Trockenheit und Feuchtigkeit von Filamenten haben einen erheblichen Einfluss auf den 3D-Druckeffekt, insbesondere bei Filamenten mit hoher Feuchtigkeitsaufnahme. Wenn diese Filamente längere Zeit einer feuchten Umgebung ausgesetzt sind, nehmen sie Feuchtigkeit auf, was zu einer Verschlechterung ihrer Qualität führt. Wenn feuchte Filamente in das heiße Ende des 3D-Druckers extrudiert und erhitzt werden, kocht das Wasser darin bei einer hohen Temperatur von etwa 200–300 °C, wenn das Filament schmilzt, was zur Bildung von Blasen oder Gasen führt. Dies kann zu schlechter Druckqualität, Zwischenschichthaftung, Blasen, Rissen und anderen Problemen führen.
In einer feuchten Umgebung neigen folgende Filamenttypen zur Feuchtigkeitsaufnahme: ABS, PA, PC, PETG, PVA, TPU, Kohlefaserverbundwerkstoffe usw.
- ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol): Wenn ABS Feuchtigkeit aufnimmt, kann dies beim Druckvorgang zu Blasenbildung oder einer Verschlechterung der Druckqualität führen.
- PA (Nylon): Feuchtigkeitsabsorbierendes Nylon kann beim Drucken Blasen verursachen oder die Festigkeit und Qualität der Drucke beeinträchtigen.
- PVA (Polyvinylalkohol): PVA ist ein wasserlösliches Trägermaterial, das sehr anfällig für Feuchtigkeitsaufnahme ist. Feuchtigkeitsabsorbierendes PVA wird sehr weich, was zu Problemen bei der ordnungsgemäßen Zufuhr, zum Versagen der Trägerstruktur oder zu schlechten Druckergebnissen führen kann.
- Kohlefaserverbundwerkstoffe (PAHT-CF/PET-CF/PLA-CF usw.): Kohlefaserverbundwerkstoffe bestehen aus Kohlefaser und Harz. Wenn die Kohlefaser Feuchtigkeit aufnimmt, wird das Harz feucht, was zu einer Leistungsminderung führt und die Gesamtfestigkeit und Steifigkeit der Struktur verringert. Es kann auch beim Drucken zu Blasen oder Hohlräumen kommen, die die Oberflächenglätte des gedruckten Objekts beeinträchtigen oder sogar zu Rissen führen.
Derzeit besteht eine in der Branche gängige Methode darin, Filamente am Produktionsende vakuumverpackt in Aluminiumfolienbeutel zu verpacken und den 3D-Drucker mit einer speziellen Filament-Trockenkammer auszustatten, die abgedichtet mit Trockenmitteln verwendet wird. Wenn die Filamente aufgrund langer Lagerung feucht sind, kann eine spezielle Trockenkammer verwendet werden, um die Filamente zu trocknen und ihre Leistung wiederherzustellen. Der kürzlich von Flashforge auf den Markt gebrachte industrielle 3D-Drucker mit Hochgeschwindigkeits-Doppelextrudern, der Guider 3 Ultra, ist mit einer abgedichteten Filament-Trockenkammer ausgestattet, die in den Maschinenkörper integriert ist. Bei Verwendung mit Trockenmitteln kann die Luftfeuchtigkeit innerhalb von 5 Tagen unter 10 % gehalten werden. Gleichzeitig ist die Materialkammer mit einem Feuchtigkeitssensor ausgestattet, um die Luftfeuchtigkeit innerhalb der Kammer genau zu erfassen.
In diesem Vergleichsversuch verwenden wir PAHT-CF als Hauptdruckmaterial und S-PAHT als Trägermaterial. Als nächstes vergleichen wir die Vorbereitung vor dem Drucken, den Druckprozess.
Für die erste Gruppe befolgen wir strikt den Trocknungsstandard für jeden Schritt:
1. Legen Sie die Materialien in einen Trockenofen und stellen Sie ihn 8 Stunden lang auf 110 °C ein, um die Filamente gründlich zu trocknen und ihre Leistung wiederherzustellen.
