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Feuchtigkeit und deren Ursachen

Feuchtigkeit verursacht beim Drucken starke Rauigkeit an der Oberfläche. Es fällt auf, dass die Schmelze beim Aufheizen stark aus der Düse herausläuft.

DIE HAUPTURSACHEN FÜR FEUCHTIGKEIT IM ODER AM FILAMENT

1. Das Filament hat selbst oberflächliche Feuchtigkeit, was noch vom Herstellungsprozess kommen kann. Nach dem Extruder wird die Schmelze in der Regel in ein Wasserbad geführt um das Filament abzukühlen. Danach wird das Filament mittels Luftstrom oder im Wärmeofen getrocknet. Wenn dieser Prozess nicht ordnungsgemäß durchgeführt wurde, befindet sich noch Restfeuchtigkeit auf dem Filament. Das Silica, welches die Restfeuchte in der Vakuumverpackung entfernen soll hat sicherlich nicht die Kapazität diese Restfeuchtigkeit komplett aufzunehmen. Nach dem Öffnen der Vakuumverpackung und des anschließenden Druckens sieht man Blasenstrukturen oder eine raue Oberfläche am Druck-Teil.

2. Das Filament besteht aus einem Kunststoff, der Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt. Wenn die Filament Rolle länger offen liegt zeigt sich beim Drucken, dass zunehmend Feuchtigkeit die Oberfläche stört. Die Geschwindigkeit der Wasseraufnahme hängt von der Umgebungstemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit ab. Es gibt Kunststoffe, die sich sehr schnell mit Feuchtigkeit aus der Luft „voll saugen“, wie z.B. PA = Polyamid oder TPU/TPEE = Ester-Ether-Polymere, oder eben auch PET-G. Andere Kunststoffe wie PE = Polyethylen nehmen so gut wie gar kein Wasser auf. PLA, ABS, PC und ASA hingegen können über die Zeit auch Feuchtigkeit aus der Luft absorbieren und dann ein schlechtes Druckergebnis bringen.

Neben dem schlechten Druckbild kann sich auch die Haftung am Druckbett durch Feuchtigkeit im Filament reduzieren. Möglicherweise sind auch die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffteiles geringer. Feuchtigkeit ist ein großer Störfaktor beim Drucken. Dabei ist nicht jeder Drucker gleich sensibel. Es gibt Düsen-Systeme die die Feuchtigkeit nach oben ableiten lassen (mehr oder weniger) und andere, die die enthaltene Feuchtigkeit komplett auf das Druckteil bringen.

Wenn man für die Lagerung der angebrochenen Filament-Rollen einen luftdicht verschlossenen Zipp Beutel benutzt, kann das helfen, das Problem zu reduzieren.

Besser ist es aber vor der Nutzung die Filament Rolle vorzutrocknen. Dazu kann ein normaler Backofen dienen. Ähnlich wie beim Pilze- oder Früchtetrocknen stellt man die niedrigste mögliche Temperatur ein, in der Regel 80°C. Man benutzt möglichst die Einstellung „Umluft“ und platziert die Rolle/n in die Mitte des Ofens. Die Ofentür lässt man dabei ca. 2-3cm offen (z.B. Kochlöffel dazwischen schieben). Wenn man nur die oberen Filament Reihen trocknen möchte, können schon 20 – 40 Minuten ausreichen. Will man die ganze Rolle trocknen kann das ca. 1-3 Stunden dauern.

Man sollte den Vorgang kontrollieren, um sicher zu stellen, dass sich das Filament nicht verschweißt oder die Spule sich verformt (zu hohe Temperatur im Backofen). 

Wenn man sehr viel Filament verarbeitet kann sich auch ein spezieller Trocknungs-Behälter für 3D-Filamente rechnen oder auch ein Dörrgerät z.B. Klarstein Fruitcube oder ähnliches. Der Vorteil bei Dörrgeräten ist die variable Temperatureinstellung von 40 – 70°C. Damit kann man PLA oder auch TPU gut vortrocknen. Der Nachteil ist, dass PA oder andere Hoch Temperatur Kunststoffe mit 100°C oder mehr zu trocknen sind.

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