盡管水蒸汽在空氣中的存在——或者濕度——對于很多環(huán)境都是有好處的,但對于很多干燥材料的保存卻會起到負(fù)面作用。3D打印線材就是其中之一,潮濕有可能導(dǎo)致多種打印故障,包括線材斷裂和打印扭曲變形等。
是的,濕度會與3D打印線材發(fā)生作用,一般來說,它們交互的方式有兩種:物理和化學(xué)。物理上,這取決于線材的構(gòu)成物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和濕度的來源,水分子會被吸收到材料的表面,并導(dǎo)致其翹曲。在化學(xué)方面,水分子會與線材里的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而進一步影響線材的物理性質(zhì)。
為了解決3D打印線材受環(huán)境濕度影響的問題,通過長期的實驗和大量的計算檢驗自己的理論之后,3D打印愛好者 Ohad和Hanan發(fā)明了自己的解決方案——FilaDry。
FilaDry是一個可以處理線材的封閉裝置,它通過一個可以精確控制熱空氣流通方式的裝置在內(nèi)部里提供了極其干燥的環(huán)境。從而可以防止線材在打印時出現(xiàn)斷裂、堵塞擠出機等錯誤。
由于FilaDry在處理過程中會產(chǎn)生熱量,它不僅能消除任何不希望的濕度,而且還能軟化即將送入擠出機的線材。任何有過處理噴嘴堵塞的人都知道,經(jīng)過預(yù)熱、光滑的線材來了的3D打印體驗天差地別。經(jīng)過試驗之后,Ohad和Hanan判定,他們的FilaDry線材干燥裝置能夠在不到一分鐘之內(nèi)干燥和預(yù)熱任何線材。
為了驗證這個假設(shè),他們準(zhǔn)備了兩種不同等級的PLA線材共八個樣本,將其暴露于高濕度環(huán)境中(70%相對濕度)中24小時。之后將線材從環(huán)境中取出后,他們通過擦拭除去未被線材吸收的水。然后將四個樣本的現(xiàn)實使用FilaDry進行處理,而其它四個樣本則保留,不再進一步處理。
當(dāng)上述步驟完成后,他們使用熱重分析工具對所有樣本進行了更進一步的檢測——將其處于氮氣環(huán)境下,以每分鐘
結(jié)果表明,未經(jīng)FilaDry處理的線材的水含量為1500-2000份每百萬(ppm),而經(jīng)過FilaDry處理的樣本水含量則為500ppm。理想情況下的線材水含量應(yīng)當(dāng)是250 ppm左右。雖然經(jīng)過FilaDry處理的線才水含量要比理想狀況高,但與未經(jīng)處理的樣本相比仍有顯著的降低。 此外,該測試沒有把線材進入擠出機之前采取的預(yù)熱過程考慮進去。
據(jù)了解,FilaDry的市場售價為149美元,對于那些身處潮濕地區(qū)的3D打印愛好者們來說是一個非常有用的輔助工具。
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