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旧的PLA可以翻新吗?

受到另一个问题的启发,并且由于我的某些灯丝在我再次使用它们时会面临同样的问题,我想知道是否有经过验证的配方可以去除已从湿气中吸收到 PLA 灯丝中的水?当在挤压和/或更脆的打印过程中听到微小的抽吸声时,人们知道灯丝暴露在过多的湿气中。

我知道在远低于玻璃化转变温度的温度下加热灯丝中的水的建议,但有人可以提供第一手知识甚至证据吗?

5个回答

将 PLA 与硅胶一起存储在塑料拉链锁中有助于从 PLA 中提取水。如果你没有硅胶,米粒可以作为其他解决方法来达到目的。

使灯丝清新的最简单方法是热空气,尽管还有其他选择。

每种塑料都有一个最佳的熔融加工水分含量,通常按重量计在 0.1-0.2% 的水含量范围内。但大多数塑料在潮湿空气中的平衡水分含量可能更接近 1%。因此,热空气脱水是制备用于工业挤出的塑料颗粒的标准做法。世界上几乎所有注塑和挤出塑料产品——包括 3D 打印机灯丝——都是用预干燥的颗粒制成的。热空气吹过颗粒,直到它们低于水分极限。

不同的塑料耐受不同水分含量的挤出,并吸收不同含量的水分。它们还可以承受不同的干燥温度。因此理想的储存和干燥条件因材料而异。

  • PLA吸收的水分相对较少,但在潮湿环境中会积聚足够的水分,从而在挤出过程中产生蒸汽气泡。在某些情况下,蒸汽气泡会导致热端堵塞。众所周知,极度潮湿会导致膨胀,从而增加长丝进料阻力。潮湿是否真的会导致脆性,或者这是否是一个单独的老化问题,这是有争议的。将房屋的相对湿度保持在 50% 以下的人通常不会有任何问题。将 PLA 留在干燥环境中一两个星期应使其充分重新干燥,或者可以将其轻轻加热至约 120F / 50C 几个小时。 (有些人把它干得更热。但这可能会使灯丝变形。)
  • ABS也不会吸收太多水,但可能比 PLA 多一点。它也会出现蒸汽气泡,但这通常是唯一的问题。低于 ~45% RH 的房屋通常没有问题。将 ABS 与新鲜硅胶一起存放几周会使其变干。或者它可以在高达 180F/80C 的温度下烘干几个小时。 HIPS可以被同样对待。
  • 塑料瓶中使用的 PET 种类在与任何显着的水含量一起熔化时,会通过水解迅速降解为焦油。因此,与 PET 相比, PETG长丝经过特殊混合,吸收的水分更少,受水的损坏更少。但由于蒸汽在较高温度下膨胀,仍有可能出现气泡和混浊的线条,并且有一些证据表明,湿 PETG 比干 PETG 产生更弱、更脆的印刷品。不同制造商的混合物需要不同的条件:有些人报告说 Taulman t-glase 需要烘干和小心存放,而 Esun PETG 对正常的家庭湿度水平相当宽容。在 150F/65C 的烘箱干燥应该效果很好。
  • 尼龙会吸收大量的水,这会导致它显着膨胀,产生大量的蒸汽气泡,看起来浑浊,翘曲更多,并且比适当干燥的尼龙粘附更少。潮湿时几乎无法打印。它应该在大约 150F/65C 的温度下烘干 4 个多小时——干燥剂不会从中去除足够的水分。事实上,尼龙会从用过的硅胶中吸水!干燥后,应与强力干燥剂(干性二氧化硅或氯化钙)一起储存。它只需要暴露在空气中几个小时就会变得过于潮湿。强烈建议构建密封的干燥箱进纸系统,以避免在打印期间和打印之间暴露时间。
  • 聚碳酸酯与尼龙相似,都是一种强效的吸水剂。它会看起来混浊,产生蒸汽气泡,变形更多,并且在潮湿时提供非常差的层粘合。如果在塑料线轴上(如果单独干燥,最高可达 250F/120C),则应在 180F/80C 下烘干 4 小时以上,然后将其储存在干燥箱中,并含有强力干燥剂,就像尼龙一样。请注意,一些现代 PC 混合物(如 Esun ePC)不太容易吸水,但会降低机械性能。
  • PVA基本上会被空气中的湿气破坏,因为它确实溶于水。始终存放在带有强效干燥剂的干燥箱中。

