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Secador de filamento PrintDry
Todo o utente de uma impressora 3D sabe a importância de manter o filamento livre de humidade, já que é uma fonte de problemas habituais. Detetar o problema da humidade é singelo, já que o acabamento da peça que se imprime é macio e com muitos poros, além disso, durante a impressão se escutam umas mini explosões, produzidas ao evaporar repentinamente a água do interior do filamento à saída do extrusor. Esta água pode chegar a oxidar certos elementos do extrusor, como los nozzles de aço endurecido.
Muitos utentes tentam secar os filamentos em um forno caseiro, com os perigos que isto implica, além disso, com a pouca uniformidade de processo como estes fornos não costumam ser capazes de manter estável a temperatura em valores tão baixos (35 - 85 ºC), instabilidade que em alguns casos pode provocar um problema mais que uma solução. Por este motivo PrintDry Pro vem a resolver um problema na impressão 3D, sobretudo aos utentes que empregam filamentos técnicos, onde a cada pequeno detalhe conta na qualidade final das peças.
Os filamentos higroscópicos são propensos a absorver água em grande parte, já que as moléculas de água unem-se às moléculas dos polímeros, formando fortes enlaces intermolecular. Certos materiais, como os Nylons, tendem a ganhar grande quantidade humidade em pouco tempo e precisam ser secados aplicando calor sobre eles, devido à dificuldade que supõe romper os enlaces intermolecular tão fortes que os formam. Neste caso a utilização de dessecantes não resulta o suficientemente efetivo, já que se saturan antes de conseguir reduzir o suficiente os valores de humidade do filamento (menor de 20 %).
Para solucionar o problema da humidade recomenda-se utilizar a secador de filamentos PrintDry Pro, um dispositivo capaz de romper os enlaces intermoleculares entre a água e o polímero graças aos seguintes parâmetros de secado.
Graças ao seu desenho, as bobinas de filamento colocam-se de maneira paralela em duas câmaras de secado; permitindo secar duas bobinas de até 200 mm de diâmetro.
Além disso, permite outras opções, que se implementam através de duas Kits:
Com o kit de bandeja extra, a PrintDry Pro conta com um display digital com 6 opções preestablecidas (35 ºC, 45 ºC, 55 ºC, 65 ºC, 75 ºC e 85 ºC) onde se pode ajustar a temperatura facilmente. Além disso, tem um temporizador integrado, pelo que se pode configurar o tempo de secado necessário para a cada material.
Para entender o funcionamento da PrintDry Pro, devemos falar dos seguintes parâmetros:
As moléculas que formam o filamento se agitam em função do acréscimo da temperatura até o ponto de que se debilita a união dos enlaces intermolecular entre água e polímero. Uma vez produzida o rompimento, as moléculas de água libertam-se à parte exterior do filamento e daí ao ar que está em contacto com este. Este ar, encontra-se a uma temperatura elevada (até 85 ºC) e com um baixo conteúdo em humidade, graças à própria secador de filamentos PrintDry Pro, melhorando e agilizando o processo de secado. Visto isto, não há que cair na tentação de utilizar a máxima temperatura da secador de filamentos PrintDry Pro para secar todos os filamentos, já que, pode se produzir uma degradação térmica e / ou oxidação do filamento. A seguir aparece uma tabela com as temperaturas e tempos recomendados para a cada material:
A temperatura real dentro da PrintDry Pro pode variar devido à temperatura ambiente, a localização da máquina e a quantidade de filamento ou sacas dessecantes que se introduzam no seu interior. Se a temperatura ambiente é alta, isto repercutirá em uma temperatura mais alta dentro da PrintDry Pro. Em relação às câmaras da PrintDry Pro, quando se utiliza a bandeja extra (criando uma câmara de secado adicional) a câmara inferior pode ter uma temperatura até 8º C maior que a câmara de secado superior. Além disso, a maior quantidade de material no interior da PrintDry Pro, maior será a temperatura.
Como se observa claramente na tabela anterior, os filamentos não se secam imediatamente. O primeiro passo é que o calor penetre por todo o filamento incluído o que se encontra no interior do carretel. Uma vez esteja todo o material à temperatura ótima, se deve esperar certo tempo para que a água concentrada no interior do filamento se posicione nas paredes e daí se evapore ao ar. Esperar o tempo recomendado na tabela anterior é chave para obter sempre as máximas propriedades dos materiais. Além disso, para assegurar-se que a humidade do filamento esta a idónea, se pode utilizar um medidor de humidade digital, introduzindo no interior da secador de filamentos, justo ao lado do material que se está a secar. Continuando com os tempos de secado, não se recomenda o uso da secador de filamentos PrintDry Pro durante mais de 48 horas seguidas, sendo necessário desligar até esfriar. O secador de filamentos PrintDry Pro tem um temporizador incorporado que desliga automaticamente a máquina de secar após 48 horas.
Este termo é a concentração da humidade no filamento em comparação com a do ar que o rodeia. O contacto do filamento com ar seco (baixo ponto de orvalho) facilita a transferência da água ao ar de forma rápida e efetiva.
A secador de filamentos PrintDry Pro obtém uma corrente de ar natural pelo simples efeito de aquecer o ar, este pesa menos, ascende, absorve humidade se arrefecendo e desce. Este processo repete-se ciclicamente, gerando uma corrente de ar que aumenta o poder de secado do filamento.
A nível molecular o que acontece desde que um filamento está com uma grande percentagem de humidade até o momento posterior ao secado se resumem em quatro etapas:
Etapa 1: Uma vez que o filamento absorve a humidade do ar, as moléculas de água se unem com força à corrente do polímero que forma o filamento, dando enlaces intermolecular.
Etapa 2: O calor arloxar os enlaces entre a humidade e a corrente do polímero, permitindo que as moléculas de água se movam livres pelo filamento.
Etapa 3: Graças à baixa percentagem de humidade no ar circulante, as moléculas de água concentradas no interior do filamento movem-se para a superfície, onde são arrastadas pelo ar seco.
Etapa 4: Após secar o filamento o tempo suficiente, o conteúdo de água reduz-se significativamente (até 10 %), o que assegura uma impressão 3D de qualidade.
Uma vez que o percentual de umidade tenha sido reduzido ao mínimo, é aconselhável armazenar o filamento em uma caixa de armazenamento (PolyBox) ou armazenar o material de maneira hermética. Para isto PrintDry conta com um ser de 5 embalagens de selado hermético e ao vazio, assegurando longos intervalos de armazenamento sem perturbar a baixa percentagem de humidade.
A parte de seguir as indicações de secado de PrintDry, recomenda-se utilizar no interior da secador de filamentos um medidor de temperatura e humidade, para assegurar que a temperatura de trabalho é a correta até conseguir reduzir a humidade ao máximo.
O tempo de uso continuado não deve ser superior a 48 horas, devendo desligar a secador o tempo suficiente até esfriar até a temperatura ambiente.
A secador de filamentos PrintDry é compatível com qualquer tipo de impressora 3D FFF / FDM, com qualquer material, independentemente do diâmetro (1.75 mm ou 2.85/3 mm).
Secador de filamentos para remover a umidade de todos os tipos de filamentos na impressão 3D.