser muito útil para melhorar a qualidade de suas impressões, certificando-se de que a impressora 3D esteja extrudando o filamento em linha reta e evitando que ele fique emaranhado.

Conclusão

Tendo passado por cada um dos possíveis problemas, podemos concluir que a maioria deles não é apenas evitável, mas muito fácil de prevenir.

Certifique-se de implementar essas recomendações em seu fluxo de impressão habitual e sempre reserve alguns segundos extras para armazenar adequadamente seus filamentos.

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