sehr beliebt

Oft hat man das Problem, dass nichts im 3D Druck funktioniert , und dies liegt oft an feuchtem Filament (zumindest bei mir war dies öfters der Fall), vor Allem im Sommer ist es bei mir in der Arbeit sehr feucht, sprich es herrschte eine Luftfeuchtigkeit von über 60% und dann ist ein sinnvolles Drucken nicht mehr möglich. Um ein schnelleres Erkennen von feuchtem Filament zu ermöglichen habe ich diesen  kleinen Guide zusammengestellt:

Vorweg möchte ich noch anmerken, dass leicht feuchtes Filament bei vielen Modellen und Düsendurchmessern keine großen Probleme verursachen und daher es nicht unbedingt relevant ist, wie trocken das Filament ist, jedoch ist es für Funktionsteile sehr wichtig, dass diese stabil sind und dies ist ausschließlich mit trockenem Filament gewerleistet. Meiner Erfahrung nach kommt es nur zu Problemen, wenn die Luftfeuchtigkeit über einen längeren Zeitraum über 60% ist!

Im Bereich von 30-40% kann PLA, PETg und ABS bei Düsendurchmessern über 0,4mm problemlos verarbeitet werden, es führt jedoch zu vermehrtem Stringing und für feine Details ist ein Lüfter notwendig.

 

So erkennt man feuchtes Filament

erhöhte Wärmeentwicklung:

Clogging:

Feuchtes Filament leitet wärme besser und dies kann dazu führen, dass das Filament oberhalb der Schmelzzone sich aufweicht und dann wieder abkühlt und kleben beliebt. Diese Verstopfung wird als "Clogging" bezeichnet.

Durch den aufsteigenden Wasserdampf wird der Kühlkörper des Coldends deutlich wärmer, was jedoch bei Lüfter gekühlten Coldends schwer nachzuvollziehen ist, denn meist verschiebt sich die Hot-Zone nur etwas nach oben.

Ozzen / Rauch:

Da sich Wasser beim erwärmen ausdehnt drückt der Wasserdampf mehr Filament aus dem Hotend, was als Ossen bezeichnet wird. Dies ist gut zu beobachten, wenn das Hotend warm ist, aber der Extruder gerade kein Filament fördert, so sieht man wie sich langsam immer mehr FIlament aus der Düse quillt. Dies kann im Druck auch für vermehrtes Stringing verantwortlich sein.

Wenn man nun langsam druckt, oder mit einem kleinen Düsendurchmesser, so kann es auch vorkommen, dass das Filament durch das Wasser im Hotend zähflüssig wird und kein Filament mehr weitergeführt werden kann. Dazu kann man mit einem dünnen Inbusschlüssel, oder metallstab im Durchmesser unter 2mm einfach anstelle des Tilaments in das Hotend hineindrücken, um das zähflüssige Filament über die Düse wieder herauszubekommen. Anschließend kann man das Filament trocknen und normal weiterdrucken.

Wärme Bauraum:

Durch den entweichenden Wasserdampf wird sehr viel Wärme in den Bauraum gebracht, dass vorallem bei geschlossenen Bauräumen zu einer zu hohen Innentemperatur führt und das Coldend nicht mehr richtig gekühlt werden kann, und es zu Clogging kommt, oder dass die Schrittmotoren überhitzen und Schritte verlieren.
Es ist auch zu mehren, dass man höhere Temperaturen benötigt um den selben Filamentflow zu gewährleisten.

Geruch:

Wer mit nassem Filament druckt der kann dies an der deutlich stärkeren Geruchsentwicklung, vor Allem bei ABS erkennen, denn die meisten Filamentsorten lassen sich trocken mit den richtigen Einstellungen (nicht zu heiß) fast geruchlos verarbeiten.

