Melhores Secadores de Filamento e Guia DIY de Drybox para Impressão 3D Confiável

Imprimir com filamento úmido é uma das causas mais comuns e menos analisadas de falhas na impressão 3D. Este artigo analisa diferentes opções para remover a umidade dos carretéis de filamento e manter o material de trabalho nas melhores condições, desde soluções usadas por profissionais até alternativas caseiras acessíveis.

O melhor secador de filamento é o SUNLU S1, devido à sua excelente relação custo-benefício. Ele inclui um temporizador ajustável e até permite usar o filamento para imprimir durante o processo de secagem. Seu único ponto negativo é a temperatura máxima relativamente baixa, cerca de 55 °C (131 °F). Como o náilon requer temperaturas próximas a 80 °C (176 °F) para uma secagem eficaz, nesses casos é mais adequado optar por um secador como o Eibos 3D Cyclopes.

O que são secadores de filamento?

Geralmente, quando surgem problemas de impressão, concentramos nossos esforços em encontrar as causas no hardware da máquina. Tentamos nivelar a mesa aquecida, ajustar as correias, lubrificar os guias ou calibrar os motores de passo.

Sem obter melhorias, alteramos os parâmetros no fatiador (slicer) ou até o firmware de uma impressora que funcionava bem há muito tempo.

Assim, a análise de uma parte fundamental do processo de impressão 3D fica de lado: o filamento. Sua conservação é essencial para obter uma peça com bom acabamento e evitar problemas relacionados à falta de extrusão ou acabamento superficial irregular.

Diz-se que a umidade é o pior inimigo do filamento, pois o plástico absorve água e, como resultado, as propriedades do material mudam significativamente, reduzindo a qualidade e a resistência das peças impressas.

Uma vez que o filamento está úmido, é necessário remover as moléculas de água antes de usá-lo. Existem várias maneiras de fazer isso; uma delas é por meio de secadores de filamento. São dispositivos projetados especificamente para aquecer o filamento a uma temperatura adequada, fazendo a água evaporar e impedindo que o material derreta dentro do carretel.

Secadores de filamento são realmente úteis?

Há alguns anos, não existia equipamento comercial para secar filamento, então muitos usuários recorriam a métodos caseiros mais rústicos. Por isso, muitos não veem muita utilidade nos secadores atuais.

Além disso, o tempo de secagem leva várias horas, o que os torna pouco práticos para o uso diário. Os usuários precisam antecipar qual carretel será usado no dia seguinte e verificar se está úmido antes de imprimir, algo que não ocorre com frequência.

Por outro lado, filamentos populares como PLA ou PETG absorvem umidade em menor quantidade, ao contrário do Náilon ou TPU, então você pode evitá-los de ficarem úteis apenas armazenando-os em recipientes herméticos (preferencialmente com pequenos sachês de sílica gel).

O mecanismo de absorção de umidade é outro fator a considerar. Como o filamento está firmemente enrolado, a parte afetada primeiro pela umidade do ambiente é a encontrada nas primeiras voltas do carretel.

Dessa forma, o interior do carretel fica protegido e não fica úmido (dentro de certas condições), então uma solução rápida é descartar as primeiras voltas do carretel (alguns centímetros de filamento) e usar o filamento restante normalmente. Isso permitiria dispensar completamente os secadores de filamento.

Em conclusão, o uso de secadores dependerá basicamente das necessidades do usuário, do tipo de peças que imprime e do grau de organização na rotina de impressão.

Os melhores secadores de filamento

Embora existam métodos caseiros para secar filamento, os secadores garantem uma secagem homogênea e replicável. É por isso que todo profissional de impressão 3D que não deseja perder tempo improvisando decide comprar um secador. Dentro da ampla gama de secadores disponíveis no mercado, os seguintes são os mais destacados:

SUNLU S1

Este secador, pequeno e muito fácil de operar, é compatível com a maioria dos carretéis de filamento mais vendidos no mundo. Para usá-lo, basta definir o tempo e a temperatura desejados. É um dos secadores mais baratos do mercado, com preço geralmente em torno de US$ 50.

