Можно ли отремонтировать старый PLA?

Вдохновленный другим вопросом и тем, что некоторые из моих нитей накала будут сталкиваться с той же проблемой, когда я буду использовать их снова, я хотел бы знать, есть ли проверенные способы избавления от воды, которая попала в нить PLA от влажности? Известно, что нить имела слишком сильное воздействие влаги, когда слышала крошечные порывы во время экструзии и / или более хрупкие отпечатки.

Я знаю о предложениях по нагреву воды из нити накала при температуре значительно ниже температуры стеклования, но может ли кто-нибудь предоставить информацию из первых рук или даже доказательства?

Самый простой способ освежить нить - это горячий воздух, хотя есть и другие варианты.

Для каждого пластика существует оптимальный уровень влажности при обработке в расплаве , обычно в пределах 0,1-0,2% по весу. Но равновесное содержание влаги в большинстве пластмасс во влажном воздухе может составлять более 1%. Как следствие, обезвоживание горячим воздухом является стандартной практикой для подготовки пластиковых гранул для экструзии в промышленности. Практически все литые и экструдированные пластиковые изделия в мире, включая нити для 3D-принтеров, изготавливаются из предварительно высушенных гранул. Горячий воздух продувается через гранулы, пока они не опустятся ниже предела влажности.

Различные пластики допускают экструзию с различным количеством влаги и поглощают различное количество влаги. Они также могут переносить различные температуры сушки. Таким образом, идеальные условия хранения и сушки зависят от материала.

• PLA поглощает относительно мало влаги, но во влажных средах может накапливать достаточно воды, чтобы вызвать образование пузырьков пара во время экструзии. В некоторых случаях пузырьки пара могут способствовать заклиниванию в горячем конце. Известно, что чрезмерная влажность вызывает набухание, которое может увеличить сопротивление подачи нити. Это спорно на самом деле вызывает ли сырость хрупкость, или , если это отдельный вопрос старения. Люди, которые держат свои дома ниже ~ 50% относительной влажности, обычно не имеют никаких проблем. Оставляя PLA в сухой среде в течение недели или двух, следует соответствующим образом повторно высушить его, или его можно осторожно нагреть до температуры около 120 ° F / 50 ° C в течение пары часов. (Некоторые люди сушат это горячее. Но это рискует деформировать нить.)
• ABS также не поглощает много воды, но, возможно, немного больше, чем PLA. Это также испытывает пузырьки пара, но это, как правило, единственная проблема. Дома ниже ~ 45% относительной влажности обычно не имеют проблем. Хранение АБС со свежим силикагелем в течение пары недель высушит его. Или его можно сушить в духовке до температуры около 180 ° F / 80 ° C в течение пары часов. БЕДРА можно лечить одинаково.
• Тип ПЭТ, используемый в пластиковых бутылках, быстро разлагается в смолу в результате гидролиза при расплавлении с любым значительным содержанием воды. Таким образом, нити PETG специально смешаны, чтобы поглощать меньше воды и быть менее поврежденными водой, чем PET. Но все еще существует вероятность образования пузырьков и облачных нитей из-за расширения пара при более высоких температурах, и есть некоторые свидетельства того, что влажный PETG производит более слабые, более хрупкие отпечатки, чем сухой PETG. Смеси разных производителей требуют разных условий: некоторые люди сообщают, что t-glase Taulman нуждается в сушке в печи и бережном хранении, в то время как Esun PETG довольно терпимо относится к нормальным уровням влажности в домашних условиях. Сушка в духовке при 150F / 65C должна работать хорошо.
• Нейлон поглощает огромное количество воды, в результате чего он значительно набухает, образует массивные пузырьки пара, выглядит мутно, больше деформируется и прилипает меньше, чем правильно высушенный нейлон. Это почти непечатно, когда мокрый. Его следует сушить в духовке при температуре около 150 ° F / 65 ° C в течение 4 часов - влагопоглотитель не удалит из него достаточное количество влаги. Фактически, нейлон будет вытягивать воду из использованного силикагеля! После высыхания его следует хранить с агрессивным влагопоглотителем (либо кремнезем сухой, либо предпочтительно хлорид кальция). Для того, чтобы он стал слишком влажным, требуется всего несколько часов пребывания на воздухе. Настоятельно рекомендуется создавать герметичную систему подачи в сухом ящике, чтобы избежать открытого времени во время и между отпечатками.
• Поликарбонат похож на нейлон в том, что он является агрессивным водопоглотителем. Он будет выглядеть облачно, образовывать пузырьки пара, больше деформироваться и обеспечивать очень плохое сцепление слоев при намокании. Его следует сушить в духовке при температуре 180 ° F / 80 ° C, если он находится на пластиковой катушке (до 250 ° F / 120 ° C, если сушить отдельно) в течение 4+ часов, а затем хранить в сухом боксе с агрессивным осушителем, таким как нейлон. Обратите внимание, что некоторые современные смеси ПК, такие как Esun ePC, менее склонны к водопоглощению за счет некоторого снижения механических свойств.
• ПВА в основном разрушается в воздухе, так как он буквально растворяется в воде. Хранить в сухом ящике с агрессивным осушителем всегда.

