• en
  • de
2020-05-08

Czym jest suszenie próżniowe i jak je wykorzystać?

Niektóre rodzaje filamentów wykorzystywanych w druku 3D charakteryzują się wysoką higroskopijnością. Oznacza to, że są one podatne na to, by chłonąć wilgoć z otoczenia. Musi być ona usunięta, by móc ich użyć do druku. Jak tego dokonać? Służą przy tym pomocą specjalne suszarki próżniowe. Jak działają?

Co to jest suszenie próżniowe?

Wilgoć zagraża jakości wydruków 3D z filamentów w technologii FDM. Dlatego konieczne jest suszenie materiałów do drukowania. Przy ich podgrzewaniu można je zniszczyć i zdeformować, dlatego zalecane jest suszenie próżniowe w specjalnych suszarkach.

Nie dochodzi w nich do zjawiska podgrzewania filamentu, dlatego nie ma ryzyka deformacji. Za to w suszarkach próżniowych obniżany jest poziom ciśnienia wewnątrz szczelnej komory. Niższe ciśnienie powoduje obniżenie temperatury wrzenia wody, dzięki czemu wystarczy, że do owej komory dostarczona zostanie niewielka ilość ciepła, aby spowodować szybkie odparowanie całej wilgoci z filamentu. Należy umieścić filament w takiej komorze, by przeprowadzić efektywne suszenie próżniowe w praktyce.

Jakie zastosowanie ma suszenie w próżni?

Suszenie w próżni bez wątpienia ma zastosowanie w przypadku filamentów - tworzyw sztucznych, wykorzystywanych do druku 3D. Mogą one chłonąć wodę i w takiej postaci nie powinno się ich używać do drukowania. Jakość wydruku 3D w takiej sytuacji może być niska.

Filament trzeba pozbawić nadmiaru wilgoci. W zwyczajnym suszeniu ciepłym powietrzem może być uszkodzony i zmniejszona zostanie jego wytrzymałość. Za to susząc go w próżni, cząsteczki wody zostaną z niego skutecznie i bezpiecznie usunięte.

Ogólne zasady działania suszenia próżniowego

 Suszenie próżniowe działa w ten sposób, że produkty wrażliwe na wysoką temperaturę, a zaliczane są do nich również filamenty do druku 3D, suszone są w komorach próżniowych. Próżnia prowadzi do obniżenia temperatury cieczy niezbędnej do odparowania. Proces ten jest realizowany w dużo niższej temperaturze niż suszenie konwencjonalne, dlatego zachowane są cechy pierwotne suszonych w próżni filamentów.

Urządzenia do suszenia próżniowego są w stanie zapewnić wysoki poziom bezpieczeństwa dla materiałów z tworzyw sztucznych. Można mieć pewność, że będą one pełnowartościowe i naszykowane do użycia w głowicach drukarek 3D.

Suszenie próżniowe filamentów 3D

 W technologii druku 3D FDM/FFF wykorzystywane są filamenty w formie żyłki. To termoplastyczne materiały do druku trójwymiarowego, które charakteryzować mogą się zwiększoną higroskopijnością. Najbardziej narażone na wilgoć są takie materiały specjalistyczne jak nylon, PVA, BVOH, ale też zbyt wysoki poziom wilgotności może dotyczyć często wykorzystywanych w druku 3D materiałów PLA czy ABS.

Warto podkreślić, że suszenie filamentów 3D może być obowiązkowym etapem przygotowania materiałów do wydruku trójwymiarowego. Polimery, tj. tworzywa sztuczne do drukarek 3D mają budowę przypominającą łańcuch molekuł. Wilgoć sprawia, że łańcuchy te są niszczone przez cząsteczki wody. Jak może to wpłynąć na ostateczny wydruk? Może go nawet zniszczyć. Kiedy wilgotny filament przechodzi przez głowicę drukarki 3D, można usłyszeć charakterystyczne trzaski, co jest efektem parowania z jego wnętrza zawartych tam cząsteczek wody. W konsekwencji występuje ubytek materiału, z którego drukowane są poszczególne warstwy projektu 3D. Wilgotne druki 3D mogą mieć widoczne dziurki i być wiotkie.

Należy więc uczynić wszystko, aby filamenty nie zawilgotniały. Jak zabezpieczyć wydruki 3D przed wilgocią? Przede wszystkim zadbać o obniżenie poziomu wilgotności powietrza w pomieszczeniach, w których są one przechowywane. Tworzywa sztuczne stosowane w przetwórstwie termicznym, przeznaczone jako filamenty do drukarek 3D, wymagają przechowywania ich w suchym i ciepłym środowisku, o stałym poziomie temperatury i wilgotności powietrza. Jeśli jednak filament zawilgotniał, można posłużyć się suszarką próżniową, by zmniejszyć poziom zawartości cząsteczek wody w jego łańcuchach molekularnych.