Caixa para secagem de filamentos: faça você mesmo

Você pode ter ouvido um som crepitante do seu filamento enquanto ele era extrudado pelo bico ou testemunhado ele se enfiando entre as camadas. Esses pequenos detalhes apontam para a questão maior do filamento úmido. A maioria dos plásticos usados na impressão 3D são higroscópicos, o que os torna mais propensos a absorver e reter a umidade do ar. Embora não possa ser vista a olho nu, a umidade afeta as propriedades mecânicas do material do filamento, afetando assim a qualidade da impressão.

O encordoamento e o borbulhamento visíveis, combinados com o crepitar audível, são devidos às moléculas de água no plástico que evaporam do 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, baixa adesão do leito e baixa durabilidade.

A solução mais econômica para este problema é proteger seus filamentos com uma caixa seca. Se o dano já estiver feito, você pode secar ativamente seu 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 usando dessecantes. Neste artigo, revisaremos as diretrizes gerais para criar os dois tipos por conta própria.

O que considerar

Existem muitas maneiras diferentes de construir e personalizar caixas secas (Fonte: Projetos de Kevin)

Construir sua própria secadora ou caixa seca parece assustador se você não souber por onde começar. Como 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 consideração. Você precisa pensar no espaço disponível para uma secadora ou caixa seca e quão complexo você deseja que esse projeto seja. 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 considerar o que você precisaria de 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 secador passivo. Todos os filamentos se beneficiam de serem armazenados com dessecante, enquanto filamentos específicos, como náilon, PETG e TPU, devem ser desidratados usando calor antes do uso.

Seus tipos de filamentos comumente usados

Quão higroscópicos são seus filamentos? Descobrir o quão sensíveis à umidade seus filamentos são ajuda você a determinar as condições potenciais que sua caixa terá que atender para manter esses filamentos. A PrintDry, fabricante de secadores, criou uma tabela útil com temperaturas e tempos de secagem específicos para 12 materiais diferentes.

Capacidade

Quantos carretéis precisam ser mantidos secos? Um grande benefício de construir uma caixa seca é que você está limitado apenas pelo tamanho da sua caixa. Quanto maior a caixa, mais carretéis de filamento você pode armazenar. Se você optar por um secador, o aumento de escala fica mais complicado, mas sempre há a opção de comprar um desidratador de alimentos acessível para secar até dois carretéis por vez.

Conveniência

Deseja alimentar o filamento para sua impressora diretamente da caixa? Se você quiser manter os filamentos na caixa enquanto os usa simultaneamente, precisará fazer um furo na caixa para que o filamento passe e encontre uma maneira de deixar o carretel rolar. Por causa disso, considere como você manterá a caixa hermética e permitirá que o carretel role no lugar. Se você está feliz em manter sua caixa como armazenamento puro e remover filamentos para uso, então tudo o que você precisa é de uma caixa hermética e alguns pacotes de dessecante!

Introdução: Materiais Básicos

A constante em todo projeto de secadora / caixa seca é a própria caixa (Fonte: Anybot)

Agora que você criou um plano de construção, podemos discutir os materiais básicos que são constantes em qualquer secador ou caixa seca. Esses incluem:

  • Um método de armazenamento, geralmente na forma de uma caixa de plástico transparente e hermética, invólucro ou saco selável a vácuo. Deve ser grande o suficiente para conter pelo menos um carretel. Certifique-se de medir as dimensões de seus carretéis de filamento para referência e considere quantos você deseja armazenar e quanto espaço você tem disponível.
  • Um suporte de carretel que mantém seus carretéis no lugar para secar uniformemente. Podem ser rolos, hastes ou até mesmo um acessório personalizado impresso em 3D. Dependendo do recipiente de armazenamento escolhido, uma montagem pode não ser necessária, 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 desidratador de alimentos. Se passivos, dessecantes como sílica gel, sal ou peneiras moleculares são usados.

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

  • Ferramentas para fazer furos em sua caixa. Isso pode variar de uma furadeira elétrica a uma faca, desde que possa 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 seu filamento diretamente da caixa para a impressora. Idealmente, os tubos de PTFE são rosqueados no orifício da caixa (ou por meio de um adaptador) para alimentar o filamento, mantendo a caixa hermética. Como vantagem extra, isto protegerá o seu filamento do ambiente exterior, mesmo entre a caixa e a impressora. Observe que o tamanho do tubo depende do diâmetro do seu filamento.
  • Peças imprimíveis em 3D se você quiser projetar peças personalizadas para sua caixa, como um suporte de carretel ou adaptador de caixa para Bowden.
  • Sensores para monitorar as condições internas de sua caixa. Os sensores mais comumente usados medem umidade, temperatura ou ambos.

