Humedad vs. filamentos flexibles

Aprende con RECREUS

Aprende a eliminar la humedad de los filamentos flexibles

En muchas ocasiones, cuando imprimimos con nuestra impresora 3D nuestro resultado final no es el esperado, aunque hayamos sido meticulosos y cumplido con todos los parámetros de impresión requeridos. A veces al estar extruyendo el filamento escuchamos crepitar el plástico fundido que sale por la boquilla (producido por la evaporación del agua interior del filamento a la salida del extrusor), o bien la pieza final presenta unas líneas de extrusión desiguales, o incluso su superficie aparece con una textura inusual, borrosa o mate.

¿Cómo afecta la humedad a los filamentos flexibles?

Cualquiera de estos síntomas, si los habéis sufrido, probablemente puedan deberse a un factor muy común en la impresión 3D que es la humedad. Este elemento afecta de forma directa a los termoplásticos, por tanto, a las propiedades mecánicas finales de nuestra pieza, provocando un acabado superficial blando y con muchos poros.

Higroscopicidad

En general, todos los filamentos, pero particularmente el filamento flexible, como buen TPU, tiene un alto índice de higroscopicidad, o la capacidad que tiene un material para absorber la humedad atmosférica. La higroscopicidad es un gran enemigo de la impresión 3D que suele afectar a todos los materiales termoplásticos. Aunque el porcentaje de humedad en el ambiente sea mínimo, una cantidad ínfima de agua puede dañar el plástico y hacer que no se comporte como debería, por ello es muy importante mantener siempre seco el filamento y bien almacenado para conseguir una óptima calidad en nuestras impresiones.

Índice de absorción de humedad

En la gráfica de la parte inferior podemos observar cuál es el índice de absorción de humedad del polímero TPU en relación al tiempo. En ella vemos dos temperaturas ambiente.

1. Temperatura ambiente tipo ‘la jungla en el Ecuador’
      • Temperatura: 40º C
      • Humedad: 92%
2. Temperatura ambiente tipo ‘estándar mundial’
      • Temperatura: 23º C
      • Humedad: 50%
Caso 1

Como se puede observar, el material en el ambiente “1”(como si estuviéramos en la selva ecuatorial), sube de 0% a 0.8% de contenido de humedad en tan solo 4 horas.

Caso 2

En el caso “2” (media mundial), la absorción de humedad en la atmósfera es menos pronunciada (de 0% a 0.28% en 8 horas), pero aun así la absorción sigue siendo alta.

Por ello es primordial proceder al secado de los materiales de impresión para obtener unos resultados óptimos en nuestras impresiones.

Humedad y acabado de las piezas

Además, a continuación veremos cómo la humedad afecta también al acabado de nuestras piezas.

Como se puede observar en las imágenes de la parte superior hay una clara diferencia entre el acabado superficial de ambas piezas.

Tanto la pieza de la izquierda (1) como la de la derecha (2) están impresas con el mismo filamento Filaflex 82A.

Pieza 1

La diferencia entre ambas reside en que la pieza de la parte izquierda (1) se ha impreso con un material que teníamos en nuestra nave industrial sensible a los cambios de humedad y temperatura. En ella se puede apreciar que la superficie presenta un acabado mate y las letras se muestran con poca definición.

Pieza 2

Por otro lado, la pieza de la parte derecha (2) ha sido impresa con el mismo material, pero después de que el filamento haya pasado un proceso de secado durante 2,5 horas a 50º C, alcanzando finalmente un nivel de contenido de humedad del 0.15%. En esta pieza (2) ya podemos observar que presenta un acabado mucho más brillante y la definición de la letras es mucho mayor.

Proceso de calidad de los filamentos de Recreus

En Recreus seguimos unos procesos exhaustivos de calidad a la hora de fabricar todos nuestros filamentos para evitar que se vean afectados por la humedad. Nuestros filamentos pasan por un proceso de deshidratación que minimiza la humedad que hayan podido absorber durante el proceso de fabricación.

Cada lote que fabricamos en Recreus pasa por un control de calidad en el que procedemos a medir previamente el contenido de humedad que tiene el filamento antes de ser envasado al vacío. El valor máximo para este parámetro es de 0.15% de humedad, por lo que todo filamento que supere este valor vuelve a la cámara de deshidratación hasta que cumpla con nuestros estándares de calidad.

En las imágenes podemos ver el analizador de humedad con el que medimos en Recreus el porcentaje de humedad de todos nuestros filamentos, con el fin de que cumplan con nuestros estándares de calidad. Una vez el filamento cumple con dichos estándares, procedemos a envasar al vacío la bobina de filamento, junto con una bolsita de gel desecante para su protección y mantenimiento. Así aseguramos que llegue en óptimas condiciones al cliente.

Una vez recibida la bobina de filamento por parte del cliente, es cuando hay que asegurarse de almacenarlo correctamente, antes y durante su uso, para evitar que el material absorba humedad. Para ello, debemos comprobar que nuestro espacio de trabajo contenga un nivel mínimo de humedad ambiental. Factor que podemos medir con un medidor digital de humedad.

¿Cómo puedo secar el filamento flexible Filaflex si ha cogido humedad?

No obstante, a pesar de que el material haya llegado en óptimas condiciones e incluso habiendo almacenado el filamento con cautela para protegerlo, ante la sospecha de que el filamento haya absorbido algo de humedad, deberemos proceder a su secado antes de utilizarlo y ponernos a imprimir en nuestra impresora 3D. Para ello, a continuación os vamos a mostrar varios métodos que os recomendamos para proceder al secado de la bobina de filamento.

Método 1 – Secador de filamento

Actualmente ya existen numerosas soluciones en el mercado específicas para impresión 3D que se pueden adquirir para secar el filamento. Como los secadores para bobinas de filamento de la marca Print Dry para eliminar la humedad de todo tipo de filamentos.

Este tipo de secadores específicos consiguen llegar a mantener valores de temperaturas más bajas y estables, de unos 50º C durante unas 4 horas o más, que serán las necesarias para secar el filamento.

Método 2 – Deshidratador de alimentos

Otra opción es secar el filamento utilizando un deshidratador de alimentos convencional como este que trabaja con 8 bandejas apilables, flexibles y extensas de gran capacidad. Suele ser una excelente opción cuando, o no cuentas con un horno tradicional o no quieres invertir en un secador específico para filamentos. En este caso, habría que poner a secar el filamento a una temperatura de unos 50º C durante unas 4 horas.

Método 3 – Horno convencional

Probablemente la forma más fácil, accesible y común de secar el filamento es introducirlo en un horno convencional que todos tenemos en nuestros hogares. Para ello, hay que introducir el filamento a una temperatura de 50º C en modo ventilador durante 3 horas. ¡Nota importante! No introduzcas el filamento hasta que el horno alcance la temperatura objetivo (50º C), de lo contrario, podría ablandar el plástico y fusionar partes del filamento.

Esperamos haberte podido ayudar a comprender la importancia de conservar tu material de impresión 3D en óptimas condiciones, fuera de un elemento, a priori inofensivo, como es la humedad y que con estos sencillos consejos, logres resolverlo.

No obstante, y como siempre, estaremos encantados de que contactes con nosotros ante cualquier duda o cuestión que tengas al respecto.

NOTA IMPORTANTE: Los métodos que detallamos en este post son consejos que proponemos, pero no nos hacemos responsables del daño o mala utilización que éstos puedan causar por parte de terceros. Siempre será bajo responsabilidad de la persona que lo haga.

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