Come evitare che il filamento si rompa nell'estrusore durante la stampa

Roy Hill 16-07-2023
Roy Hill

All'inizio del mio percorso di stampa 3D mi è capitato alcune volte che il filamento si rompesse o si spezzasse nel bel mezzo di una stampa. Dopo aver sperimentato questo frustrante problema alcune volte, ho cercato informazioni su come prevenire e fermare la rottura del filamento nel mio estrusore durante una stampa. Se questo è anche quello che state cercando, siete nel posto giusto, quindi continuate a leggere.

Come posso evitare che il filamento si rompa durante la stampa? Le cause della rottura del filamento sono diverse, quindi una volta identificate è possibile risolverle facilmente. Ad esempio, se la causa è l'assorbimento di umidità, l'asciugatura del filamento dovrebbe risolvere il problema, oppure se il contenitore è troppo caldo e ammorbidisce il filamento troppo presto, l'apertura di una parete del contenitore dovrebbe funzionare.

Non c'è niente di peggio che essere in stampa da diverse ore, con molto materiale rimasto sulla bobina, e poi vedere il filamento che si rompe. Fortunatamente, ci sono soluzioni per ogni causa, in modo da non doversi accontentare che questo accada costantemente dopo lunghe stampe, come illustrerò in questo post.

    Perché il filamento si spezza?

    Che stiate stampando con la vostra Ender 3, Prusa, ANYCUBIC o qualsiasi altra stampante 3D, è probabile che abbiate affrontato il problema della rottura del filamento a metà stampa.

    A volte si tratta semplicemente di filamenti di cattiva qualità; anche un'azienda rinomata può avere un lotto scadente, quindi non bisogna sempre pensare che sia colpa della stampante 3D. Se però questo accade con alcuni filamenti diversi, ci sono diverse cause possibili per cui il filamento si spezza o si rompe.

    • Cattiva conservazione
    • Assorbimento dell'umidità
    • Troppo movimento di rotazione dalla bobina
    • L'involucro è troppo caldo
    • Tubo PTFE & accoppiatore non scorre bene

    Cattiva conservazione

    Un filamento conservato in modo non corretto ha molte più probabilità di rompersi nel corso di una stampa, perché la sua qualità complessiva è ridotta dall'ambiente circostante.

    Se si trova in un'area umida, l'umidità può penetrare nel filamento, se si lascia il filamento in una stanza polverosa può sporcarsi e dare problemi quando viene riscaldato, l'ossigeno rompe il materiale attraverso l'ossidazione, quindi si deteriora molto più rapidamente.

    Per tutti questi motivi è necessario conservare correttamente il filamento quando non si stampa. Non si deve esporre il filamento della stampante 3D alla luce del sole o conservarlo in ambienti caldi per un periodo prolungato.

    Soluzione

    Una delle soluzioni di conservazione più comuni è l'utilizzo di un contenitore ermetico con aggiunta di essiccante per aumentare la durata e la qualità complessiva del filamento.

    Un buon contenitore per la conservazione, altamente recensito e che funziona molto bene, è l'IRIS Weathertight Storage Box (Clear).

    È in grado di contenere una grande quantità di filamento senza perdite d'aria per conservare in modo ottimale le stampe 3D. È dotato di una guarnizione in gomma e mantiene il filamento asciutto finché le chiusure sono ben salde.

    Il contenitore da 62 Quart può contenere circa 12 bobine di filamento, una quantità più che sufficiente per la maggior parte degli utenti di stampanti 3D, ma è possibile scegliere una dimensione inferiore se lo si desidera.

    Se acquistate questo contenitore di stoccaggio, vi consiglio anche di procurarvi un essiccante ricaricabile per ridurre l'umidità nella scatola. Probabilmente avete intenzione di stampare in 3D per un certo periodo di tempo in futuro, quindi una soluzione di lunga durata è fondamentale.

    WiseDry 5lbs Reusable Silica Gel Beads è una scelta obbligata. Ha 10 sacchetti con coulisse e perline che indicano il colore che va dall'arancione al verde scuro quando sono al massimo della loro capacità. Basta asciugare le perline usate nel microonde o nel forno. Inoltre, un ottimo servizio clienti!