 

Optisch:

Am Filament selbst kann man nicht erkennen, ob es trocken oder feucht ist, aber wenn man es durch die Düse drückt, so kann man bei sehr feuchtem Filament den Wasserdampf aufsteigen sehen und in Extremfällen kommt das Filament sprudelnd heraus und sieht im abgekühlten zustand schwammartig aus.
Die Aufgenommene Feuchtigkeit wirkt sich auf den Durchmesser und das Gewicht des Filaments aus, sprich  es wird dicker und schwerer, durch schlechte Lagerung ist es meist ungleichmäßig feucht und daher variiert der Durchmesser stark.

 

Werkstück:

Beim Drucken wird das Filament nur schlecht auf der Druckplatte haften, vor allem bei ABS ist dieser Effekt sehr stark, wenn es feucht ist. Wenn man ganz langsam druckt kann es jedoch funktionieren, jedoch bleibt der Kunsstoff sehr lange warm und Ecken stellen sich auf, wodurch überhänge fast nicht druckbar sind und bei ABS kann verstärktes Warping feststellt werden. Bei einem feuchten Filament wird das Wasser im Inneren des Filaments erhitzt und im Werkstück eingeschlossen, wodurch das Werkstück nur sehr langsam abkühlt und sehr lange gummiartig elastisch bleibt. 

 

 

Mechanisch:

Feuchtes Filament ist sehr poröse und bricht sobald man es leicht biegt. Je trockener das Filament ist, desto öfter muss man es biegen, bis es bricht. ABS verfärbt sich an der Biegung weiß und kann im trockenen Zustand mehrmals hin und her gebogen werden. Gedruckte Teile aus feuchtem Filament weisen eine deutlich geringere Belastbarkeit auf, daher empfehle ich jedem, der Funktionsteile verarbeitet, vor allem bei ABS, PETg, Polycarbonat und Nylon ist darauf zu achten, dass das Filament trocken verarbeitet wird.

 

So trocknet man feuchtes Filament am besten

 

 

Silicagel:

Silicagel sollte für jeden FDM/FFF 3D Drucker ein Begriff sein, denn es sind die kleinen Päckchen, die mit jeder Rolle Filament kommen. Diese haben die Eigenschaft Luftfeuchtigkeit aufzunehmen und wenn es trocken ist, diese Feuchtigkeit auch wieder an die Luft abzugeben. Daher eignen sich diese Pellets ideal um Filament zu trocknen. Um das Filament bestmöglich zu trocknen kann man das Silicagel bei 150°C im Backofen erwärmen oder in der Microwelle auf der geringsten Stufe für etwa 5 Minuten erwärmen und  dann mit guter Luftzirkulation (idealerweise getrocknete Druckluft vom Kompressor) abkühlen und trocknen. 
Lässt man die Pellets nur im Backrohr, ohne sie nachher mit Druckluft zu behandeln, so ist der Trocknungseffekt nicht so stark,  bzw. dauert länger, speziell wenn man viel gleichzeitig trocknen möchte, denn hier gilt, weniger ist mehr, sprich nicht zu viele Pellets, oder Päckchen übereinander stapeln, denn es trocknen nur die äußeren. Mehr dazu wie ich es genau nutze unter Backofen Update 2.

 

Backofen:

Ja, man kann das Filament auch direkt im Backofen trocknen, jedoch rate ich davon stark ab, wenn man einen zu billiges, bzw. älteres Backrohr hat, da dieses die Temperatur nicht genau halten kann und eine deutlich höhere Temperatur im Backrohr sein kann, als eingestellt wurde. Dies kann speziell bei sehr feuchtem Filament zu Problem führen. So ist mir schon öfters eine ganze Rollen Filament angeschmolzen und wurde dadurch unbrauchbar.
Update:
Kürzlich musste ich ein Geschenk fertig bekommen, und hatte jedoch feuchtes Filament, und so trocknete ich dieses schlussendlich im Backrohr, da ich nur wenig Zeit hatte und so gelang es ohne Probleme:
Das Backrohr muss vorgeheizt sein und mit einem Thermometer wird die reale Temperatur im Backrohr gemessen. Erst wenn sich die Temperatur im Backrohr stabilisiert hat sollte man das Filament hineingeben. Ich lies es ca. für 15 Minuten im Rohr und konnte anschließend einige Meter Filament ohne Probleme drucken. Ich wiederholte dies mehrmals hintereinander und lies einmal das Filament deutlich länger im Backrohr, jedoch konnte ich kaum mehr Filament verarbeiten, also sieht meine Schlussfolgerung so aus:
Wer sehr feuchtes Filament hat, kann das Filament im Rohr trocknen, aber sollte dies lieber nur kurz trocknen um die Äußeren Schichten Filament zu trockenen und anschließend zu verarbeiten. Dieser Vorgang muss dann öfters wiederholt werden, da ja immer nur die Äußersten Filamentschichten trocknen was für längere Drucks leider keine Lösung ist.

