Feuchtigkeit aus der Luft kann 3D-Druckerfilament leicht beschädigen, was auch die Qualität Ihrer Drucke beeinträchtigen kann. Erfahren Sie, wie Sie Filament richtig trocknen!

Alle Filamente, die beim 3D-Druck im Schmelzschichtverfahren (FDM) verwendet werden, sind hygroskopisch. Das ist eine komplizierte Art zu sagen, dass das Material gerne Feuchtigkeit aufnimmt.

Diese Hygroskopizität kann Probleme mit Filamenten verursachen. Als Kunststoffpolymere bestehen sie aus aneinander verbundenen Molekülketten. Wassermoleküle in der Feuchtigkeit zersetzen diese Ketten, wodurch der Kunststoff geschwächt wird und zahlreiche Druckprobleme entstehen.

Aber keine Sorge! „Nasse“ Filamentspulen können gerettet werden, und die richtige Lagerung kann zukünftigen Problemen vorbeugen.

In diesem Artikel sehen wir uns an, wie man feuchtes Filament erkennt, wie man es trocknet und schließlich, wie man das getrocknete Filament feuchtigkeitsfrei lagert. Los geht’s!

Feuchtes Filament erkennen

Verschiedene Filamenttypen nehmen Feuchtigkeit unterschiedlich schnell auf, aber es gibt einige häufige Anzeichen dafür, dass Ihre Filamentspule feucht ist:

• Knacken oder Knallen beim Extrudieren: Wenn Sie beim Drucken Knacken oder Knallen hören, kann das darauf hindeuten, dass das Filament Feuchtigkeit enthält. Wasser verwandelt sich beim Erhitzen in Dampf und bildet Blasen im geschmolzenen Kunststoff.
• Deutlich verringerte Festigkeit der Teile und Schichthaftung: Wenn Sie feststellen, dass Ihre Drucke spröde sind oder die Schichten schlecht haften, kann die Feuchtigkeit im Filament die Ursache sein.
• Unregelmäßige Extrusionslinien: Wenn die Extrusionslinien unregelmäßig sind, kann dies durch Feuchtigkeit im Filament verursacht werden.
• Starkes Stringing, Klumpenbildung oder Auslaufen: Wenn Ihre Drucke viele Fäden, Klumpen oder übermäßiges Auslaufen aufweisen, kann dies ein Zeichen für feuchtes Filamentmaterial sein.
• Inkonsistente Texturen oder „haarige“ Oberflächen auf den Drucken: Feuchtigkeit kann dazu führen, dass die Oberflächen der Drucke ungewöhnlich strukturiert oder „haarig“ aussehen.

Wenn Sie eines der oben genannten Probleme feststellen, ist es ratsam, das Filament zu trocknen. Bei besonders hygroskopischen Materialien wie Nylon, PETG, PVA und iblen Filamenten können bereits nach einer Nacht an der Luft Probleme auftreten.

Es gibt Möglichkeiten zur Trockenlagerung, die diesem Problem vorbeugen können und die wir später betrachten. Wenn das Filament bereits beschädigt ist, ist es wichtig, es so schnell wie möglich zu trocknen, damit Festigkeit und Druckqualität erhalten bleiben.

Glücklicherweise gibt es mehrere Möglichkeiten, Filament sicher zu trocknen. Diese Methoden unterscheiden sich in Preis und Komplexität. Sehen wir uns die wichtigsten Methoden an, um Filament wieder in seinen trockenen Zustand zu versetzen und es trocken zu halten!

Methode Nr. 1: Filamenttrockner

Der Sunlu FilaDryer S1 ist ein Beispiel für einen kommerziell erhältlichen Filamenttrockner.

Beginnen wir mit einer kommerziell erhältlichen Lösung. Falls Sie es noch nicht wussten: Es gibt speziell entwickelte Geräte zum Trocknen von Filamenten! Wenn Sie etwas suchen, das speziell für den 3D-Druck entwickelt wurde und zusätzliche Funktionen bietet, könnte dies die beste Wahl für Sie sein.

Es gibt mehrere Arten von Filamenttrocknern mit unterschiedlichen Funktionen, aber alle sind relativ einfach zu bedienen. Im Grunde legen Sie Ihre Spule (oder Spulen) hinein, wählen die gewünschten Einstellungen und lassen den Trockner arbeiten.

Im Allgemeinen benötigen Filamenttrockner eine Stromquelle und erzeugen mithilfe eines Heizelements eine warme Umgebung. Die Wärme verdampft die Feuchtigkeit aus dem Filament und der Umgebungsluft. Oft können Sie je nach zu trocknendem Filament zwischen verschiedenen Temperaturen wählen und einen Timer einstellen, um die Trocknungsdauer zu begrenzen.

Wenn die Zeit abgelaufen ist, können Sie Ihre Spule herausnehmen, die nun frei von Feuchtigkeit sein sollte. In manchen Fällen verfügt der Trockner außerdem über eine Filamentzuführung, die gleichzeitig mit dem Drucker arbeitet. So sparen Sie Zeit und Aufwand, da gleichzeitig getrocknet und gedruckt wird.

Beliebte Optionen

Zu den bekanntesten Filamenttrocknern gehört der Sunlu FilaDryer S1 Plus, der jeweils eine Spule aufnehmen kann und einen Heizbereich von 35-55 °C bietet. Er verfügt über einen integrierten Lüfter (eine Verbesserung gegenüber dem ursprünglichen Modell), der die Zirkulation verbessert. Dank zweier Ausgangsöffnungen kann er während des 3D-Drucks verwendet werden.