Funções incorporadas:

• Temporizador ajustável
• Regulação de temperatura (entre 35 e 55 °C / 95-131 °F)
• Pode ser usado durante a impressão

Especificações

• Tamanho máximo do carretel: 210 x 85 mm (8,26 x 3,34 pol)
• Tempo máximo de uso contínuo: 24 horas
• Garantia de 1 ano
• Operação silenciosa (menos de 10 dB)

Mais informações no link a seguir.

eSUN eBOX

Este secador compacto, semelhante em tamanho e aparência ao SUNLU S1, oferece aos usuários 3 funções essenciais: aquece e seca o filamento antes e durante a impressão, protege contra poeira e umidade quando a impressora não está em uso, e indica o peso do carretel, permitindo saber a quantidade de filamento restante a todo momento. Seu preço aproximado é US$ 59.

Funções incorporadas:

• Temporizador ajustável
• Regulação de temperatura (até 80 °C / 176 °F)
• Indicador de peso do carretel
• Contém e seca sachês de sílica gel (inclusos)

Especificações

• Tamanho máximo do carretel: 200 x 73 mm (7,87 x 2,87 pol)
• Potência: 36 W
• Fonte de alimentação: IN: 110/220 V – OUT: 12 V 3 A

Mais informações no link a seguir.

EIBOS 3D CYCLOPES

Este secador de tamanho considerável pode acomodar até 3 carretéis de 500 g (1,10 lb) cada. Possui base com rolamentos (8 rolamentos), que minimiza o atrito durante a impressão e evita entupimentos ou perda de passos no motor do extrusor. Seu design foca na facilidade de uso, monitoramento constante das condições do filamento e segurança operacional. É feito de material retardante de chamas e seu sistema de controle em malha fechada gerencia o uso de energia elétrica de forma eficiente.

Seu preço aproximado é US$ 140 e está disponível nas versões 110 e 220 V, com adaptadores correspondentes para tomadas.

Funções incorporadas:

• Temporizador ajustável
• Regulação de temperatura (até 70 °C / 158 °F)
• Pode ser usado durante a impressão (requer troca do tubo PTFE para usar filamentos de 2,85 mm / 0,11 pol)
• Monitoramento do nível de umidade

Especificações

• Tamanho máximo do carretel: 1 carretel de 217 x 174 mm (8,54 x 6,85 pol) ou 2 carretéis de 217 x 80 mm (8,54 x 3,14 pol)
• Tempo máximo de uso contínuo: ilimitado
• Certificados de segurança
• Operação silenciosa (menos de 10 dB)

Geralmente custa cerca de US$ 140, mas pode ser encontrado mais barato ocasionalmente (confira no link a seguir).

POLYMAKER POLYBOX EDITION II

Este recipiente é uma combinação entre um secador de filamento aquecido e uma Drybox. Sua principal função é manter os níveis de umidade abaixo de 15% e pode ser usado durante a impressão. Comporta até 2 carretéis de 1 kg (2,20 lb) cada. Como não é um secador ativo, não contém aquecedor elétrico interno, mas sim 2 sachês de sílica gel reutilizáveis de 100 g (0,22 lb) para reduzir a umidade do filamento e manter condições ideais durante a impressão. Seu preço aproximado é US$ 80.

Funções incorporadas:

• Higrômetro digital
• Indicador de temperatura
• Base de rolos de baixo atrito

Especificações

• Tamanho máximo do carretel: 120 mm (diâmetro) x 120 mm (largura do carretel) (4,72 pol)
• Alimentação do display digital: 1 bateria LR44

Mais informações no link a seguir.

Métodos alternativos para secar filamento

O princípio essencial da secagem de filamento é a circulação de ar quente e seco em uma área fechada, para evaporar a água dentro da estrutura do polímero.

Se um secador comercial não estiver disponível, existem outros métodos que cumprem a mesma função, com seus prós e contras.

Forno

Facilmente disponíveis, os fornos presentes na maioria das casas são uma forma de secar filamento. A técnica consiste em colocar o carretel no forno, a uma temperatura moderada por algumas horas.

Diferentes tipos de filamento requerem temperaturas diferentes:

• PLA: 45 °C (113 °F)
• ABS: 75 °C (167 °F)
• Náilon: 80 °C (176 °F)
• PETG: 70 °C (158 °F)
• TPE: 80 °C (176 °F)
• TPU: 50 °C (122 °F)

Vantagens:

• O processo é muito simples, o filamento é apenas "assado".
• É fácil ter acesso a um forno.
• Não requer ferramentas especiais.