Update 2:
Wenn man sein Filament mit Silikagel lagert, so, wie ich es empfehle kann das Silikagel im Rohr trocknen und anschließend das feuchte Filament dazugeben, so wird die Feuchtigkeit vom Filament schneller entzogen, da das Silikagel die Luft wiederum trocknet und so die Trocknung im Rohr deutlich besser Funktioniert. Mein TopTip ist es nun das Warme Silikagel und Filament direkt aus dem warmen Rohr in ein großes Tupperware zu geben und es auskühlen zu lassen. Durch das abkühlen entsteht ein Unterdruck im Behälter und wir nutzen nun Wärme, Unterdruck und Silikagel um die Feuchtigkeit aus dem Filament zu bekommen und ich denke dies ist die beste Methode um im Hobbybereich das Filament trocken zu halten.

 

Fruitdryer

Diese sind eigentlich dazu gedacht um Essen zu trocknen, funktioniert aber auch bei Filament. Das Gerät besteht jedoch aus einer Heizspule und einem Ventilator, also technisch nichts besonderes und auch nichts anderes als ein Backrohr mit Umluft, also ist es das gleiche wie ein Backrohr, nur dass oben die heiße Luft mit dem Wasserdampf raus kann und das gerät meist nur 200-500W hat, also deutlich schwächer als ein Backrohr.

 

Vakuumtrocknung:

Wer in Physik aufgepasst hat, der erinnert sich, dass mit sinken des Drucks auch der Siedepunkt von Wasser sinkt und diesen Effekt kann man zum Vakuumtrocknen nutzen. Ich selbst habe keine solche Pumpe und kann dazu nicht mehr sagen, aber wer eine starke Pumpe hat, kann dies gerne verwenden, jedoch extra eine teure Vakuumpumpe zu kaufen zahlt sich meines Erachtens nicht aus, jedoch finde ich es eine gute Idee das Filament in einem Behälter mit Silicagel unter Vakuum zu lagern, denn so bleibt es auf jeden Fall länger trocken.

 

Lagerung des Filaments:

Sollte man einen Raum haben, indem man weniger als 50% Luftfeuchtigkeit hat, zB ein klimatisierter Raum, dann muss man für normale Verwendung von PLA keine besonderen Lagerungsbedingungen beachten. Bei ABS, Nylon und vor Allem PVA ist es sehr wichtig das Filament trocken zu lagern, am besten mit Silicagel zusammen in einem Luftdichten Behälter geben, ideal sind die für Lebensmittel gedachte Frischhaltedose, die Luftdicht abschließt, siehe folgende Amazon Affiliatelinks:


für die Aufbewahrung von mindestens 2 Rollen 

 

Für einzelne Rollen: 

 

 

Wer keine Luftdichte Dosen hat kann auf mehrere möglichst dichte Behälter und Plasticksackerl zurückgreifen. Je mehr Dosen man ineinander einschließt, desto länger dauert es, bis die Feuchtigkeit zum Filament vordringt.