Композитные нити следует обрабатывать как базовый материал.

Некоторые варианты сушки и предотвращения:

• Духовка : «теплые» настройки обычно работают довольно хорошо. Дайте духовке предварительно нагреться и отстоитесь, и измерьте температуру с помощью хорошего термометра или термопары. Защитите нить от прямого лучистого нагрева и горячих точек алюминиевой фольгой, листами печенья и т. Д. Электрические духовки высыхают быстрее, чем газовые, потому что при сжигании природного газа образуется дополнительная влажность. Не оставляйте духовку без присмотра, если температура превышает температуру стекловолокна, иначе могут произойти плохие вещи!
• «Легкое ведро» : 5-галлонное пластиковое ведро с лампочкой накаливания внутри - это довольно эффективный способ осторожного нагревания низкотемпературной нити, такой как PLA, для сушки или среднесрочного хранения. Оставьте крышку слегка открытой при высыхании.
• Пищевой дегидратор : прекрасно работает. Установите температуру, как указано выше. Основная проблема - получить достаточно большое пространство внутри для катушки с нитью.
• Адсорбционный : Для того , чтобы осушителя к активно сухой нити, она должна быть значительно более привлекательной для воды , чем нить. А сродство к воде зависит от того, насколько влажный материал уже есть. Это означает, что сухой осушитель может легко вытянуть немного воды из очень влажной нити, но влажный осушитель может фактически дать воду Нити! Аккумуляторный индикаторный осушитель (например, Eva-Dry E-333единица) идеально. Также важно иметь достаточно Влагопоглотителя: силикагель может поглощать только 10% своего веса в воде при относительной влажности 20%. Это означает, что для извлечения 1% влаги из мокрой 1-килограммовой катушки вам нужно начинать, по крайней мере, со 100 г сухого до костей свежеиспеченного кремнезема! «Использованный» кремнезем в основном бесполезен, он уже содержит слишком много воды, чтобы вытянуть его из нити. Но вы можете повторно высушить кремнезем в духовке. 250F / 120C в течение 6 часов должны быть безопасными для всех типов силикагеля, но для некоторых силикагелей возможна более агрессивная сушка (включая микроволновую сушку). Следуйте инструкциям производителя геля.
• Райс : не работает. Это в основном миф о том, что рис обладает сушильной способностью. Сумка с рисом, которую вы покупаете в магазине, уже достаточно близка к равновесию влаги с воздухом, поэтому она обладает минимальной способностью вытягивать воду из нити (или впитавшегося iPhone, если на то пошло). Если вы высушите рис в духовке, чтобы сначала вытеснить воду, он будет работать до некоторой степени, но силикагель значительно эффективнее.
• Кошачий помет : кошачий помет в стиле силикагеля практически идентичен осушающему силикагелю. Как и рис, он довольно близок к насыщенному при открытии контейнера, но может быть высушен в духовке, чтобы стать хорошим дешевым сыпучим влагопоглотителем. Глиняный кошачий помет не так эффективен. Будьте осторожны, чтобы на вашей нити не было пыли от кошачьих туалетов.
• Сухое хранение Желательно использовать толстую пластиковую коробку с воздухонепроницаемым уплотнением. Ищите код переработки 2 (HDPE) или 5 (PP) на коробке. Ведра 5 галлонов с крышками также работают нормально. Цыпленки и другие тонкие пластиковые пакеты лучше, чем ничего, но они проницаемы для воды (да, действительно) и на них можно положиться только до тех пор, пока в сумке есть свежий осушитель. Акриловые / оргстекла сушилки продаются разными людьми, но акрил очень проницаем для воды, поэтому я не рекомендую этот вариант.
• Кондиционирование воздуха . Простое поддержание воздуха в помещении для печати достаточно сухим защитит PLA, ABS и другие нити с низким поглощением. Это может помочь купить монитор влажности, чтобы получить представление о вашей влажности окружающей среды.

Теперь, рассматривая оригинальный вопрос здесь, важно отметить, что содержание влаги не единственный способ, которым нить может стареть или повреждаться. PLA, в частности, со временем становится хрупким. Существуют разные теории, почему это происходит. Одним из них является постепенное химическое старение, потому что поли (молочная кислота) просто не очень стабильный полимер. Влага может способствовать этому процессу старения, но истинное химическое старение будет необратимым, даже если нить будет позже высушена. Сколько это происходит, зависит от конкретной полимерной смеси и условий хранения.

Другая теория старения PLA заключается в том, что остаточные напряжения экструзии нити (от вытягивания до нужного диаметра и быстрого охлаждения на водяной бане) медленно ползут со временем. Любой, кто поместил деталь PLA под большую нагрузку более чем на несколько недель, увидит, что PLA сползает. Это довольно странный полимер в том смысле, что он будет «ползти до разрушения» и растрескиваться при очень низких значениях удлинения при ползучести, а не прогрессивно деформироваться пластичным способом, как большинство материалов, склонных к ползучести. Таким образом, если PLA имеет значительные напряжения, зафиксированные в начальном процессе экструзии (что является очень распространенным), он может постепенно переходить в более хрупкое расположение молекул полимера. Это объясняет эффект старения и объясняет, почему «сушка» иногда омолаживает PLA:

Хранение PLA в пластиковых замках на молнии вместе с силикагелем помогает извлекать воду из PLA. Если у вас нет силикагеля, рисовые зерна могут быть другим способом решения этой задачи.