Desvantagens:

• Tempo e temperatura vêm de experimentação, então é necessário fazer vários testes antes de confiar no processo.
• Na maioria dos casos, errar significa derreter completamente o carretel ou fazer as voltas do filamento grudarem, arruinando todo o material.
• Às vezes, o material do carretel é muito diferente do filamento. Portanto, ele derrete primeiro sem atingir o efeito desejado.
• Existe um risco de segurança muito grande, o que significa que você deve vigiar o forno constantemente.

Desidratador de alimentos

Desidratadores de alimentos são cada vez mais usados em cozinhas gourmet, pois permitem criar novos pratos com alimentos desidratados, como frutas, vegetais e cogumelos.

Eles funcionam de maneira muito semelhante aos secadores de filamento, através da circulação de ar quente ao redor dos alimentos dispostos em bandejas metálicas. Assim, podem ser usados para remover a umidade de um carretel úmido, ajustando os valores de temperatura e tempo de uso.

Vantagens:

• Desidratadores de alimentos não são tão agressivos quanto fornos, pois não são projetados para cozinhar, mas para aquecer progressiva e constantemente ao longo do tempo.
• Seu tamanho é limitado comparado ao de fornos, mas é espaçoso o suficiente para conter a maioria dos carretéis do mercado. Alguns modelos permitem até colocar carretéis de 5 kg (11,02 lb).
• A função de temporizador é particularmente útil, pois permite usar o dispositivo com segurança durante a noite.

Desvantagens:

• O filamento quente libera gases que podem afetar o cheiro dos alimentos ou até torná-los tóxicos, se o desidratador for usado para ambos.
• Não é um dispositivo comum em casa, e seu preço é mais alto que o de secadores de filamento, então não é conveniente comprar um apenas para secar carretéis.

Se você tem interesse tanto em criar seus próprios alimentos gourmet quanto em remover umidade de seus filamentos, confira este desidratador de alimentos.

O que é uma Drybox e como construir uma?

Uma drybox é um recipiente fechado para filamentos. Geralmente é usada para certos tipos de filamento, que são mais propensos a absorver umidade do ambiente. Alguns materiais como PLA, que normalmente não requerem ambiente controlado, podem ser afetados em dias de maior umidade ou em áreas geográficas geralmente úmidas.

O propósito desses recipientes é manter os carretéis isolados antes, durante e após a impressão, vedando quase hermeticamente o compartimento onde um ou mais carretéis são colocados. Deve-se preparar uma saída de filamento, que alimentará o extrusor durante o uso da impressora. Além disso, pode-se incorporar um aquecedor com saída de ar forçado para melhorar seu funcionamento.

Como construir uma Drybox facilmente?

Construir uma Drybox caseira é muito simples e requer poucos elementos. Para começar, são necessários os seguintes materiais:

• Recipiente plástico transparente ou translúcido com tampa (permite ver a quantidade de filamento restante sem abrir a Drybox). Sua altura mínima deve ser 10 mm (0,39 pol) maior que o diâmetro do maior carretel usado. As demais medidas dependerão do número de carretéis que deseja colocar dentro.
• Tubo de Teflon (PTFE)
• Um tubo de PVC ou similar. O comprimento deve ser o mesmo do recipiente plástico.
• Alguns sachês de sílica gel
• Pistola de cola quente
• Parafusos
• Peças impressas em 3D

A montagem consiste em colar ou parafusar os suportes internos para o tubo de PVC (para isso, eles devem ser impressos primeiro). No link a seguir, você pode obter suportes muito adequados, nos quais os carretéis são pendurados.

Posteriormente, fazem-se furos na frente do recipiente para colocar os alimentadores de filamento (estes também podem ser impressos, usando o arquivo a seguir). Caso não tenha os anéis de vedação (o-rings) necessários, pode-se aplicar silicone quente.

Os tubos de Teflon passam pelos alimentadores e guiam o filamento com segurança, evitando emaranhados durante a impressão.