2. Laden Sie die getrockneten Verbrauchsmaterialien zügig, indem Sie 3 Packungen Trockenmittel in jede Verbrauchsmaterial-Trockenkammer geben und den Deckel bei eingeschaltetem Feuchtigkeitssensor schließen.
3. Beobachten Sie den Feuchtigkeitssensor, bis die Luftfeuchtigkeit erfolgreich auf 15 % oder weniger sinkt und so eine trockene Umgebung in der Kammer gewährleistet ist.
4. Starten Sie den Druckvorgang und beobachten Sie den Druckeffekt auf Probleme wie Materiallecks, Fadenbildung oder Anhaften.
Für die zweite Gruppe drucken wir direkt mit feuchten Filamenten:
1. Schritt 1: Laden Sie die feuchten Filamente direkt und schalten Sie den Feuchtigkeitssensor ein. Die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung beträgt etwa 60 %. In einer so feuchten Sommerumgebung sind die Filamente anfällig für Feuchtigkeit.
2. Schritt 2: Es ist nicht erforderlich, Trockenmittel zu platzieren oder den Kammerdeckel zu schließen.
3. Schritt 3: Starten Sie den Druckvorgang und beobachten Sie. Die feuchten Materialien erzeugen beim Drucken ein „Knistern“, die Extrusionslinien sind ungleichmäßig und die Oberfläche weist möglicherweise abnormale Texturen auf.
Die beiden Bilder unten vergleichen die Druckergebnisse mit und ohne Verwendung einer versiegelten Filamentkammer zur Aufrechterhaltung der Trockenheit. Unter normalen Umständen kann ein einzelner Druckauftrag zwischen einigen Stunden und mehreren Dutzend Stunden dauern. Während dieser langen Zeit ist es entscheidend, dass die Filamente trocken bleiben, um die Qualität des endgültigen Druckobjekts sicherzustellen. Die Unterschiede zwischen den Druckergebnissen der beiden Gruppen sind ziemlich deutlich. Die mit trockenen Filamenten gedruckten Proben haben eine glatte, feine, saubere und ordentliche Oberfläche ohne sichtbare Fäden. Im Gegensatz dazu weisen die mit feuchten Filamenten gedruckten Proben raue, fädenziehende und stark löchrige Oberflächenstrukturen auf.
Flashforge Guider 3 Ultra und Guider 3 Plus sind beide mit versiegelten Filament-Trockenkammern ausgestattet, die optimale Druckergebnisse gewährleisten. Zusätzlich zu dieser Funktion hat Flashforge auch eine Filament-Trockenstation eingeführt. Diese Trockenstation kann auf bis zu 120 °C erhitzen, wodurch feuchte Filamente effektiv getrocknet und ihre Leistung wiederhergestellt werden. Die Trockenstation verfügt über einen großen Lagerraum, in dem bis zu 6 Rollen mit 1 kg Filament Platz finden. Darüber hinaus verfügt sie über integrierte Silicagel-Trockenmittel, um sicherzustellen, dass getrocknete Filamente über längere Zeiträume gelagert werden können.
Über Flashforge
Flashforge ist eine führende Marke in der globalen 3D-Druckerbranche. Flashforge hat die Bedürfnisse der 3D-Druckbranche umfassend berücksichtigt und eine neue Serie von FDM-3D-Druckern auf den Markt gebracht. Die Hochgeschwindigkeits-3D-Drucker der Guider-Serie zeichnen sich durch Hochgeschwindigkeitsprototyping aus und ermöglichen schnelles Prototyping und schnelle Fertigung. Die leistungsorientierten 3D-Drucker der Creator-Serie mit Hochtemperaturkammern eignen sich für den 3D-Druck von technischen Materialien sowie Kohlefaser- und Glasfaserverbundwerkstoffen. Mit seinen stabilen und zuverlässigen 3D-Druckern, hochwertigen 3D-Druckmaterialien, professioneller Slicing-Software und umfassendem Kundendienst bietet Flashforge kleinen und mittleren Unternehmen eine umfassende Palette digitaler 3D-Drucklösungen für schnelle Fertigung, beschleunigt Designiteration und Produktisierung und führt die neue Zukunft des 3D-Drucks in intelligenter Kreation an.
