Caixa de secagem de filamentos: faça você mesmo

Montar seu próprio secador de filamentos ou caixa de secagem é mais simples do que parece. Continue lendo para aprender como fazer uma caixa de secagem de filamentos!

Você pode ter ouvido um estalo do seu filamento ao ser extrudado pelo bico, ou visto-o se enrolando entre camadas. Esses pequenos detalhes apontam para o problema maior do filamento úmido. A maioria dos plásticos usados ​​na impressão 3D é higroscópica, o que os torna mais propensos a absorver e reter umidade do ar. Embora não seja visível a olho nu, a umidade afeta as propriedades mecânicas do material do filamento, afetando assim a qualidade da impressão.

O encordoamento e as bolhas visíveis, combinados com o estalo audível, são causados ​​pela evaporação das moléculas de água no plástico pelo bico aquecido. Como isso altera o diâmetro do filamento à medida que ele passa, suas impressões correm o risco de outros problemas, como extrusão inconsistente, má adesão da cama e baixa durabilidade.

A solução mais econômica para esse problema é proteger seus filamentos com uma caixa seca. Se o dano já estiver feito, você pode secar ativamente o filamento com um secador aquecido. O objetivo de ambos é manter o filamento livre de umidade em um ambiente com temperatura controlada. Enquanto um secador expele ativamente a umidade com um elemento de aquecimento, uma caixa seca impede passivamente a absorção de umidade adicional usando dessecantes. Neste artigo, revisaremos as diretrizes gerais para a construção de ambos os tipos por conta própria.

O que considerar

Montar sua própria secadora ou caixa seca pode parecer assustador se você não sabe por onde começar. Como em qualquer outro projeto, é útil elaborar um plano com base em suas necessidades e resultados esperados.

Ao planejar a construção, há várias considerações de design que você precisa levar em conta. Você precisa pensar no espaço disponível para uma secadora ou caixa seca e na complexidade desejada para o projeto. E embora seja ideal manter todos os seus filamentos o mais secos possível, alguns materiais são mais sensíveis à umidade do que outros e devem ser priorizados.

Reserve um momento para pensar no que você precisa tirar da sua caixa seca.

Sua situação atual

Você já tem filamento que precisa ser desidratado? O filamento que precisa ser seco ativamente determina se você deve ou não usar um aquecedor ou um secador passivo. Todos os filamentos se beneficiam do armazenamento com dessecante, enquanto filamentos específicos, como nylon, PETG e TPU, devem ser desidratados com calor antes do uso.

Tipos de filamentos comumente usados

Quão higroscópicos são os seus filamentos? Descobrir a sensibilidade dos seus filamentos à umidade ajuda a determinar as condições potenciais que a sua caixa terá de cumprir para mantê-los. A PrintDry, fabricante de secadoras, criou uma tabela útil com temperaturas e tempos de secagem específicos para 12 materiais diferentes.

Capacidade

Quantas bobinas precisam ser mantidas secas? Uma grande vantagem de construir uma caixa seca é que você só está limitado pelo tamanho da caixa. Quanto maior a caixa, mais bobinas de filamento você pode armazenar. Se você optar por um secador, a ampliação fica mais complicada, mas sempre há a opção de comprar um desidratador de alimentos acessível para secar até duas bobinas por vez.

Conveniência

Deseja alimentar a impressora com filamento diretamente da caixa? Se quiser manter os filamentos na caixa enquanto os utiliza simultaneamente, você precisará fazer um furo na caixa para que o filamento passe e encontrar uma maneira de deixar o carretel rolar. Por isso, considere como você manterá a caixa hermética e permitirá que o carretel role no lugar. Se você preferir manter sua caixa apenas para armazenamento e remover os filamentos para uso, tudo o que você precisa é de uma caixa hermética e alguns pacotes de dessecante!

Introdução: Materiais básicos

Agora que você elaborou um plano de construção, podemos discutir os materiais básicos que são indispensáveis ​​em qualquer secadora ou caixa seca. Estes incluem:

• Um método de armazenamento , geralmente na forma de uma caixa plástica transparente e hermética, invólucro ou saco selável a vácuo. Deve ser grande o suficiente para comportar pelo menos um carretel. Certifique-se de medir as dimensões dos seus carretéis de filamento para referência e considere quantos você deseja armazenar e quanto espaço você tem disponível.
• Um suporte para  carretéis que os mantém no lugar para secar uniformemente. Podem ser rolos, hastes ou até mesmo um suporte personalizado impresso em 3D. Dependendo do recipiente de armazenamento escolhido, um suporte pode não ser necessário, por exemplo, em um recipiente redondo.
• Um elemento de secagem  ativo ou passivo. Se ativo, será um tipo de fonte de calor, como um ventilador de aquecimento ou um desidratador de alimentos. Se passivo, são utilizados dessecantes como sílica gel, sal ou peneiras moleculares.

