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Essiccatore di filamento PrintDry
Tutti gli utenti di una stampante 3D sanno quanto sia importante mantenere il filamento privo di umidità, poiché è una fonte di problemi comuni. Rilevare il problema dell'umidità è semplice, poiché la finitura del pezzo risulta morbido e poroso, inoltre durante la stampa si sentono delle piccole esplosioni, causate dall'evaporazione improvvisa dell'acqua dall'interno del filamento all'uscita dell'estrusore. Questa acqua può arrivare a ossidare certi elementi dell' estrusore, come i nozzle in acciaio temprato.
Molti utenti cercano di asciugare i filamenti in un forno domestico, con i pericoli che questo comporta. Inoltre, con la scarsa uniformità del processo dovuto al fatto che questi forni di solito non riescono a mantenere stabile la temperatura a valori così bassi (35 - 85 ºC), instabilità che in alcuni casi può provocare più problemi che soluzioni. Per questo motivo Printdry viene a risolvere un problema nella stampa 3D, soprattutto agli utenti che utilizzano filamenti tecnici, dove ogni piccolo dettaglio conta nella qualità finale dei pezzi.
I filamenti igroscopici sono inclini ad assorbire molta acqua, poiché le molecole d'acqua si legano alle molecole dei polimeri, formando forti legami intermolecolari. Certi materiali, come i Nylons, tendono a guadagnare molta umidità in poco tempo e devono essere asciugati applicando calore su di essi, a causa della difficoltà nel rompere i legami intermolecolari così forti che li compongono. In questo caso, l'uso di disidratanti non è sufficientemente efficace, poiché si saturano prima di riuscire a ridurre sufficientemente i valori di umidità del filamento (inferiore al 20 %).
Per risolvere il problema dell'umidità si raccomanda di utilizzare l'essiccatore di filamenti PrintDry, un dispositivo capace di rompere i legami intermolecolari tra l'acqua e il polimero grazie ai parametri di asciugatura che verranno ampliati più avanti.
Grazie al suo design, le bobine di filamento vengono posizionate in modo parallelo in due camere di essiccazione; consentendo di asciugare due bobine fino a 200 mm di diametro.
Inoltre, consente altre opzioni, implementate attraverso due kit:
La PrintDry Pro dispone di un display digitale con 6 opzioni preimpostate (35 ºC, 45 ºC, 55 ºC, 65 ºC, 75 ºC e 85 ºC) dove è possibile regolare facilmente la temperatura. Inoltre, dispone di un timer integrato, quindi è possibile impostare il tempo di essiccazione necessario per ogni materiale.
Per comprendere il funzionamento del PrintDry, dobbiamo parlare dei seguenti parametri:
Le molecole che formano il filamento si agitano in base all'aumento della temperatura fino a quando si indebolisce l'unione dei legami intermolecolari tra acqua e polimero. Una volta rotto, le molecole d'acqua si liberano verso la parte esterna del filamento e quindi nell'aria in contatto con esso. Quest'aria è a una temperatura elevata (fino a 85 ºC) e con un basso contenuto di umidità, grazie al essiccatore di filamenti PrintDry stesso, migliorando e accelerando il processo di asciugatura. Considerato ciò, non bisogna cadere nella tentazione di utilizzare la massima temperatura del dryer di filamenti PrintDry per asciugare tutti i filamenti, poiché potrebbe verificarsi una degradazione termica e/o ossidazione del filamento. Di seguito è riportata una tabella con temperature e tempi raccomandati per ogni materiale:
La temperatura reale all'interno del PrintDry Pro può variare a causa della temperatura ambiente, della posizione della macchina e della quantità di filamento o sacchetti disidratanti inseriti all'interno. Se la temperatura ambiente è alta, ciò si rifletterà in una temperatura più alta all'interno del PrintDry Pro. In relazione alle camere del PrintDry Pro, quando viene utilizzato il vassoio extra (creando una camera di asciugatura aggiuntiva), la camera inferiore può avere una temperatura fino a 8º C superiore rispetto alla camera di asciugatura superiore. Inoltre, maggiore è la quantità di materiale all'interno del PrintDry Pro, maggiore sarà la temperatura.
