¿Puede estropearse el filamento de la impresora 3D? ¡Causas y sus soluciones!

La mayoría de las veces, podemos estar relativamente seguros de que nuestra impresora 3D está bien calibrada y lista para imprimir objetos increíblemente atractivos con nuestros altos estándares de calidad. De repente, decidimos imprimir un nuevo objeto con una bobina de filamento que no se ha utilizado en mucho tiempo. Para nuestra sorpresa, notamos que el resultado está muy por debajo de nuestras expectativas habituales.

Entonces, ¿una bobina de filamento puede estropearse y perder sus propiedades? ¿Cuáles son las causas más probables de este problema?

Si el filamento no se almacena en un recipiente sellado con gel de sílice, absorberá la humedad, lo que lo hará quebradizo, al igual que la exposición a la luz ultravioleta, ya que también puede hacer que el filamento se vuelva quebradizo y propenso a romperse, y el carrete también puede dañarse. enredarse si no se asegura correctamente a los orificios del carrete antes de guardarlo.

En resumen, aquí tienes una tabla de las causas que pueden inutilizar una bobina, sus consecuencias y sus soluciones.

Causa	Peor filamento	Mejor Filamento	Consecuencias	Solución
Exposición a la luz ultravioleta	– PLA – ABS	– PETG – ASA	El filamento se vuelve quebradizo y propenso a romperse	Sin solución
Exposición a la humedad	– PLA - ABDOMINALES – PETG	– CADERAS – ASA	:mala adherencia a la placa de construcción – Burbujas en la boquilla – Resultados heterogéneos – El inicio y el final de la extrusión se retrasan – La boquilla deja de extruir	– Secar en horno a 40°C durante 3 horas – Usa un secador de pelo – Usa un purificador de aire
Enredo en carrete	– Afecta a todos	– Afecta a todos	:la boquilla deja de extruir el filamento	– Siempre asegure la punta del filamento en los orificios del carrete después de usarlo.
Fricción del portabobinas	– Afecta a todos	– Afecta a todos	:la boquilla deja de extruir el filamento	– Coloque el carrete en objetos que sean menos propensos a generar fricción.

¿Cuánto suele durar el filamento?

Si el filamento se almacena en un lugar seco y relativamente fresco y se mantiene en su embalaje para evitar la humedad, puede esperar que su filamento conserve sus propiedades durante al menos 2 años. Esto es cierto para los termoplásticos más populares, como PLA, ABS y PETG. La excepción a esta regla es el nylon, que generalmente deja de funcionar después de 12 meses de vida útil.

Tenga en cuenta que la calidad de impresión del filamento se puede mantener durante mucho más de 2 años, pero deberá usarla para averiguarlo, pero en general evite comprar bobinas de filamento que hayan estado en un estante durante dos años o más.

Independientemente, hay demasiadas variables involucradas, por lo que es casi imposible saber definitivamente cuánto tiempo le durará un carrete de filamento determinado.

La vida útil del filamento depende de muchos factores, como las condiciones atmosféricas locales del filamento, su exposición a la luz solar, la temperatura y la humedad), y la calidad inicial y el tipo de termoplástico.

EPL

Por lo general, el filamento PLA tiene una vida útil de aproximadamente 2 a 3 años. Esto significa que puede comprarlo, almacenarlo en un lugar fresco, seco y oscuro en su embalaje original (para evitar la humedad) y aún así poder imprimir con él casi 3 años después. Tenga en cuenta que después de 2 años, la calidad de impresión puede comenzar a degradarse.

El filamento PLA puede durar mucho tiempo antes de que comience a quebrarse y muestre signos de desgaste, pero sin duda evite las bobinas de PLA que se han almacenado en un garaje caliente o al sol, ya que al PLA no le gusta el calor ni la exposición a la luz ultravioleta. .

Por otro lado, el PLA almacenado en interiores a temperatura ambiente puede durar un par de años sin que su calidad disminuya.

ABS

El filamento ABS tiene una vida útil similar a la del PLA, lo que significa que, si no se expone a la humedad, puede durar hasta dos años una vez que se saca de su empaque.

El ABS es un material más resistente y duradero que el PLA. Debido a que tiene una temperatura de transición vítrea más alta (105 °C en comparación con los 60 °C del PLA), puede soportar mejor el calor.