Wer keines der oben genannten Behältnisse hat, kann auf das Backrohr zurückgreifen, dass auch sehr dicht ist und auch sehr trocken, wenn man nach dem Backen die Restwärme nutzt, um das Filament zu trocknen.

m die Luftfeuchtigkeit zu messen kann man ein Hygrometer verwenden: 

Gearbest Mini Digital LCD Indoor Thermometer Hygrometer  -  BLACK
Mini Digital LCD Indoor Thermometer Hygrometer - BLACK only $2.49
 

 

 

Fazit:

Filament immer von Feuchtigkeit und Sonnenstrahlen schützen. Ideal gelagert wird das Filament in einer Luftdichten Box gefüllt mit Silikagel. Gut getrocknetes Silikagel kann so sehr feuchtes Filament über mehrere Tage trocknen, aber um es wirklich trocken zu bekommen müsste man das Silikagel regelmäßig stark trocknen, was in einer Mikrowelle durchaus möglich wäre. Wenn man nun das Filament schneller trocknen möchte, ist es am einfachsten dieses in einem Rohr zu erwärmen. Dazu das Rohr einschalten und unbedingt trockenes Silikagel damit das Filament schnell trocknet und ein zusätzliches Temperaturmessgerät damit das Filament erst dazu gegeben wird, wenn sich die Temperatur im Backrohr auf die Ideale Temperatur für das Filament eingependelt hat. Das Rohr auf Umluft stellen und regelmäßig nachschauen, und prüfen ob das Rohr nicht zu warm wird. Nach 1-2 Stunden das Warme Silikagel mit Filament in eine Luftdichte Box geben. Beim abkühlen wird das gesamte verdampfende Wasser im Silikagel gespeichert und durch das Abkühlen entsteht ein leichter Unterdruck der den Prozess etwas beschleunigt. Alles über Nacht abkühlen lassen und am nächsten Tag das Silikagel wieder trocknen, bzw. das Filament verwenden und anschließend das getrocknete Silikagel wieder mit dem Filament in die Box zum Lagern verstauen.

Wer schnell feuchtes Filament trocknen und verarbeiten möchte kann dies mit einem Food Dryer bewerkstelligen, der das Filament direkt in den Drucker speißt, aber dazu sollte das Filament nicht zu feucht sein. Dies ist auch eine gute Möglichkeit bei stark wasserziehenden Filamenten wie Nylon (Polyamid) oder PVA sicherzustellen, dass diese bei längeren Drucken nicht feucht werden.

 

In diesem Video werden meine Beobachtungen bestätigt und ich finde die Umsetzung des Videos gut gelungen!

 

 

 

 

Interessante Foreneinträge:
http://forum.raise3d.com/viewtopic.php?f=7&t=9757

 

Update:

14.07.2020 Fazit hinzugefügt.

13.07.2020 Weiter Erkentnisse angefügt.

 

Stefan J. Trucker
Seit klein auf beschäftige ich mich mit Technik, Foto&Videographie und Design. Um mein Wissen und Erfahrungen festzuhalten dokumentiere ich meine Errungenschaften, um diese mit euch zu teilen und für mich niederzuschreiben, dass ich später dort ansetzten kann, wo ich aufgehört habe und immer und überall auf meine Inhalte zugreifen zu können. Mein Motto: Imagine it, Design it, Create it - Just do what you want.

Wir benutzen Cookies
Die Seite Trucker's Projetcs nutzt Cookies. Alle dieser Cookies sind essenziell für den Betrieb der Seite. Extern geladene Inhalte können Tracking Cookies enthalten, um Sie eindeutig zuordnen zu können. Sie können selbst entscheiden, ob Sie nur die Cookies zulassen möchten, die für die Grundfunktion der Seite sind, oder ob Sie alle Cookies erlauben möchten. Bitte beachten Sie, dass bei Ablehnung von nicht Essentiellen Cookies womöglich nicht alle Funktionalitäten der Seite zur Verfügung stehen, zum Beispiel extern geladene Inhalte. Die geladene Googlewerbung, so wie YouTube Videos dürfen keine personenbezogene Daten von den Seitenbesuchern generieren und auswerten.