Come chiaramente evidenziato nella tabella precedente, i filamenti non si asciugano istantaneamente. Il primo passo è che il calore penetri in tutto il filamento incluso quello che si trova all'interno del bobinato. Una volta che tutto il materiale è alla temperatura ottimale, è necessario attendere un certo tempo affinché l'acqua concentrata all'interno del filamento si posizioni sulle pareti e da lì evapori nell'aria. Attendere il tempo raccomandato nella tabella precedente è fondamentale per ottenere sempre le massime proprietà dei materiali. Inoltre, per assicurarsi che l'umidità del filamento sia quella ideale, si può utilizzare un misuratore di umidità digitale, inserendolo all'interno dell'essiccatore di filamenti, proprio accanto al materiale che si sta asciugando. Proseguendo con i tempi di asciugatura, non è consigliabile utilizzare il essiccatore di filamenti PrintDry per più di 48 ore consecutive, è necessario spegnerlo fino a quando non si raffredda. Il essiccatore di filamenti PrintDry Pro dispone di un timer integrato che spegne automaticamente il dryer quando sono trascorse 48 ore.
Questo termine è la concentrazione di umidità nel filamento rispetto a quella dell'aria circostante. Il contatto del filamento con aria secca (basso punto di rugiada) facilita il trasferimento dell'acqua nell'aria in modo rapido ed efficace.
Il essiccatore di filamenti PrintDry ottiene un flusso d'aria naturale grazie al semplice effetto del riscaldamento dell'aria, che diventa più leggera, si alza, assorbe umidità raffreddandosi e scende. Questo processo si ripete ciclicamente, generando un flusso d'aria che aumenta il potere di asciugatura del filamento.
A livello molecolare, ciò che avviene da quando un filamento ha un alto percentuale di umidità fino al momento successivo all'asciugatura si riassume in quattro fasi:
Fase 1: Una volta che il filamento assorbe l'umidità dall'aria, le molecole d'acqua si legano saldamente alla catena del polimero che forma il filamento, formando legami intermolecolari.
Fase 2: Il calore allenta i legami tra l'umidità e la catena del polimero, permettendo alle molecole d'acqua di muoversi liberamente attraverso il filamento.
Fase 3: Grazie al basso contenuto di umidità nell'aria circolante, le molecole d'acqua concentrate all'interno del filamento si spostano verso la superficie, dove vengono trasportate dall'aria secca.
Fase 4: Dopo aver asciugato il filamento per un tempo sufficiente, il contenuto d'acqua si riduce significativamente (fino al 10 %), garantendo una stampa 3D di qualità.
Dopo aver ridotto al massimo la percentuale di umidità, è consigliabile conservare il filamento in una scatola di stoccaggio (PolyBox) o conservare il materiale in modo ermetico. Per questo PrintDry dispone di un set di 5 contenitori per il sottovuoto ermetici, garantendo lunghi periodi di conservazione senza alterare il basso contenuto di umidità.
Oltre a seguire le indicazioni per l'asciugatura di PrintDry, si consiglia di utilizzare all'interno dell'asciugatrice di filamenti un misuratore di temperatura e umidità, per assicurarsi che la temperatura di lavoro sia corretta fino a ridurre al minimo l'umidità.
Il tempo di utilizzo continuato non deve essere superiore a 48 ore e il essiccatore deve essere scollegato per il tempo sufficiente affinché si raffreddi alla temperatura ambiente.
Il essiccatore di filamenti PrintDry è compatibile con qualsiasi tipo di stampante 3D FFF / FDM e con qualsiasi materiale, indipendentemente dal diametro (1.75 mm o 2.85/3 mm).
Essiccatore di filamento per rimuovere l'umidità da tutti i tipi di filamenti per la stampa 3D.