Problèmes d'impression liés au filament affecté par l'humidité

Pourquoi cela se produit-il et comment le remarquer, l'éviter et y faire face ?

 


 

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La underextrusion, le filage, les bulles et le suintement sont tous des problèmes liés à la présence d'humidité dans votre filament. Si votre bobine n'est pas sèche, vous pouvez vous attendre à une qualité d'impression médiocre et à des impressions fragiles. Dans cet article, nous allons voir pourquoi cela se produit, comment repérer le problème et comment le résoudre et le prévenir.

 

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De gauche à droite : PVA sec à 10% d'humidité, PVA à 30% d'humidité, PVA à 70% d'humidité.

 

Savoir si vos filaments sont mouillés

La première chose que vous devez savoir lors d'un dépannage, ce sont les symptômes de chaque problème. Après avoir lu cet article, vous serez en mesure de remarquer si votre filament est humide ou non.

Le signe le plus évident d'humidité est de remarquer que le matériau n'est pas lisse et qu'il y a de minuscules bulles à l'intérieur. Ces bulles sont formées par le processus d'évaporation, car l'humidité à l'intérieur du filament crée de la vapeur lorsque le filament est chauffé.

Vous pouvez également constater que le filament est affecté par l'humidité si le matériau continue de suinter, même après que le moteur de l'extrudeuse a cessé de le pousser à travers le bloc chauffant.

 

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Une autre observation plus subtile mais perceptible des problèmes d'humidité est que si vous entendez des bruits de grésillement ou d'éclatement provenant de la buse pendant l'extrusion du filament, cela signifie que le filament est humide, la bobine doit être séchée.

Que se passe-t-il lorsque l'humidité est absorbée par les polymères ?

Tous les matériaux qui sont imprimés avec les machines BCN3D sont des polymères. Ces matériaux ont tendance à absorber l'humidité de leur environnement, certains plus que d'autres, mais tous le font.

La présence d'humidité dans le filament peut poser des problèmes lors de l'impression 3D, en particulier avec les matériaux plus hygroscopiques comme le PA, le TPU, le PVA ou le BVOH. D'autres matériaux comme le PLA, le PET-G ou l'ABS sont également susceptibles d'absorber l'humidité de l'air, mais à un taux plus faible.

Alors, que se passe-t-il exactement lorsque le filament est affecté par l'humidité ? Pourquoi cet effet est-il si important dans l'impression 3D ?

Il y a deux raisons principales : la mousse et l'hydrolyse.

  • La mousse est le phénomène par lequel l'humidité retenue s'évapore lorsque le filament est chauffé. Dans ce cas, des bulles d'air se forment dans le matériau, et l'impression sort avec des cordes et des blobs, de mauvaise qualité et beaucoup plus faible que souhaité.

 

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* Représentation de la mousse : Lorsqu'elle se produit, le filament a un aspect bouillonnant.

 

  • L'hydrolyse est le nom d'une réaction qui se produit lorsque des molécules d'eau sont présentes dans la structure du polymère. En bref, lorsque l'eau est absorbée par le polymère, elle brise toutes les liaisons moléculaires secondaires du polymère, le transformant en une forme beaucoup plus simple, les monomères.

 

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* Schéma de la réaction d'hydrolyse : Des molécules d'eau sont placées entre chaque monomère et décomposent la structure du polymère.

 

La composition et les propriétés du matériau changent alors, rendant le filament plus dur et plus fragile, et donc plus susceptible d'obstruer le bloc chauffant à mesure que la température de fusion augmente.

Comment sécher le filament et le stocker

Alors, comment résoudre ces problèmes de qualité d'impression ? La réponse est simple. Vous devez sécher vos filaments et savoir comment les stocker correctement. Pour sécher vos bobines, vous pouvez utiliser un four ordinaire préchauffé à une température spécifique pour chaque filament.

Si vous ne voulez pas mélanger vos appareils de cuisson avec votre matériel d'impression 3D, notre Smart Cabinet vous offre la solution tout-en-un pour sécher et stocker vos filaments en parfait état lorsqu'ils ne sont pas utilisés. Elle est spécialement conçue pour une utilisation intensive et pour améliorer la fiabilité de vos imprimantes.

 

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Vous pouvez également envisager d'acheter et de modifier un déshydrateur alimentaire, ou d'acheter un véritable séchoir à filaments, spécialement conçu pour les matériaux d'impression 3D, bien que les résultats ne soient pas aussi bons que ceux obtenus avec l'armoire intelligente installée dans votre espace de travail.

Voici un tableau de séchage qui vous aidera dans votre parcours d'impression 3D :

Attention ! Tenez toujours compte du matériau des bobines, la liste des matériaux est normalement indiquée sur la bobine. Si votre bobine est faite de PLA recyclé, ou d'un matériau dont la température de transition vitreuse est inférieure à celle du filament réel, diminuez la température de séchage (par exemple, si vous voulez sécher du PA dans une bobine de PLA recyclé, vous devez le sécher à 45ºC pendant un peu plus de temps).

 

Type de filament

Comment le sécher

Comment le stocker

Avant d'imprimer...

PLA

45ºC pendant 6 heures

Aucune considération particulière

Il suffit de le charger !

TPLA

45ºC pendant 6 heures

Aucune considération particulière

Il suffit de le charger !

PVA

50-55ºC pendant 12 heures

Récipient sec et étanche à l'air avec sachet déshydratant

Séchez-le un peu

BVOH

60ºC pendant 4 à 16 heures

Récipient sec et étanche à l'air avec sachet déshydratant

Séchez-le un peu

TPU

50-55ºC pendant 12 heures

Récipient sec et étanche à l'air avec sachet déshydratant

Séchez-le un peu

PET-G

65ºC pendant 6 heures

Aucune considération particulière

Il suffit de le charger !

ABS

80ºC pendant 6 heures

Aucune considération particulière

Il suffit de le charger !

PA

80ºC pendant 12 heures

Récipient sec et étanche à l'air avec sachet déshydratant

Séchez-le un peu

PP

45ºC pendant 6 heures

Aucune considération particulière

Il suffit de le charger !

PAHT CF15

80ºC pendant 12 heures

Récipient sec et étanche à l'air avec sachet déshydratant

Il suffit de le charger !

PP GF30

45º pendant 6 heures

Aucune considération particulière

Il suffit de le charger !

PET CF15

45º pendant 6 heures

Aucune considération particulière

Il suffit de le charger !

Conclusions :

Si vous souhaitez en savoir un peu plus sur ce sujet, consultez ce livre blanc :

L'importance des conditions optimales de stockage des filaments et une comparaison approfondie des méthodes de séchage des filaments les plus connues

 


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