【打印指南】材料干湿度对打印效果的影响

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耗材的干湿度对3D打印效果有重要影响,尤其是一些吸湿性较强的材料在长时间暴露在潮湿环境中会吸收水分,导致其品质下降。当受潮后的耗材被挤送到3D打印机的热端加热时,随着丝料的融化,里面水分会在200-300℃左右的高温下沸腾,产生气泡或者气体,导致打印质量不佳、层间粘连、气泡、开裂等。

在潮湿的环境下,容易吸湿的耗材种

类包括:ABS、PA、PC、PETG、PVA、TPU、碳纤维复合材料等。

  • ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物):如果ABS吸湿,它可能会在打印过程中产生气泡或导致打印品的质量下降。

  • PA(尼龙):吸湿的尼龙可能会导致打印时产生气泡或影响打印品的强度和质量。

  • PVA(聚乙烯醇):PVA是一种水溶性支撑材料,它非常容易吸湿,吸湿的PVA会变得很软,可能会导致无法正常进丝,打印的支撑结构失效或产生不良效果。

  • 碳纤维复合材料(PAHT-CF/PET-CF/PLA-CF等):碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂组成的。当碳纤维吸湿时,树脂会受潮,导致其性能下降,从而降低整体结构的强度和刚度。也可能会导致在打印过程中出现气泡或气孔,影响样件表面光滑度,甚至是破裂。

目前行业内常用的方式是在耗材生产端使用铝箔袋真空包装,在打印机端配备专用的耗材干燥箱,搭配干燥剂密闭使用。如果耗材因久置受潮,也可使用专用的耗材烘干箱烘干耗材,恢复性能。闪铸最近新推出的高速双头工业机引领者3 Ultra配备密闭耗材干燥舱,与机身集为一体。搭配干燥剂使用,可维持5天之内湿度在10%以下。同时料材舱配备湿度计,精准检测舱内湿度。

本次对比实验选用PAHT-CF作为主体打印材料,S-PAHT作为支撑材料。接下来,我们将对比两组打印前准备、打印过程和打印结果。

第一组严格按照干燥的标准操作各个环节:

1. 将材料放入烘干箱中,设置110℃持续烘干8h,确保耗材彻底干燥,恢复耗材性能。

2. 将烘干好的耗材迅速装载,左右耗材干燥舱各放置3包干燥剂,打开湿度计,盖紧盖子。

3. 观察湿度计,直至湿度成功降低到15%或者10%以下,确保舱内环境干燥。

4. 开始打印,并观察打印效果,是否有漏料、拉丝、粘连等情况。

第二组是直接打印受潮材料:

1. 第一步:将久置受潮的耗材直接装载,打开湿度计,可以看到环境湿度是60%左右,在这种潮湿的夏天环境中,耗材很容易受潮。

2. 第二步:不用放置干燥剂,不用关闭耗材舱盖子。

3. 第三步:开始打印并观察。受潮的材料在打印过程中会出现“咔咔”声音,挤出线不均匀,表面出现纹理异常。

下面两张图是对比是否使用密闭耗材舱保持干燥的打印效果,通常情况下,一个样件的打印过程从几小时到几十个小时不等,这么长的时间里,耗材需要持续保持干燥,才能保证最终样件的成型质量。两组打印的效果对比非常明显,干燥的耗材所打印出的样件表层光滑细腻、干净整洁、无拉丝现象。与之相反,受潮的耗材打印出的样件表层毛躁、拉丝缠绕、漏料严重。

闪铸引领者3 Ultra和引领者3 Plus都配备有密闭耗材干燥舱,保障设备打印效果。除此之外,闪铸还推出3D打印耗材烘干箱,可加热高达120℃,轻松烘干已受潮耗材,恢复耗材性能。该烘干箱拥有超大存储空间,可容纳6卷1kg耗材。并且,内置硅胶干燥剂,保障已烘干的耗材可长时间存储。

关于闪铸

闪铸科技是全球3D打印机行业领导品牌。闪铸科技深耕行业需求,推出全新FDM 3D打印机系列。专注高速的Guider系列打印机,具有高速成型的特性,赋力快速原型设计与制造;专注性能的Creator系列打印机,其高温舱室适配工程材料和碳纤玻璃纤维复合材料,支持更高性能的模型打印。闪铸科技提供稳定可靠的3D打印设备,优质的3D打印材料、专业的切片软件及全方位的售后服务,为中小企业提供全方位的3D打印数字化快速制造解决方案,加速设计迭代及产品化,引领3D打印智造新未来。

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