PLA灯丝为什么会变脆?让我们解决它!
不久前,我尝试使用一段时间未使用的灯丝颜色打印一些东西。令我惊讶的是,灯丝多次断裂,打印出来的整体质量令人印象深刻。不用说,我在存放时没有花太多心思来妥善保存线轴。如果发生在您身上,您可能还想知道为什么您的 PLA 灯丝会变脆。
PLA 是一种吸湿性细丝,如果暴露在湿气中会变脆,这意味着它会吸收水分,但暴露在紫外线辐射(太阳光)下会进一步损坏它,使其失去颜色并变脆、变弱,并且容易捕捉。为避免这种情况,建议进行适当的存储。
为什么PLA会变脆并折断?
众所周知,PLA 或聚乳酸的机械结构很脆,但环境条件会并且确实会导致其已经很脆的状态。 PLA具有吸湿性,会吸收大气中的水分,从而改变其机械结构,使其更脆。
除此之外,太阳的紫外线会分解 PLA 灯丝和印刷品。最后,并非所有的 PLA 灯丝都是按照相同的标准制造和包装的,因此某些品牌类型会比其他品牌类型更易碎。
它可能吸收了水分
如前所述,PLA 具有吸湿性,这意味着它会从空气中吸收水分,使其膨胀,并改变其可能导致打印并发症的特性。虽然应该提到的是,PLA 的吸湿性低于尼龙或 TPU,但仍能够在短时间内吸收足够的水分,从而对打印质量产生负面影响。
受潮的灯丝会膨胀并可能卡在 Bowden 进料管中或由于现在易碎灯丝上的正常张力而折断。此外,长丝中的水分在挤出机中沸腾,导致蒸汽冒泡和爆裂,并会影响挤出长丝的稠度。这些印刷并发症最终会影响印刷质量。只需看看下面的照片,就可以了解湿度对整体打印质量的影响。
它可能已经暴露在紫外线下
就像我之前提到的,当 PLA 变脆和容易折断时,最大的罪魁祸首就是太阳。
将灯丝卷放在窗户附近直射阳光下不会影响它,如果它只放置一两天,但放置一两个月,你会开始注意到一些退化,主要是颜色的形式损失。
然而,PLA 在与太阳接触时会发生这种情况,因为它也会变得更弱、更脆。
PLA 应始终存放在密封容器中,并装有可吸收水分的东西,例如二氧化硅珠,并且绝不应在阳光直射下。
有关如何为您的灯丝制作存储容器的更多信息,请参见本文末尾。
劣质灯丝
并非所有制造商都按照相同的标准生产 3D 灯丝。在许多情况下,成分和过程是保密的,以获取更大的市场份额。从商业的角度来看,这一切都很好,但是不知情的消费者会为以“负担得起的”价格出售的劣质灯丝付出代价。
某些彩色染料类型会导致灯丝变脆,而在其他情况下,灯丝的包装和运输有问题。作为一种可生物降解的产品,一旦打开,特别是在潮湿的环境下,除非采取严格的储存措施,否则使用寿命会大大缩短。
为确保您使用的灯丝质量,最好找到生产优质灯丝的品牌并坚持使用该品牌。您可以尝试其他品牌,以创建您自己的最佳品牌体验记录。请确保您的 3D 打印流程井井有条,并始终加倍努力以正确存储和保存您的灯丝和打印件。
如何使用易碎的 PLA 灯丝进行打印
使用易碎的灯丝打印就像将自己设置为碰撞测试假人;你会崩溃,你的打印会失败。但是另一方面,如果您没有意识到灯丝已经超出正常使用范围而变脆,只是在打印时才发现,那么您可以尝试提高喷嘴温度,以期摆脱潮湿问题。然而,这个小技巧并不总是可靠地工作,所以我倾向于建议不要使用该灯丝,直到它干燥并再次处于适当的条件。
印刷界持有这样的想法,这在一定程度上是基于逻辑的,它肯定了去除灯丝中的湿气将使材料恢复到原来的状态。虽然这既似是而非,也有可能,但其中有一定的运气成分。
由自然资源制成的可生物降解产品自然会发生降解,而水分和紫外线只会加速这一过程。在吸湿性极低且灯丝仍在保质期内的情况下,尝试打捞灯丝是非常可行的,并且绝对建议尝试干燥灯丝。
PLA的保质期很大程度上取决于制造商和灯丝的整体质量。尽管如此,如果在打开包装后妥善存放,您的灯丝可以使用长达两年。
