La importancia de mantener seco el filamento y cómo hacerlo
La importancia de mantener seco el filamento y cómo hacerlo
Oct132017

La importancia de mantener seco el filamento y cómo hacerlo

Cuando afrontamos la impresión de una nueva pieza , configuramos el slicer con los parámetros más óptimos , preparamos la superficie de impresión y nos aseguramos de elegir el filamento más adecuado para el trabajo. Puede que hayamos sido muy meticulosos a la hora de obtener el gcode y tengamos nuestra maquina puesta a punto.

Una vez terminada la impresión puede que volvamos y nos encontremos con que el resultado no es el mismo que otras veces: capas despegadas, defectos superficiales…

Entonces nos preguntamos ¿Cómo es posible que con unos parámetros que siempre han funcionado haya acabado con un desastre? Pues la causa más probable es la humedad, un enemigo de la impresión 3D al que pocas veces le echamos la culpa y que afecta a todos los termoplásticos.

En este artículo vamos a ver porque la humedad afecta tanto a los termoplásticos y cómo podemos evitar que afecte a nuestros filamentos.

¿Por qué la humedad afecta a los termoplásticos?

Tenemos que empezar entendiendo como es la estructura de un plástico, no pretendemos dar una clase de química por lo que trataremos de simplificar al máximo las explicaciones. Básicamente un plástico es un polímero, esto quiere decir que son sustancias que se componen de la unión de muchas cadenas moleculares muy largas llamadas monómeros.

Por ejemplo el poliestireno es un polímero formado a partir de la unidad repetitiva conocida como estireno.

poliestireno

El hecho de que estos compuestos estén formados por cadenas unidas entre si hace que estas, también puedan romperse bajo ciertas condiciones o agentes externos y uno de los que más les afecta es el agua.

El agua se posiciona entre las cadenas del polímero haciendo que este pierda parte de sus propiedades. A esta capacidad de los materiales para absorber agua la llamamos higroscopicidad.

¿Cómo evitar que la humedad afecte a los filamentos para impresion3D?

 

Aunque el porcentaje de humedad en el ambiente sea mínimo, una cantidad ínfima de agua ya puede dañar el plástico y hacer que no se comporte como debería.

En 3Dfils extruimos nuestros filamentos después de un largo proceso de secado de la materia virgen y una vez bobinados pasan un día en recipientes especiales que ayudan a eliminar la humedad restante que haya podido absorber durante el proceso de fabricación. Después son envasados incluyendo en cada envase una bolsita de gel desecante para mantenerlos secos hasta que lleguen al consumidor.

Una vez abierto el filamento es cuando debemos asegurarnos de almacenarlo correctamente para evitar que el material absorba humedad.

Lo primero que debemos considerar es que nuestro espacio de trabajo contenga un nivel mínimo de humedad ambiental. Aunque sabemos que esto no siempre es posible. Pero existen alternativas de almacenamiento como mantener nuestros filamentos en una recipiente cerrado con gel desecante. Un buen ejemplo de cómo crear una caja de almacenaje es el siguiente:

https://www.youtube.com/watch?v=OY5n9q-wS7k

¿Cuánto tiempo aguanta el filamento 3D hasta que le afecta la humedad?

 

Esto depende del material del que estemos hablando. También tenemos que tener en cuenta que los materiales plásticos pueden comportarse de dos formas distintas ante la presencia de agua:

  • Los materiales con baja higroscopicidad solamente acumulan humedad en su superficie y es muy difícil que absorban humedad dentro de su estructura molecular. Esto hace que con un almacenaje simple podamos prevenir problemas. Estos materiales son por ejemplo el polietileno, el polipropileno, el poliestireno o el PVC.

  • Los materiales con alta higroscopicidad si que acumulan agua dentro de su estructura molecular y se ven muy afectados por su presencia. Estos son por ejemplo el ABS,PET,nylon, TPU o el TPE.

humedad en materiales

Teniendo en cuenta esto tomaremos unas medidas u otras de conservación dependiendo del material que vayamos a utilizar.

 

¿Cómo podemos darnos cuenta de que un filamento ha absorbido humedad?

 

Lo primero es observar el diámetro del filamento. Cuando un polímero absorbe agua puede llegar a incrementar su tamaño más de un 10%. En filamentos de alta calidad como eFil o eFil+ donde se cuidad la tolerancia diametral es muy fácil determinar si ha absorbido humedad mirando si su diámetro es mayor que el marcado por su tolerancia.

medir diametro filamento

Nos gustaría hacer un inciso aquí, a la hora de medir el diámetro de materiales flexibles con un calibre, es muy fácil que nos equivoquemos debido a que con el calibre podemos chafar el filamento y obtener una medida errónea del diámetro y menor a la real. Por lo tanto podemos utilizar el peso para medir el porcentaje de humedad, comparando el peso de unos metros de filamento abierto, con los de una bobina seca y recién abierta. Para ello deberemos pesar al menos 5 metros para eliminar errores debidos a la tolerancia. Así podremos ver si la diferencia de peso excede el 10%.

Otra forma de comprobar el contenido de humedad es extruir unos metros en nuestra impresora y pegar la oreja, si escuchamos un chisporroteo al salir el filamento por la boquilla, entonces es que ha habido absorción de humedad.

Existen métodos científicos que se usan en laboratorio para medir esto, pero con estos dos nos será más que suficiente para determinar si el filamento 3D ha absorbido agua suficiente como para verse afectada la calidad de la pieza.

¿Qué hago si el filamento ha absorbido humedad?

 

Si sospechas que el filamento ha absorbido humedad, no tienes que tirarlo. Bastará con secarlo antes de imprimir para que este como nuevo. Para llevar a cabo el proceso de secado nos bastará con un horno.

Lo mejor para esto es un horno de convección y utilizar el aire caliente para secar el material. La temperatura y el tiempo de secado dependen del material. Para tener unos valores claros debemos consultar la temperatura de transición vítrea del material que vayamos a secar y poner le horno siempre a una temperatura menor.

Para secar eFil y eFil+ debemos poner el horno a una temperatura de unos 60ºC y una vez alcanzada dejar el filamento dentro entre 3 y 6 horas, dependiendo de la humedad que haya absorbido.

Una vez pasado el tiempo hay que sacar la bobina del horno y dejar que se enfríe a temperatura ambiente antes de imprimir o introducir el filamento en contenedor de almacenaje preparado para ello.

Hay ciertos materiales como el nylon que deberemos secar casi siempre antes de imprimir si lo hemos almacenado incorrectamente.

 

Esperamos que este artículo os haya sido de utilidad y si tenéis cualquier duda planteárnosla en los comentarios.

 

Un saludo y nos vemos imprimiendo.

1 comentarios

    • Avatar
      Oct 13, 2017  /  13:10  /  Respuesta
      Jose Ramon

      Muy interesante! Yo tuve problemas con un filamento de nylon que compré y al final acabé tirandolo, la proxima vez probaré a secarlo en el horno a ver que tal

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