Aunque es menos propenso a la absorción de agua que otros termoplásticos, sigue siendo una buena idea estar seguro y mantener sus bobinas de ABS en un ambiente amigable. Con esto me refiero a mantenerlo dentro de su embalaje con múltiples bolsas de gel de sílice, no expuesto a la luz solar directa, etc.

Nailon

La gran afinidad del nailon por el agua es problemática, ya que absorbe el agua como una esponja, lo que hace que se hinche y obstruya la boquilla de la impresora, lo que puede generar resultados inconsistentes.

En solo unos pocos días, puede absorber entre un 1 % y un 3 % de humedad, y este alto contenido de agua hará que el material falle cuando se imprima.

En términos técnicos, el Nylon es un termoplástico que tiene la propiedad de ser higroscópico. Es una forma elegante de decir que le encanta absorber la humedad.

Por esta razón, si el Nylon se deja a la intemperie, su vida útil se reducirá significativamente en cuestión de días. Tampoco es adecuado para imprimir productos destinados a usos en exteriores. La mayoría de las marcas de nailon tienen una vida útil máxima de 12 meses.

Sin embargo, vale la pena señalar que todos los filamentos son más o menos higroscópicos y absorberán la humedad. Sin embargo, solo pueden absorber un cierto porcentaje y eso es todo. Obviamente, esto no es ideal para imprimir con el filamento, ya que la humedad puede crear todo tipo de problemas, pero si no te importa que la impresión se hinche un poco, entonces puedes dejar los modelos impresos afuera y una vez que hayan absorbido algo de humedad, se no absorberá más.

PETG

PETG es un copoliéster, tiene dos componentes principales:PET y glicol. Es más resistente y duradero que el PLA, así como un poco más flexible; El filamento PETG tiene una temperatura de transición vítrea más alta, lo que significa que no se deforma tan fácilmente como el PLA cuando se lo somete a bajas formas de calor (en un automóvil, por ejemplo).

Guarde el filamento PETG en un recipiente hermético para mantenerlo alejado de la humedad. La temperatura de almacenamiento también es crítica. El filamento PETG puede durar mucho tiempo si se almacena en un lugar fresco, pero si se expone al calor, se volverá quebradizo y se agrietará, especialmente cuando se expone simultáneamente a la humedad.

La mayoría de los filamentos de PETG se pueden almacenar durante 2 años o más antes de que se vuelvan quebradizos y se agrieten. Debes conservarlo en un lugar fresco y alejado de la humedad o de la luz solar directa para asegurarte de que conserva sus cualidades el mayor tiempo posible.

Ahora, donde PETG difiere de los filamentos anteriores también es que es resistente a los rayos UV, lo que lo convierte en un gran filamento en general para uso en exteriores.

¿Cómo saber si un filamento se ha estropeado y cuál es su causa?

La mala noticia es que no hay una forma clara de saber si una bobina de filamento se ha estropeado. La buena noticia es que las impresoras 3D no se dañarán de ninguna manera con el uso de filamentos viejos, por lo que siempre puede intentar imprimir un objeto de prueba rápida para verificar la calidad general de un carrete.

La gente recomienda las siguientes tres pruebas para identificar un filamento defectuoso:

• Prueba de estiramiento :No es un método totalmente fiable ya que el PLA puede ser un poco más flexible antes de averiarse. Este método también requiere que tengas un poco de fe en tus propios poderes de observación. Considero que esto es una pérdida de tiempo ya que no arroja evidencia concluyente.
• Prueba de estrés :Una forma aún menos confiable de examinar el filamento PLA en busca de signos de degradación es dejarlo colgado verticalmente durante un tiempo antes de probarlo. Tampoco lo recomiendo.
• Imprimir un objeto pequeño :esta es, con mucho, la mejor manera de probar la calidad actual de una bobina de filamento. Imprima un objeto pequeño con su configuración habitual y compruebe si el resultado es tan bueno como cabría esperar. Si escucha ruidos de estallido durante la extrusión, puede estar seguro de que se trata de un filamento húmedo.

Como habrás notado, claramente no soy un gran admirador de las dos primeras recomendaciones que generalmente se lanzan. ¿Por qué realizaría pruebas que le den una pista de la calidad si tiene una manera rápida y fácil de probar lo que está tratando de medir?

¿Cómo afecta la humedad al filamento?

La humedad acumulada en una bobina puede provocar impresiones de muy baja calidad e incluso roturas. Si el filamento se sale del carrete estirado y ensartado, podría ser una indicación de que el filamento no está lo suficientemente seco.

