Im 3D Druckbereich kann feuchtes Filament die Druckqualität und Zuverlässigkeit stark beeinträchtigen. Wir erläutern, wie sich feuchtes Filament auf den 3D Druck auswirkt, warum manche Nutzer mit feuchtem Filament keine Probleme haben und welche Materialien Feuchtigkeit aufnehmen. Es ist wichtig zu verstehen, warum feuchtes Filament Schwierigkeiten verursacht, wie Feuchtigkeit gedruckte Objekte beeinflusst und welche Vorkehrungen getroffen werden können, um Feuchtigkeit im Filament zu vermeiden.
Diese Fragen können helfen, das Verständnis für die Auswirkungen von Feuchtigkeit auf das Filament und den Druckprozess zu vertiefen.
Wie äußert sich feuchtes Filament?
Beim Austritt des Filaments aus dem heißen Extruder wird zunächst ein Knistern oder Zischen gehört, ähnlich dem Geräusch von Brausepulver im Mund. Während des Druckvorgangs zeigt sich häufig eine raue Oberfläche und vermehrtes Auftreten von Fäden. Es neigt dazu zu verfilzen, was zu einer unregelmäßigen Oberfläche und starkem Warping führen kann. Die Stabilität und Schichthaftung werden ebenfalls negativ beeinflusst.
Warum treten bei mir keine Probleme mit feuchtem Filament auf?
In der Community hört man oft unterschiedliche Meinungen darüber, ob Filament getrocknet werden muss oder nicht. Tatsächlich haben beide Seiten recht. Filament das in einer Umgebung mit bereits trockener Luftfeuchtigkeit gelagert wird, benötigt möglicherweise keine zusätzliche Trocknung. In solchen trockenen Umgebungen kann das Filament keine Feuchtigkeit aufnehmen, da die Luftfeuchtigkeit zu niedrig ist. Andererseits haben manche Benutzer ihr Material in feuchten Kellern ohne angemessenen Schutz gelagert, was dazu führt, dass das Filament Feuchtigkeit aufnimmt. Dies kann zu Problemen beim nächsten Druck führen. Letztendlich hängt es immer von der Luftfeuchtigkeit am Lagerort des Filaments ab.
Welches Filament zieht Feuchtigkeit?
Filamente wie PA, PVA, TPU und PETG neigen dazu, Feuchtigkeit stark aufzunehmen. Daher empfiehlt es sich, sie vor dem 3D Druck zu trocknen und dann in luftdichten Folien zu lagern. Bei anderen Filamenten ist es empfehlenswert, sie nach dem Druck in luftdichten Folien aufzubewahren, ohne dass eine vorherige Trocknung erforderlich ist. Im Falle von PLA und PVA besteht das Risiko, dass es, wenn es zu viel Feuchtigkeit absorbiert hat, nicht mehr effektiv getrocknet werden kann. Dies kann das Filament beschädigen und zu minderer Druckqualität führen, selbst nach dem Trocknungsversuch.
Wie schnell zieht Filament Feuchtigkeit?
Die Geschwindigkeit mit der Filamente Feuchtigkeit aufnehmen hängt stark von der Luftfeuchtigkeit der Umgebung ab. Insbesondere bei einer Luftfeuchtigkeit unter 30 % oder über 90 % zeigen die gängigen Materialien unterschiedliche Reaktionen.
PLA
Ist weniger hygroskopisch als andere Materialien aber es kann nach einer Wochen Feuchtigkeit aufnehmen.
PETG
Es nimmt langsamer Feuchtigkeit auf als PLA aber auch hier kann sich mehrere Wochen Feuchtigkeit ansammeln.
ABS
ABS ist nicht so hygroskopisch wie Nylon, nimmt aber nach mehren Tagen in feuchten Umgebungen Feuchtigkeit auf.
TPU
Ist moderat hygroskopisch aber flexiblere Filamente neigen auch dazu Feuchtigkeit anzuziehen. Nach Tagen bis Wochen kann es hier zu Problemen wie schlechter Schichthaftung kommen.
Nylon
Nylon ist extrem hygroskopisch und kann bereits innerhalb von mehrere Stunden Feuchtigkeit aufnehmen bei besonders in feuchten Umgebungen. Deshalb ist es zu empfehlen in einer Trokenbox während dem Druck aufzubewahren.
Kann man Filament wieder trocknen?