复合长丝应像基材一样对待。

一些干燥和预防选项:

  • 烤箱:“温暖”设置通常效果很好。让烤箱预热并放置一段时间,然后用好的烤箱温度计或热电偶测量温度。用铝箔、饼干片等保护灯丝免受直接辐射加热和热点的影响。电烤箱比燃气烤箱干燥得更快,因为燃烧天然气会产生一些额外的水分。如果使用的温度高于灯丝的玻璃点,请勿让烤箱无人看管,否则可能会发生不好的事情!
  • “灯桶” :一个 5 加仑的塑料桶,里面有一个白炽灯泡,是一种非常有效的方法,可以温和地加热像 PLA 这样的低温灯丝,用于干燥或中期存储。如果干燥,请稍微打开盖子。
  • 食品脱水机:效果很好。根据上面的烤箱温度设置温度。主要的挑战是在内部获得足够大的空间来放置灯丝线轴。
  • 干燥剂:为了使干燥剂有效地干燥灯丝,它必须比灯丝对水更具吸引力。对水的亲和力取决于材料已经有多湿。这意味着干干燥剂可以轻松地从非常湿的灯丝中吸出一些水,但湿干燥剂实际上可以为灯丝提供水分!可充电指示干燥剂(例如Eva-Dry E-333装置)是理想的选择。拥有足够的干燥剂也很重要:硅胶在 20% RH 的水中只能吸收其重量的 10%。这意味着要从 1 千克湿的线轴中提取 1% 的水分,您需要从至少 100 克完全干燥的新鲜出炉的二氧化硅开始! “用过的”二氧化硅基本上是无用的,它已经含有太多的水,无法从灯丝中取出更多的水。但是您可以在烤箱中重新干燥二氧化硅。 250F / 120C 6 小时对于所有类型的硅胶应该是安全的,但对于某些硅胶可以进行更积极的干燥(包括微波干燥)。遵循凝胶制造商的说明。
  • 大米:不起作用。大米具有干燥能力基本上是一个神话。您在商店购买的一袋大米已经非常接近空气中的水分平衡,因此它从灯丝(或浸泡过的 iPhone,就此而言)吸水的能力很小。如果您先在烤箱中干燥大米以去除水分,它会在一定程度上起作用,但硅胶更有效。
  • 猫砂:硅胶风格的猫砂几乎与干燥剂硅胶相同。像大米一样,当您打开容器时,它几乎接近饱和,但可以在烤箱中干燥,成为一种廉价的散装干燥剂。粘土型猫砂效果不佳。小心不要让灯丝上到处都是猫砂。
  • 干燥储存最好使用带有密封的厚塑料盒。寻找包装盒上的回收代码 2 (HDPE) 或 5 (PP)。带密封盖的 5 加仑桶也可以正常工作。自封袋和其他薄塑料袋总比没有好,但可以透水(是的,真的),并且只要袋子里有新鲜的干燥剂就可以依靠。亚克力/有机玻璃干燥箱已被各种人出售,但亚克力非常透水,因此我不推荐该选项。
  • 空调:只需让打印环境中的空气保持合理干燥即可保护 PLA 和 ABS 以及其他低吸收性细丝。购买湿度监测器以了解您的环境湿度可能会有所帮助。

现在,考虑到这里最初的问题,重要的是要注意水分含量并不是灯丝老化或损坏的唯一途径。尤其是 PLA 容易随着时间的推移而变脆。关于为什么会发生这种情况,有不同的理论。一个是逐渐化学老化,因为聚(乳酸)根本不是一种非常稳定的聚合物。水分可能会导致老化过程,但即使灯丝后来干燥,真正的化学老化也是不可逆的。这种情况发生的程度取决于具体的聚合物共混物和储存条件。

PLA 老化的另一个理论是残余长丝挤出应力(从被拉到正确的直径并在水浴中快速淬火)随着时间的推移缓慢蠕变。任何将 PLA 部件置于重载下超过几周的人都会看到 PLA 蠕变。这是一种相当奇怪的聚合物,因为它会“蠕变破坏”并在非常低的蠕变伸长率下开裂,而不是像大多数易蠕变的材料那样以延展的方式逐渐变形。因此,如果 PLA 从最初的挤出过程(这很常见)中锁定了显着的应力,那么随着时间的推移,它可能会蔓延到更脆的聚合物分子排列中。这可以解释老化效应,也可以解释为什么“干燥”有时会使 PLA 恢复活力:在玻璃点附近加热灯丝将使聚合物分子轻轻松弛并基本上退火到较不脆的状态。

感谢您提供的全面信息(这也是我的另一个问题)以及有关原始问题的具体信息!