Las consecuencias de imprimir con filamentos húmedos son numerosas, y es una de las principales causas a la hora de obtener malos resultados.

Simplemente lea la lista de posibles consecuencias de los filamentos húmedos. ¡Ciertamente te gustaría evitar esto!

El filamento húmedo puede provocar:

• Encontrar agujeros en las capas superiores de sus piezas
• Burbujas en la punta del extrusor
• Adhesión deficiente a la placa de construcción
• Resultados muy heterogéneos al imprimir el mismo modelo
• El inicio y el final de la extrusión se retrasan, lo que da lugar a una mala calidad
• La boquilla deja de extruir el filamento de forma aleatoria

¿Por qué la humedad tiene un efecto tan grande en la calidad de impresión? ¿Qué sucede exactamente?

Espuma

El fenómeno de la formación de espuma es la razón principal de la expansión del filamento. Es malo para tus huellas. Hace que las capas sean más débiles y puede hacer que la impresión parezca una rebanada de queso suizo. Es causada por dos factores:la evaporación de la humedad absorbida y la retracción excesiva.

La formación de espuma es el proceso mediante el cual la molécula de polímero se descompone en un estado gaseoso. Las moléculas de polímero son grandes y pueden desmoronarse fácilmente. Como resultado, pierden fuerza cuando se mojan e incluso pueden romperse en secciones separadas. La energía requerida para romper estos enlaces hace que el filamento se hinche y se expanda.

Hidrólisis

La hidrólisis es otro proceso que ocurre a nivel atómico:a medida que el polímero absorbe agua, se degrada rompiendo algunos de sus enlaces químicos. Esto convierte el polímero en un monómero.

Cuando usa su impresora 3D, un filamento con bajo contenido de humedad es muy importante. Las burbujas en el estampado convierten incluso el diseño más hermoso en un revoltijo. El secado adecuado del filamento garantiza que sus diseños salgan limpios y hermosos.

¿Cómo arreglar un filamento que ha absorbido humedad?

Probablemente, la forma más sencilla y rentable de igualar gradualmente la humedad en un filamento es desecarlo con algún tipo de horno.

Un horno de cocina normal es la forma más rápida de secar bobinas de filamento. El calor puede evaporar una gran cantidad de agua, lo que lo ayudará a deshacerse del exceso de humedad y hará que su experiencia de impresión 3D vuelva a estar libre de problemas.

Los hornos de cocina harán un buen trabajo, pero antes de usarlos, sin embargo, debe considerar que no están diseñados para calentar filamentos, por lo que debe tener mucho cuidado de no derretirlos y definitivamente establecer la temperatura muy por debajo de la temperatura de transición vítrea del filamento. .

Para secar correctamente una bobina de filamento húmeda, configura el horno a 40 °C (104 °F) y déjalo allí durante unas 3 horas. De vez en cuando, compruebe cómo va el proceso, especialmente para asegurarse de que la temperatura no sea demasiado alta y derrita el filamento.

Recuerde que la temperatura de transición vítrea, la temperatura a la que el PLA comienza a volverse maleable, es de solo 60 °C (140 °F) . Si su horno alcanza o supera esa temperatura solo por unos minutos, puede estar seguro de que el carrete se arruinará para siempre.

Aunque tiendo a utilizar el horno como mi solución preferida para secar filamentos húmedos, también debo mencionar otras técnicas utilizadas por la comunidad de impresión:

Los deshidratadores de alimentos también funcionan bien, ya que están diseñados esencialmente para absorber toda la humedad de los alimentos y también lo harán con el filamento.

Por último, hay un par de productos diseñados específicamente para secar filamentos llamados, lo adivinaste, secadores de filamentos y son una forma fantástica de mantener tu filamento libre de humedad, además de que no corres el riesgo de derretir el filamento como lo harías. cuando se usa un horno.

¿Cómo almacenar correctamente el filamento?

Para evitar que el filamento absorba la humedad, la mayoría de los proveedores envían sus filamentos con una pequeña bolsa de gel de sílice. El gel de sílice es un desecante, es decir, un producto que absorbe la humedad de su entorno.

Debe almacenar todos los filamentos en un recipiente hermético o en una bolsa ziploc con esos paquetes de sílice, o simplemente puede llenar un pequeño recipiente de almacenamiento con perlas de sílice, arroz, etc. y simplemente colocar los filamentos dentro.