Имейте в виду, что пакеты с застежкой-молнией могут быть не совсем воздухонепроницаемыми или, возможно, влагонепроницаемыми, но гораздо лучше, чем ничего.

У меня есть вакуумный упаковщик для пищевых продуктов, пакеты с застежкой-молнией с вакуумным уплотнением и я положил их в холодильник, где они не сохраняют свою плотную посадку, то есть воздух просачивается внутрь.

Я не проводил исследования, но мешки, помеченные для морозильника, должны быть лучше, я знаю, что они толще.

«Американская кухня для испытаний» пробовала различные пакеты, и им понравились сумки с морозильной камерой с двойной молнией марки Ziploc. К моему изумлению, катушка с нитью "просто" помещается в галлоновую сумку (YAY!).

Если вы можете получить настоящие пищевые вакуумные пакеты, достаточно большие для катушки для длительного хранения, это лучший способ.

Мне было приятно узнать то, что я ДОЛЖЕН знать, а именно то, что УФ может быть фактором - и до сих пор хранил мою нить в восточном окне, которое попадает на солнце.

Хлорид кальция является отличным влагопоглотителем - его часто продают как «шкаф-осушитель» или в условиях холодного климата, как очень недорогую «соль» для таяния льда (проверьте ингредиенты).

Поглощая влагу, CaCl ₂ растекается и вреден, например, для кожи, поэтому убедитесь, что вы опорожняете жидкость и время от времени освежаете кристаллы.

Датчик влажности за 7 долларов США можно приобрести (Amazon, eBay и т. Д.) И поместить в контейнер с нитью и влагопоглотителем, чтобы посмотреть, как он работает.

/ Ward C, изобретатель Xmodem & BBS

Имейте в виду, что газовые печи производят воду при сжигании газа, поэтому она не так эффективна, как электрическая печь для сушки.

Кремнеземистый осушитель отлично подходит для сушки филамента, но вы хотите, чтобы по крайней мере некоторые из шариков осушителя были «указывающими» на тип. То есть они показывают изменение цвета при насыщении влагой. Влагопоглотитель на основе диоксида кремния можно перезаряжать в печи с температурой 104 ° С (220 ° F) и выдерживать более высокую температуру, чем нить накала, и он вытесняет воду при нагревании, даже если в газовой печи много его. Указывающий кремнезем обычно синий или оранжевый, сухой, розовый или зеленый во влажном состоянии. Если у вас есть белые шарики кремнезема с небольшим процентом шариков-указателей в них, они будут выровнены по влажности, так что указательным шарикам можно доверять указывать для всей партии. Не указывающий кремнезем дешевле и может быть добавлен с небольшой дозой указывающих шариков.

Я использую «большую сумку» с двойной застежкой-молнией x-large (~ 5 галлонов) и весь запас нитей внутри, а также сумку из ткани, в которой находятся 2,5 фунта кремниевых бусин. Даже если уплотнение Ziploc не является идеальным, кремнезем будет поддерживать низкую влажность до истощения. Он рассчитан на снижение влажности до 40% и удержание 40% по весу в воде (не 10%, упомянутых выше, более 40% воды и влажность поднимется выше 40%), но в моем доме 46% относительной влажности (относительная влажность) мой пакет накаливания упал до 15% в течение 20 минут (измерено с помощью измерителя влажности HVAC). 2,5 фунта (1,1 кг) кремнезема могут поглощать 1 фунт воды (0,45 кг). Вы можете взвесить свой кремнезем, чтобы узнать, сколько в нем воды. Я хранил свою нить в вакуумной камере в течение недели, пока я ждал, пока прибудет мой заказ осушителя, поэтому нить была довольно сухой, прежде чем я заполнил пакет. Вакуумная камера непрактична для хранения, так как вы должны откачивать ее каждый раз, когда открываете, и она мало что держит.

Я превратил непригодный PLA в нить, которая хорошо печаталась, поместив ее в сухую духовку на пару часов. Я использовал 90 градусов по Цельсию (194 градуса по Фаренгейту), который может быть слишком горячим, поскольку он искажает круглую нить, чтобы быть плоской стороной, поскольку нить смягчается и снимает напряжения. Это напечатано хорошо. Возможно, 70 градусов по Цельсию (158 градусов по Фаренгейту) будут меньше деформировать нить накала.

Сегодня у меня есть большая пластиковая корзина с рулонами накаливания и тремя сменными сменными цветными картриджами. Как только они выглядят совсем не сухими, я подключаю их, чтобы перезарядить. Это может быть недостаточно для PETG и Nylon - у меня пока нет особого опыта.