请注意,拉链袋可能无法完全密封或防潮 - 但总比没有好。

我有一个食品真空装袋机,有真空密封的拉链式袋子,把它们放在冰箱里,在那里它们不能保持紧密贴合,即空气渗入。

我没有做过研究,但贴有冷冻标签的袋子应该更好,我知道它们更厚。

“美国的测试厨房”尝试了各种袋子,很喜欢Ziploc品牌的双拉链冷冻袋。令我惊讶的是,一卷长丝“正好”适合一加仑的袋子(是的!)。

如果你能买到足够大的真正的食品真空袋,可以作为一个线轴长期储存,这是最好的方法。

我很高兴了解到我应该知道的事情,即紫外线可能是一个因素——直到现在我一直将我的灯丝存放在一个可以晒太阳的东窗内。


氯化钙是一种极好的干燥剂——通常作为“壁橱除湿器”出售,或者在寒冷的气候中作为一种非常便宜的袋装冰融化“盐”(检查成分)。

在吸收水分时,CaCl 2 会形成水坑,对皮革等有害,所以一定要清空液体并偶尔更新晶体。

可以购买一个 7 美元的湿度计(亚马逊、eBay 等)并将其放置在装有灯丝和干燥剂的容器中,以查看它的表现。

/Ward C,Xmodem 和 BBS 的发明者

请记住,燃气烤箱在燃气燃烧时会产生水,因此它的干燥效果不如电烤箱。

二氧化硅干燥剂非常适合干燥灯丝,但您至少需要一些干燥剂珠是“指示”型的。也就是说,当水分饱和时,它们会显示颜色变化。二氧化硅干燥剂可以在 220 °F (104 °C) 的烤箱中充电,并且可以承受比灯丝更高的温度,并且即使在燃气烤箱中存在大量水分,它也会在温暖时排出水分。指示二氧化硅在干燥时通常为蓝色或橙色,潮湿时为粉红色或绿色。如果您有白色硅胶珠,其中只有一小部分指示珠,它们的水分会相等,因此可以信任指示珠来指示整批。非指示二氧化硅更便宜,可以加入小剂量指示珠。

我使用一个 x 大(~5 加仑)双拉链拉链“大袋子”,里面装满了我的全部灯丝,以及一个装有 2.5 磅指示硅珠的布袋。即使 ziploc 密封不是完美的,二氧化硅也会保持低湿度直到用完。它的额定湿度降低到 40% 并在水中保持 40% 的重量(不是上面提到的 10%,超过 40% 的水,湿度将上升超过 40%),但在我 46% 相对湿度(相对湿度)的房子里,我的灯丝袋在 20 分钟内下降到 15% 相对湿度(用暖通空调湿度计测量)。 2.5 磅(1.1 千克)的二氧化硅可以吸收 1 磅(0.45 千克)的水。您可以称量二氧化硅以了解其中的水分含量。我在等待干燥剂订单到达时将我的灯丝存放在真空室中一个星期,所以在我装满袋子之前灯丝已经很干了。真空室不适合存放,因为您每次打开它时都必须将其抽空,而且它不能容纳太多。

我已经将无法使用的 PLA 变成了打印好的长丝,将它放在干燥的烤箱中几个小时。我使用了 90 摄氏度(194 华氏度),这可能太热了,因为当灯丝软化并释放压力时,它会使圆形灯丝扭曲成平面。它印刷得很好。也许 70 摄氏度(158 华氏度)会使灯丝变形较小。

今天我有一个大塑料桶,里面有几卷灯丝和三个可变色的可充电干燥筒。一旦它们看起来不是完全干燥,我就会将它们插入充电。 PETG和尼龙可能不够用——我还没有太多经验。

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