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Essiccatore per filamento – Filamento umido

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Oggi parliamo di come il filamento può deteriorarsi a contatto con l’umidità dell’aria e di come recuperarlo con un essiccatore per filamento.
Ogni polimero plastico, durante tutte le fasi di lavorazione, se entra a contatto con l’umidità ha la tendenza a trattenerla, fino a raggiungere un valore di saturazione che dipende da vari fattori. Tra i fattori fondamentali possiamo annoverare la quantità di umidità che circonda il polimero, la temperatura, e anche dalla composizione.

Nella frase precedente ho detto un’imprecisione e la puntualizzo! Non avrei dovuto dire “ogni polimero plastico” bensì “tutti i polimeri plastici usati nella stampa 3D”. Da cosa arriva questa distinzione?

Igroscopia

L’igroscopia o in altre parole la tendenza di un materiale ad essere igroscopico è la proprietà fisica del materiale ad assorbire umidità (quindi acqua) dall’ambiente circostante. Non tutti i materiali plastici sono igroscopici, per esempio il polietilene, polipropilene e il PVC (per citarne alcuni) non sono igroscopici. Quindi l’umidità non riesce a penetrare a fondo e si ferma sulla superficie, rendendoli adatti per tutte le applicazioni idrauliche in cui sono solitamente utilizzati.

Come già detto in precedenza invece i materiali commercializzati per la stampa 3D sono tutti igroscopici. Anche qui c’è una differenza però. Il valore peculiare di igroscopia però differisce, e non di poco in base  rendendone alcuni migliori di altri per essere utilizzati, a stampa terminata, in ambiente umido. Infatti il PETG è scarsamente igroscopico, seguito a ruota da ABS e ASA e ancora dal PLA.
L’igroscopia forma quindi un legame tra le molecole che formano il polimero e le molecole d’acqua. L’ingresso dell’acqua  porta di per se delle modifiche che vanno a degradare la resistenza meccanica propria del materiale e l’eventuale formazione di bolle superficiali, ritiri irregolari a seguito di riscaldamento, tensioni strutturali, e una serie di deformazioni e rotture.

 

essiccatore per filamento

Il Nylon, caso particolare

In generale la disposizione di un materiale a combinarsi con l’acqua va di pari passo con la biodegradabilità. Infatti la reazione con le molecole d’acqua è il primo passo di un materiale per essere degradato dall’ambiente (il secondo come si sa è la temperatura). Per questo il PLA è più igroscopico dell’ABS o del PETG.
Come al solito ogni regola ha la sua eccezione. In questo caso è il Nylon, con un’altissima igroscopicità (forse è il più igroscopico tra tutte i materiali plastici) che non va a inficiare sulla sua resistenza e durabilità.
A questo proposito nell’articolo dedicato a questo materiale dalle qualità eccezionali contiene anche un procedimento che, sfruttando la sua tipica igroscopicità, propone un metodo per ottenere stampe molto vivaci.
Ve lo propondo se foste interessati alla lettura: https://www.italia3dprint.it/nylon/

Come riconoscere un filamento che ha preso umidità

L’umidità influisce così tanto con la qualità delle stampe 3D? Anche se non vi piacerà la risposta è un grande SI. Ma come ci si accorge che il materiale ha preso umidità e quindi la stampa mal riuscita è da attribuire all’igroscopia?
Un facile metodo per riconoscere un filamento umido è di provare a piegarlo. Da leggermente flessibile in una situazione ottimale inizia a spezzarsi con estrema facilità ad ogni minima sollecitazione.
Altri segnali d’allarme che ci devono far pensare che il nostro filamento abbia preso umidità è:

  1. La qualità di stampa generale cala drasticamente e non è più paragonabile con quella di qualche tempo prima.
  2. Il guscio presenta irregolarità.
  3. Il filamento viene estruso con difficoltà e si manifestano con una certa frequenza mancanze di interi layer o veri e propri buchi.
  4. Il materiale riscaldato emette dei veri e propri scoppiettii quando passa ad essere riscaldato. Il modo in cui l’umidità, trasformata in vapore, fuoriesce dalla plastica in fusione
  5. Diminuzione della resistenza meccanica del materiale, spesso con delaminazioni con un’applicazione minima di forza.

Appurato che il filamento ha preso umidità che si fa? Buttiamo tutto? Assolutamente no, ecco come recuperare un filamento umido

Essiccatore per filamento

Esistono appositi essiccatori per filamento. Questi sono venduti a prezzi insensatamente alti e  che hanno le stesse funzioni degli essiccatori per alimenti! Quindi io non posso che consigliarvi questi ultimi!

Usare un essiccatore per alimenti per disidratare le nostre bobine umide risulta davvero semplice. Sono solo poche le modifiche da effettuare e le accortezze per utilizzare questi ultimi. Ve le riassumo:

  1. Cercate di scegliere Essiccatore per filamento di forma circolare che si adatti alla forma tipica delle bobine.
  2. L’essiccatore dovrebbe essere a piani modulare con coperchio. Questo perchè sarà facile adattarlo con il minimo sforzo.
  3. Optate per un essiccatore digitale che rispetti i gradi impostati con poca tolleranza.
  4. Come sempre optate per un prodotto di qualità

Quale essiccatore per filamento scegliere

Facendo una pre-selezione mi permetto di segnalarvi un essiccatore con tutte le caratteristiche in ordine, eccolo: https://amzn.to/2NmIiYG

Oppure ecco alcune possibilità per tutte le tasche:

La forma rotonda accoglierà la vostra bobina, potrete semplicemente togliere i ripiano e al loro posto inserire del cartoncino (tanto le temperature in gioco sono 55/60 gradi). Basterà arrotolare nella giusta misura e scocciare il tutto per formare un perimetro su cui appoggiare il coperchio. Una volta riposta al suo interno la bobina, basteranno da 3 a 6 ore a 55/60 gradi per recuperare qualsiasi bobina di filamento umido.
Ci vorrà un poco di più per recuperare il nylon bagnato se state seguendo la guida per cambiarne il colore. In quel caso sarà necessario quasi un giorno!

essiccatore per filamento

Un effetto collaterale positivo non di poco conto è anche il ritrovarsi un essiccatore per alimenti, che funziona e può essere usato con gli alimenti! Quindi in grado di essiccare i peperoncini, la frutta e addirittura la carne se siete degli amanti!

Modifiche all’essiccatore per filamento

Non dimenticatevi che avete una stampante 3D! Quindi potrete costruire una barriera ad hoc per ogni essiccatore che sceglierete, anche andando al risparmio. Potrete farlo semplicemente estrudendo un cilindro vuoto della giusta dimensione. In soluzione unica oppure a pezzi per poi assemblarlo solo successivamente. Qualche accortezza: lo spessore dei perimetri da progetto deve essere multiplo del diametro del vostro nozzle. Usate un materiale resistente alla temperatura, come il PETG, ASA, etc… Il PLA inizia a rammollirsi dopo i 6o/70 gradi e rischiereste di trovare una massa informe dopo qualche ora.

E’ possibile trovare anche qualcosa di pre progettato su thingiverse, eccovi qualche esempio:

Potete trovarne molti altri attraverso il motore di ricerca di Thingiverse semplicemente digitando Dryer. Va a se che se la forma è corretta e solo la dimensione è differente ricordatevi che avete a disposizione lo strumento per scalare (ingrandire e rimpicciolire) un modello direttamente da slicer. Su Cura ad esempio nella parte sinistra tra i bottoni di modifica del modello.

 


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