Dicas básicas de montagem

Verificar seu trabalho com um teste de ajuste garante que você esteja no caminho certo (Fonte: bekathwia via Instructables)

Usando os materiais básicos acima, as etapas para construir um secador DIY ou caixa seca 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 o filamento a vácuo em um saco com dessecante.

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

  • Realize testes de ajuste e movimento: As caixas secas que alimentarão o filamento da caixa para a impressora requerem hastes lisas, rolos ou até mesmo rolamentos para garantir que o carretel gire facilmente. Quando seu sistema de montagem estiver montado, coloque um carretel nele para simular o processo de alimentação.
  • Pense duas vezes, corte uma vez: Certifique-se de que os furos que você cortou ou perfurou não sejam muito grandes. Considere perfurar um orifício piloto um pouco menor na execução inicial e, em seguida, realizar um teste de ajuste. Se o furo ainda for muito pequeno, você pode aumentar progressivamente o furo e repetir o teste de ajuste até atingir o tamanho perfeito.
  • Teste de secura consistente: Se você optar por incluir sensores, teste-os durante toda a construção para verificar se o interior do gabinete está seco e com temperatura controlada.

Opções DIY

Um desidratador de alimentos é um método testado e comprovado para secar filamentos (Fonte: Tinkerman via Thingiverse)

Existem muitos projetos DIY que foram testados pela comunidade de impressão 3D para provar sua eficácia. Mais importante, a abordagem DIY 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 do Modern Hobbyist com contas de sílica, a caixa seca DIY de quatro carretéis de Becky Stern, a solução de armazenamento de enrolamento de carretel 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 de Tinkerman e o secador de balde exclusivo de Kevin Lee como exemplos.

Caixa seca Handy_Bear’s Ikea Samla

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

Caixa seca aquecida de Richard Horne

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

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!

  • Número de bobinas: 2
  • Onde encontrar: YouTube

Caixa Seca V2 de Pusa

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

Opções comerciais

O PrintDry Smart Vacuum é uma caixa de ponta que mantém o filamento em um ambiente livre de ar (Fonte: PrintDry)

Para quase todas as necessidades, existe uma solução no mercado, e a secagem de filamentos não é exceção.

Caixa Secadora de filamento – Space Pi – (1 rolo) – Creality 3D – Loja 3D

  • Suporta um rolo de 1 kg

Secador de Filamento Plus – Space Pi – DB-04 – 2 rolos – Creality – Loja 3D

  • Suporta  2 rolos de 2kg

Caixa secadora de filamento – Dry box 2.0 – Creality 3D – Loja 3D

  • Suporta um rolo de 1 kg

Secadora de Filamento – Sovol 3D – Loja 3D

  • Suporta  2 rolos de 2kg

Considerações Finais

Um secador de filamento ou caixa seca deve estar perto de sua impressora para facilitar o acesso (Fonte: RichRap)

Embora as alternativas comerciais ofereçam conveniência e baixa complexidade, a maioria das caixas prontas para uso tem capacidade máxima de dois carretéis e são difíceis de expandir. Eles também nem sempre permitem que você alimente o filamento da caixa para a impressora e, em vez disso, destinam-se a ser soluções de secagem independentes. A compra de várias caixas comerciais acabará custando muito mais do que uma única secadora grande ou caixa seca.

Se o orçamento não é um problema e você precisa secar seus filamentos imediatamente, as opções comerciais são certamente mais fáceis. No entanto, se você estiver com orçamento limitado ou tiver requisitos específicos para secar seu filamento, construir o seu próprio oferece mais flexibilidade pelo preço.

Seja qual for o caminho que você escolher, uma secadora ou caixa seca será benéfica para o seu espaço de trabalho de impressão 3D. Não só prolonga e recupera a vida útil do seu filamento, mas também organiza e protege os seus carretéis de detritos externos. Quando se trata de decidir como abordá-lo, a escolha é sua.

Este artigo foi inicialmente publicado por All3DP.

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