在这种情况下,可以将灯丝恢复到原来的状态,因此不仅要干燥灯丝,而且要正确储存和使用,绝对值得付出努力。
如何干燥 PLA 灯丝
PLA灯丝有保质期,还有其他限制灯丝使用的门槛,一个是吸湿性。如果所述吸收已经在很长一段时间内发生并且降解已经成为永久性的,那么干燥长丝将无济于事。但是,如果吸湿性很小并且在短时间内发生,则可以将灯丝干燥并恢复到正常状态。
这里有一些方法可以成功地将灯丝干燥到仍然可以打印的程度。
- 长丝烘干机: 长丝烘干机是一种方便的设备,特别是如果您呆在沿海地区等湿度较高的地区。长丝干燥器在使用前加热长丝,这样做可以让任何水分蒸发。温度始终低于灯丝的玻璃化转变温度(PLA 约为 65C°),因此您不必担心灯丝在烘干机中熔化。
- 食品脱水机: 使用食品脱水机实际上是理想的,因为温度有利于干燥而不破坏灯丝的玻璃化转变温度。这个过程会很慢,但结果值得花时间。
- 对流烤箱: 可以使用普通的对流烘箱来烘烤灯丝。该过程非常缓慢,平均需要四到六个小时来干燥灯丝。如果您没有其他选择,您应该将烤箱温度设置在 40°C – 50°C 之间(如果可以设置得那么低)。我还应该指出,使用同一个烤箱烹饪食物可能不是最佳选择,但我确实做过多次。
如何防止PLA吸潮
无论您所在地区的平均湿度水平如何,建议正确存放灯丝。一个简单的解决方案是使用带有硅胶的 Ziploc 袋子来吸收袋子中捕获的少量水分。密封或密封的硅胶容器也是一个不错的选择,可能更适合储存。
如果您为 3D 材料指定了一个房间,那么使用除湿机将有助于控制湿度。这显然取决于您存储的灯丝数量以及打印频率,因为进出房间会增加湿度。
保护您的灯丝免受外部元素的影响应该是标准做法,并且将灯丝分配到打印机中不应不必要地将灯丝暴露在空气中。可以使用带有硅胶的储存箱来控制湿度,长丝将直接从干燥箱中送入挤出机。这将彻底消除您可能遇到的任何水分问题。
使用干燥箱的好处是,长丝末端通过一个定尺寸的开口直接送入挤出机,除了防止长丝受潮外,还可以防止长丝缠结。
如何制作长丝干燥箱
灯丝干燥盒是 3D 打印的重要组成部分,因为它们可确保您的灯丝得到完美保存并随时可用。虽然干燥箱本质上只是一个密封箱,里面有硅胶来提取箱内的水分,但改进后的设计包括一个加热器,以促进干燥过程。
有几家公司(品牌)生产加热干燥箱,但您可以轻松地以一小部分价格制作自己的加热干燥箱,而且效果与品牌型号一样好。
主要想法是保持灯丝干燥并准备好打印。制作自己的加热干燥箱的美妙之处在于您可以设计它以适应您的 3D 打印活动。例如,如果您不打印太多并且很少更改灯丝类型或颜色,那么较小的单元将满足您的目的。相反,如果您使用两种或三种不同类型的灯丝,则更大的加热干燥箱会更好。
您基本上需要以下廉价物品来构建自己的加热干燥箱:
- 一个足够大的塑料容器,可以容纳您通常使用的线轴数量。容器最好有一个密封的盖子以限制气流;但是,容器不必 100% 密封,因为加热的空气需要一个小出口。
- 一种允许长丝线轴在盒子中自由滚动的系统。经常使用滚轮,但这限制了您可以在包装盒中使用的线轴尺寸,因此需要根据您使用的卷轴尺寸进行考虑。
- 一个温度和湿度计,因此您可以监控这两个值。
- 一个扁平的爬行动物电加热器,放置在一个或多个线轴下方,通常设置在 32°C 左右。
- 硅胶珠或硅胶包可吸收水分。二氧化硅珠是橙色的,当被水分饱和时会变成绿色。它们可以在烤箱中烘干,当它们再次变成橙色时,可以重复使用。
- 您需要在容器中钻孔以供耗材通过,最好在每个出口连接一根标准塑料管,以便将耗材直接送入打印机的进料装置。这将使灯丝在进入打印机时保持温暖。
您可以观看 Becky Stern 的精彩视频,展示如何拥有长丝干燥箱:
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