No mínimo, você pode construir uma caixa seca com componentes prontos para uso sem modificar nada. Dependendo das suas considerações de design, existem componentes opcionais para aprimorar sua caixa, como:

• Ferramentas para fazer furos na sua caixa. Podem ser desde uma furadeira elétrica até um estilete, desde que consiga cortar plástico rígido sem quebrá-lo. Certifique-se de usar equipamentos de proteção, como óculos de segurança ou luvas, conforme apropriado.
• A tubulação é necessária se você optar por alimentar o filamento diretamente da caixa para a impressora. O ideal é que tubos de PTFE sejam rosqueados no orifício da caixa (ou através de um adaptador) para alimentar o filamento, mantendo a caixa hermética. Como vantagem adicional, isso protegerá o filamento do ambiente externo, mesmo entre a caixa e a impressora. Observe que o tamanho da tubulação depende do diâmetro do filamento.
• Peças imprimíveis em 3D  se você quiser criar peças personalizadas para sua caixa, como um suporte de carretel ou um adaptador de caixa para Bowden.
• Sensores  para monitorar as condições internas da sua caixa. Os sensores mais comumente usados ​​medem umidade, temperatura ou ambos.

Dicas básicas de montagem

Usando os materiais básicos acima, as etapas para construir uma secadora ou caixa seca faça você mesmo podem incluir encher uma caixa hermética com dessecante e colocar o filamento dentro, armazenar o filamento em um desidratador de alimentos e definir a temperatura desejada ou selar a vácuo o filamento em um saco com dessecante.

No entanto, essas dicas de montagem são aplicáveis ​​se você decidir modificar ou atualizar seus materiais:

• Realize testes de encaixe e movimento: Caixas secas que alimentam o filamento da caixa para a impressora exigem hastes, rolos ou até mesmo rolamentos lisos para garantir que o carretel gire facilmente. Quando o sistema de montagem estiver montado, coloque um carretel sobre ele para simular o processo de alimentação.
• Pense duas vezes, corte uma vez: certifique-se de que os furos que você corta ou fura não sejam muito grandes. Considere fazer um furo piloto um pouco menor na primeira passagem e, em seguida, faça um teste de encaixe. Se o furo ainda estiver muito pequeno, você pode aumentá-lo gradualmente e repetir o teste de encaixe até atingir o tamanho ideal.
• Teste a secura consistente: se você optar por incluir sensores, teste-os durante a construção para verificar se o interior do gabinete está seco e com temperatura controlada.

Opções DIY

Existem muitos projetos “faça você mesmo” que foram testados pela comunidade de impressão 3D para comprovar sua eficácia. Mais importante ainda, a abordagem “faça você mesmo” permite que você personalize sua construção da maneira que achar melhor. Compilamos uma lista de alguns projetos de destaque para sua inspiração.

Além das construções que apresentamos aqui, alguns projetos clássicos de caixa seca incluem a caixa simples com esferas de sílica da Modern Hobbyist, a caixa seca DIY de quatro carretéis da Becky Stern, a solução de armazenamento com enrolamento de carretéis de Thomas Sanladerer e os designs Anybox da Anybot. A secagem ativa é menos comum como um projeto DIY, mas há o desidratador de alimentos modificado da Tinkerman e o secador de balde exclusivo de Kevin Lee como exemplos.

Caixa seca Ikea Samla de Handy_Bear

Esta é a conversão clássica de caixa de armazenamento, com espaço para quatro bobinas que alimentam diretamente sua impressora.

• Complexidade:  Média
• Número de bobinas:  4
• Onde encontrar:  Instructables ,  YouTube

Caixa Seca Aquecida de Richard Horne

Este projeto melhora a caixa de secagem dessecante padrão adicionando um elemento de aquecimento para secagem ativa.

• Complexidade: Alta
• Número de bobinas:  2
• Onde encontrar: RichRap , YouTube

Desidratador de alimentos convertido do 3D Maker Noob

Em vez de montar seu próprio aquecedor, este projeto permite que você imprima diretamente de um desidratador de alimentos!

• Complexidade:  Baixa
• Número de bobinas:  2
• Onde encontrar: YouTube

Drybox V2 da Prusa

Esta opção é feita quase inteiramente de peças impressas em 3D, incluindo a própria caixa.

• Complexidade: Média
• Número de bobinas: 1
• Onde encontrar: Printables –  com sensor  e  sem sensor

Considerações finais

Embora as alternativas comerciais ofereçam praticidade e baixa complexidade, a maioria das caixas prontas para uso tem capacidade máxima para dois carretéis e são difíceis de expandir. Além disso, elas nem sempre permitem a alimentação do filamento da caixa para a impressora, sendo, em vez disso, projetadas como soluções de secagem independentes. Comprar várias caixas comerciais acabará custando muito mais do que uma única secadora grande ou caixa de secagem.

Se o orçamento não for um problema e você precisar secar seus filamentos imediatamente, as opções comerciais certamente são mais fáceis. No entanto, se você tem orçamento limitado ou requisitos específicos para secar seu filamento, construir o seu próprio oferece a maior flexibilidade em termos de preço.

Seja qual for a sua escolha, um secador ou caixa seca será benéfico para o seu ambiente de trabalho de impressão 3D. Além de prolongar e recuperar a vida útil do seu filamento, ele também organiza e protege suas bobinas de detritos externos. A escolha é sua quando se trata de decidir como abordá-lo.

Este artigo foi inicialmente publicado por All3DPrint.