¿Formas comunes de arruinar su filamento (y cómo solucionarlo)?

Hasta ahora, nos ha preocupado principalmente la humedad, que es la forma más probable de arruinar un carrete sin usar. No hace falta decir que hay muchas otras formas en las que podemos arruinar nuestros filamentos, así que analicemos cada una de ellas.

Carrete de filamento enredado

En serio, es el problema más común que encuentro como alguien que gana una parte decente de sus ingresos con la impresión 3D. El funcionamiento de las impresoras FDM es sencillo. Cada impresora obtiene el filamento de plástico de un carrete, que a su vez está conectado a un portacarretes. La impresora extrae el filamento del carrete y lo derrite en una cuerda delgada con una boquilla caliente.

El filamento de plástico en realidad está enrollado en un carrete de plástico o metal en forma de bobinas circulares. Una bobina de 1 KG puede tener hasta cien bobinas. Un extremo del filamento se ata al carrete y el otro extremo se alimenta a la impresora.

Siempre que vayas a almacenar el filamento, asegúrate de insertar el extremo suelto en los orificios disponibles en el lateral de la bobina para evitar que se enrede.

Si su impresora recibe su filamento de un carrete enredado, lo más probable es que no pueda seguir empujando el plástico a través de la boquilla, se atascará a la mitad de la impresión y se perderá todo el progreso. Este es un error bastante irritante, lento y costoso.

Sin embargo, los enredos son bastante fáciles de evitar. Todo lo que tienes que hacer es nunca dejar que el extremo suelto del filamento quede libre. Si no está en la impresora, debe estar en su mano o bien asegurado a los orificios presentes en los bordes del carrete.

Sin embargo, si encuentra que su filamento se ha enredado, simplemente comience a desenrollarlo del carrete manualmente y luego rebobine el filamento usted mismo e inserte el extremo en uno de los agujeros para que permanezca bien ajustado.

¡Mantén tus filamentos fuera del alcance de niños, animales o adultos irresponsables!

Tener una mascota, niños pequeños o un visitante adulto irresponsable en la casa plantea un problema particular para los propietarios de impresoras 3D.

El filamento es frío al tacto, parece un cable brillante, hace un zumbido genial cuando se mueve y tiene un color delicioso. Probablemente haya visto lo que los niños o las mascotas pueden hacer si ponen sus manos en un rollo de papel higiénico de aspecto opaco, ahora imagine lo que le harán a un rollo de filamento brillante y de aspecto fresco. Por lo tanto, es mejor mantener los filamentos alejados.

Daño solar

Como ya hemos establecido, la mayoría de los filamentos no son resistentes a los rayos UV y la exposición al sol probablemente los dañará con el tiempo.

A veces, sus filamentos pueden verse bien, pero en realidad puede sentir o ver que el material PLA o ABS se siente más suave o quebradizo, más delgado y más flexible. Y lo peor de todo, podría haberse deformado hasta el punto de ser tan frágil que podría romperse o romperse fácilmente.

El daño solar ocurre principalmente mientras el filamento se transporta o almacena cerca de una ventana. Ciertamente es fácil evitar este problema.

El carrete está demasiado flojo o demasiado apretado en el soporte del carrete de la impresora

Un problema muy común con la impresión 3D es cuando el portabobinas tiene tanta fricción que la bobina no se puede mover fácilmente mientras se imprime, lo que provoca problemas como capas débiles, mala adherencia o incluso obstrucciones y atascos.

Para evitar esto, asegúrese de que el portabobinas se pueda mover libremente y al mismo tiempo no obstaculice la rotación de la bobina cuando la impresora tira de ella.

No utilizar una guía de filamentos

Una guía de filamento casi siempre consta de un tubo de teflón. Usarlo para alimentar el filamento a su impresora puede ayudar a evitar que el filamento se enrede y le brinda un poco más de tranquilidad mientras trabaja.

Puede ser muy útil para mejorar la calidad de sus impresiones asegurándose de que la impresora 3D extruya el filamento recto y evite que se enrede.

Conclusión

Habiendo repasado cada uno de los posibles problemas, podemos concluir que la mayoría de ellos no solo son evitables sino bastante fáciles de prevenir.

Asegúrese de implementar estas recomendaciones en su flujo de impresión habitual y siempre tómese unos segundos adicionales para almacenar correctamente sus filamentos.

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