Ja, Filament kann wieder getrocknet werden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten dafür. Nach dem 3D Druck kann die Filamentrolle in einem luftdichten Beutel zusammen mit Silica-Gelbeuteln zur Feuchtigkeitsaufnahme gelagert werden. Allerdings ist die Aufnahmekapazität begrenzt, und wenn das Material vollgesättigt ist, kann es erneut getrocknet werden, indem es auf die Heizung gelegt wird, um die Feuchtigkeit zu eliminieren. Eine weitere Option sind elektronische Filamenttrockner, die die Zeit und Temperatur für das spezifische Material vordefiniert haben. Man kann das gewünschte Material auswählen, und der Trockner erledigt den Rest automatisch. Es gibt auch Inline Filamenttrockner, die das Material direkt während des 3D-Drucks trocknen. Das Filament durchläuft verschiedene Bahnen im Trockner und wird erwärmt, um die Feuchtigkeit zu entfernen. Dadurch kann man ohne Wartezeiten direkt mit dem 3D Druck beginnen. Des Weiteren existieren 3D Drucker, in die man das Filament in ihren geschlossenen Bauraum einlegen kann und ein vorgegebenes Trocknungsprogramm ausführen. Durch das Beheizen und Belüften des Bauraums wird das Filament getrocknet.
Kann man PLA trocknen?
Ja, es ist möglich, PLA zu trocknen, jedoch ist es in der Regel unwirksam, wenn es über einen längeren Zeitraum feucht war. Feuchtigkeit kann die Struktur von PLA, einem biologisch abbaubaren Kunststoff, schädigen. Ein deutliches Anzeichen dafür, dass das Filament zu feucht ist, ist, dass es beim Biegen sofort bricht, da es spröde geworden ist. Es wird empfohlen, PLA bei längerer Nichtverwendung im 3D Druck in einer luftdichten Folie zu lagern, um Schäden zu vermeiden, da es irreparabel ist. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, das Filament an die Recyclin Fabrik zurückzuführen, wo das PLA erneut aufgearbeitet und zu neuen Filamentrollen hergestellt wird.
Wie lagert man am besten Filament?
Um die Qualität Ihres Filaments zu gewährleisten, ist es wichtig, nach Gebrauch das Filament luftdicht in einem Beutel zu verschließen, insbesondere wenn die Luftfeuchtigkeit über 50% beträgt. Zusätzlich sollte das Filament vor UV-Strahlung geschützt werden, entweder durch Lagerung in einem dunklen Raum oder am besten in der Originalverpackung. Die optimale Lagertemperatur liegt bei Raumtemperatur, weder zu kalt noch zu warm, da extreme Temperaturen die Qualität des Filaments beeinträchtigen können. Bei der Verwendung des Filaments für den Druckprozess ist es wichtig sicherzustellen, dass die Luftfeuchtigkeit unter 50% liegt. Falls dies nicht der Fall ist, empfiehlt es sich, das Filament in einem Trockenbehälter zu lagern, um eine gleichbleibende Druckqualität zu gewährleisten.
Kann man Filament zu lange trocknen?
Ja es ist möglich, Filament zu lange zu trocknen. In den meisten Filamenten sind Additive enthalten, die sich bei zu hoher Temperatur oder übermäßiger Trocknungszeit lösen und verdampfen können. Dies führt zu einer Übertrocknung, die wiederum die Druckqualität beeinträchtigt und kontraproduktiv ist. Wenn die Adaptive sich einmal gelöst haben, kann dies nicht rückgängig gemacht werden, und das Filament hat eine schlechte Druckeigenschaften . Die meisten Filamenthersteller geben in ihren Datenblättern an, welche Trocknungstemperatur und -dauer empfohlen werden. Es ist ratsam, sich an diese Vorgaben zu halten, um die Qualität des Filaments zu erhalten.
Wir haben es selbst getestet mit PA Filament!
In einem Experiment haben wir Nylon in einer feuchten Umgebung gelagert, um dem Material Feuchtigkeit zuzuführen. Nachdem wir den Drucker mit dem feuchten Filament bestückt und den Druck gestartet hatten, war bereits zu Beginn ein Knistern zu hören, das während des Druckvorgangs fortbestand. Der Druckprozess führte zu vielen unerwünschten Fäden und letztendlich zu Warping, verursacht durch die Verdampfung des Wassers, die zu thermischen Spannungen führte und die korrekte Materialauftragung beeinträchtigte. Die Oberflächenqualität war äußerst mangelhaft, wie auf den beigefügten Bildern ersichtlich ist.
Anschließend entfeuchteten wir dasselbe Nylon Filament 8 Stunden lang in einer elektronischen Trockenbox, um die Luftfeuchtigkeit auf 15 % zu reduzieren. Mit dem getrockneten Filament fertigten wir das Bauteil erneut. Dabei gab es kein Knistern mehr, das Fadenziehen wurde vollständig beseitigt und die Oberflächenqualität war exzellent, ohne jegliches Warping.
Es ist ratsam, nach dem Druck Nylon Zeit zu geben, um Feuchtigkeit aufzunehmen, da feuchtes Nylon stabiler und geschmeidiger ist als trockenes Nylon. Obwohl Nylon theoretisch Feuchtigkeit selbst aufnehmen kann, empfiehlt es sich in Situationen, in denen schnelle Ergebnisse gefordert sind, das Material vorab zu konditionieren, sodass es die Feuchtigkeit aufnehmen kann.
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