Por fim, os sachês de sílica gel são colocados dentro da Drybox e os carretéis são pendurados. As pontas de cada carretel são passadas pelos alimentadores e, finalmente, a tampa do recipiente é fechada. A Drybox está pronta para uso, mantendo seu interior seco e protegido do ambiente.

Quais filamentos requerem uma Drybox?

Os plásticos usados na impressão 3D são diversos e respondem a diferentes necessidades. Suas propriedades físicas podem ser muito diferentes de acordo com a composição molecular das cadeias de polímero com as quais são feitos.

Uma característica particular é seu grau de higroscopicidade, que é a capacidade de uma substância absorver umidade do ambiente.

Em geral, todos os filamentos feitos para impressão 3D são higroscópicos. Quando úmidos, tornam-se quebradiços e afetam a qualidade da impressão, pois a água absorvida tem temperatura de vaporização próxima a 100 °C (212 °F), enquanto o hotend geralmente excede 190 °C (374 °F) nos casos mais simples.

Ao passar pelo bico, a água evapora repentinamente, gerando uma pequena "explosão" que forma uma bolha de ar no filamento. Pode-se observar uma irregularidade na extrusão na peça, que lhe dá uma aparência desagradável.

Quanto mais higroscópico o material, mais água ele pode reter internamente em menos tempo, agravando esse problema. Por isso, alguns filamentos requerem armazenamento especialmente seco, e até o uso de uma Drybox para evitar umidade quando o material está em uso.

Os seguintes filamentos se destacam por serem altamente higroscópicos e, portanto, beneficiam-se de serem armazenados em uma Drybox:

• Náilon
• TPU
• PC
• ABS
• PETG

Idealmente, é conveniente usá-los em um ambiente controlado.

Produtos e alternativas para secar filamento

Opção	Prós	Contras	Preço
SUNLU S1	É o mais barato de todos	Temperatura máxima baixa	Cerca de US$ 50
eSUN eBOX	Inclui função de balança	Seu formato pode restringir o tamanho do carretel	Cerca de US$ 60
EIBOS 3D CYCLOPES	Maior tamanho e melhor qualidade de construção	Seu preço pode ser limitante	Cerca de US$ 130
POLYMAKER POLYBOX EDITION II	Seu uso não implica risco, pois não tem aquecedor	Pode ser replicado em casa a custo muito baixo	Cerca de US$ 60
Forno	Fácil de conseguir	Pode derreter o filamento se não for controlado corretamente	–
Desidratador de alimentos	Mesmas funções que secadores específicos	Pelo seu preço, é mais conveniente comprar um secador de filamento	A partir de US$ 50

Qual é o método mais recomendado para manter o filamento em boas condições ao imprimir?

Quando os usuários armazenam os filamentos corretamente, o uso de secadores pode ser dispensado, especialmente em áreas de clima seco. Ter um secador para casos de necessidade pode ser conveniente, se houver um grande comprometimento com a impressão 3D ou a demanda por peças o torne necessário.

Recomendo ter uma Drybox feita da melhor maneira possível e um secador o mais barato possível para casos especiais. Métodos alternativos geralmente têm mais contras do que prós, por isso são recomendados apenas em emergências.

Se você decidir comprar um secador de filamento, o eSUN eBOX é prático, eficaz para remover a umidade do carretel e seu preço é adequado. Sua função de monitoramento de peso do carretel o diferencia dos demais secadores baratos, e também possui uma temperatura máxima de operação mais alta dentro de sua categoria.

Para usuários com maior volume de produção, pode ser mais rentável adquirir o EIBOS 3D CYCLOPES. Isso permite alimentar mais de uma impressora ao mesmo tempo com filamento em condições ideais.

Conclusão

Antes de decidir comprar um secador ou construir uma Drybox, devem-se levar em conta as necessidades particulares dos usuários. Para pessoas que usam a impressora ocasionalmente para algumas peças por mês, o armazenamento adequado dos carretéis é suficiente. No entanto, à medida que a intensidade de uso da impressora aumenta, o investimento nesse tipo de equipamento pode ser necessário.

Os materiais mais exigentes, como Náilon ou PC, requerem imperativamente a secagem correta do carretel no momento da impressão e durante todo o processo, por isso ter um secador de filamento para eles é altamente recomendado.