Eine weitere Option ist der Sovol SH01, der nicht nur durch seine einstellbaren Funktionen überzeugt, sondern auch das gleichzeitige Trocknen von zwei Filamenten ermöglicht. Das kann nützlich sein, wenn Sie den Druck mehrerer farbiger Modelle planen. Wie der FilaDryer S1 Plus kann auch der Sovol SH01 dank seiner Ausgangsöffnungen während des Drucks verwendet werden.

Methode Nr. 2: Backofen

PVB ist hygroskopisch, trocknen Sie es daher vor dem Drucken.

Die wahrscheinlich einfachste und gebräuchlichste Methode zum Trocknen von Filament ist die Verwendung eines Backofens. Stellen Sie die Temperatur knapp unter die Glasübergangstemperatur des Kunststoffs ein und lassen Sie das Filament vier bis sechs Stunden im Ofen, bis die Feuchtigkeit verdampft ist. Je länger Sie es dort lassen, desto trockener wird es.

Geeignete Zieltemperaturen für einige der gängigsten Filamente sind folgende:

• PLA: 40–45 °C
• ABS: ~80 °C
• Nylon: ~80 °C

Aber überstürzen Sie nichts! Denken Sie immer daran, dass Sie warten müssen, bis der Ofen die Zieltemperatur erreicht hat, bevor Sie die Spule hineinlegen. Alle Öfen überschreiten beim Aufheizen die Zieltemperatur leicht. Wenn Sie die Spule also zu früh hineinlegen, kann der Kunststoff schmelzen!

Es ist außerdem ratsam, ein Ofenthermometer für eine genauere Temperaturmessung zu verwenden und zu verstehen, wie genau Ihr Ofen die angegebenen Temperaturen halten kann. Eine zu große Abweichung von der Zieltemperatur kann dazu führen, dass der Kunststoff schmilzt und die gesamte Spule zusammenklebt.

Bedenken Sie schließlich, dass 3D-Druckmaterialien, insbesondere ABS, unangenehme Gerüche und Dämpfe freisetzen können – das möchten Sie nicht in einem Gerät erzeugen, das Sie zur Zubereitung von Speisen verwenden! Überlegen Sie immer sorgfältig, welche nicht für Lebensmittel geeigneten Gegenstände Sie in den Ofen legen, und lassen Sie den Ofen nach dem Trocknen des Filaments ausreichend lüften.

Methode Nr. 3: Dörrautomat

Mit einer 3D-gedruckten Modifikation können Sie direkt aus einem Dörrautomaten drucken!

Dörrautomaten sind ebenfalls ein hervorragendes Werkzeug zum Trocknen von Filament, insbesondere wenn Sie keinen geeigneten Backofen haben. Ursprünglich zum Trocknen von Lebensmitteln wie Obst und Fleisch entwickelt, arbeiten Dörrautomaten bei niedrigeren Temperaturen als Backöfen und sollten daher im gewünschten Bereich eine bessere Temperaturstabilität aufweisen. Ein einschränkender Faktor kann sein, dass sie sich je nach verwendetem Material möglicherweise nicht ausreichend erwärmen. Glücklicherweise sind Dörrautomaten oft rund, was eine ideale Form für die vorübergehende Platzierung Ihrer Filamentspulen darstellt!

Versuchen Sie, ähnlich wie beim Trocknen im Backofen, eine Temperatur knapp unter der Glasübergangstemperatur des zu trocknenden Materials zu erreichen:

• PLA: 40-45 °C
• ABS: ~80 °C (oder die höchste verfügbare Temperatur)
• Nylon: ~80 °C (oder die höchste verfügbare Temperatur)

Dörrautomaten sind zu angemessenen Preisen erhältlich und im gesamten Internet zu finden. Sie verfügen normalerweise über herausnehmbare Ebenen und Gitter, die Sie je nach Größe Ihrer Spulen hinzufügen oder entfernen können. Sie können außerdem Zubehör 3D-drucken, um sie besser an Ihre Bedürfnisse anzupassen, beispielsweise ein Projekt von Tinkerman auf Thingiverse (oben abgebildet), das das Drucken direkt aus dem Dörrautomaten ermöglicht.

Richtige Lagerung

Sobald Ihr Filament trocken ist, möchten Sie, dass es so lange wie möglich trocken bleibt. Dazu müssen Sie trockene Spulen in einer Umgebung mit kontrollierter Luftfeuchtigkeit lagern. Dies kann luftdichte Boxen mit Trockenmittelbeuteln oder spezielle kommerzielle Lösungen umfassen. In der Regel ist die erste Variante ausreichend, aber selbst entworfene Trockenboxen bieten einige zusätzliche Vorteile.

Beispielsweise wird die Polymaker PolyBox direkt an Ihren Drucker angeschlossen und zeigt die Innentemperatur sowie die Luftfeuchtigkeit an, sodass Sie den Trockenzustand Ihres Filaments überwachen können, ohne eingreifen zu müssen. Zu den DIY-Alternativen gehören das zu Beginn dieses Artikels erwähnte Projekt zur Wiederverwendung eines Rubbermaid-Behälters sowie das vollständig 3D-gedruckte Spulen-System von Spannerhands, das oben abgebildet ist.

Bedenken Sie, dass selbst die beste Lagerungslösung das Filament nicht für Sie trocknen kann. Sie kann lediglich verhindern, dass es weiterhin Feuchtigkeit aufnimmt. Wenn Ihr Filament erneut feucht wird (oder von Anfang an nicht trocken war), müssen Sie eine der oben genannten Methoden anwenden, um es erneut zu trocknen.