    È una buona idea misurare anche l'umidità, io uso l'igrometro Habor Humidity Gauge, è tascabile, ha letture molto accurate ed è molto più economico di altri modelli.

    Se desiderate una versione più professionale, la Polymaker Polybox Edition II Storage Box è un'opzione premium per gli hobbisti della stampante 3D che desiderano conservare i filamenti all'asciutto durante il processo di stampa.

    • Termoigrometro incorporato: monitora l'umidità e la temperatura all'interno della scatola di conservazione.
    • Trasporta contemporaneamente due bobine da 1 kg, perfette per l'estrusione doppia, oppure trasporta una bobina da 3 kg.
    • Dispone di due alloggiamenti sigillati che contengono sacchetti essiccanti o perline sciolte per assorbire l'umidità.

    È compatibile con tutte le stampanti 3D.

    È inoltre possibile utilizzare un'altra soluzione professionale: HAWKUNG 10 Pcs Filament Storage Bag with Air Pump di Amazon, un sacchetto di plastica per alimenti resistente, riutilizzabile e richiudibile.

    Questi sacchetti consentono di creare una chiusura ermetica sotto vuoto, in modo che il filamento non sia esposto a polvere o umidità, aumentando la durata dei filamenti della stampante 3D.

    Se avete dei sacchetti Ziploc grandi con degli essiccanti, potete usare anche quelli.

    Assorbimento dell'umidità

    Questo aspetto si ricollega all'ultimo punto relativo alla corretta conservazione, ma merita una sezione a sé stante per il fatto che spesso è la causa principale della rottura dei filamenti. Esiste un termine chiamato igroscopia, che indica la tendenza di un materiale ad assorbire l'umidità dell'aria che lo circonda.

    Alcuni materiali sono molto più inclini ad assorbire l'umidità, come ad esempio:

    • PLA
    • ABS
    • Nylon
    • PVA
    • SETTIMANA

    Soluzione

    Ci sono alcune soluzioni che io e molti altri utenti di stampanti 3D abbiamo messo in pratica e che funzionano molto bene.

    È possibile scegliere una delle seguenti opzioni:

    • Mettere il filamento in forno a 40°C per 2-3 ore.
    • Ottenere un essiccatore approvato per i filamenti delle stampanti 3D
    • Per la prevenzione, utilizzare lo stoccaggio e l'essiccante come indicato nella precedente sezione "corretto stoccaggio".

    Un buon valore di umidità bassa da seguire è compreso tra il 10-13%.

    Piegatura del filamento e campana; troppo movimento di filatura dalla bobina

    Innumerevoli volte ho visto che la pressione esercitata dall'estrusore sul rocchetto di cui sopra causava un po' di rumore e un forte movimento di rotazione. Di solito questo accade quanto più il rotolo di filamento è vuoto, perché è più leggero e si sposta più facilmente.

    Se la rotazione è sufficiente, il filamento, soprattutto quello fragile, può rompersi nel bel mezzo della stampa a causa della piegatura che si verifica e che raddrizza il filamento curvo.

    Questo problema può essere risolto con una soluzione rapida.

    Un'altra possibile causa è che il filamento sia conservato in un ambiente troppo freddo, che ne riduce la flessibilità e lo rende più incline a spezzarsi.

    Soluzione

    Se l'angolo di piegatura del filamento è troppo alto, significa che il filamento deve piegarsi troppo per passare attraverso l'estrusore.

    Una soluzione che ha funzionato bene per diminuire l'angolo di alimentazione del filamento all'estrusore è stata la stampa 3D di una guida per il filamento (Thingiverse) per la mia Ender 3.

    Armadio troppo caldo o calore intorno all'estrusore

    Non si vuole che il PLA morbido o un altro filamento entri nell'estrusore con i denti di presa, la tensione della molla e la pressione di estrusione. Questa combinazione può portare alla rottura del filamento, quindi è importante prendere le misure necessarie per evitare che ciò accada.

    Soluzione

    Aprire una porta o una parete dell'involucro per abbassare la temperatura dell'area di stampa. Questa non è una soluzione ideale, poiché l'ideale è che l'involucro sia chiuso durante la stampa, quindi vi consiglio di provare tutti gli altri metodi prima di provare questo.

    Di solito, gli altri problemi sono i principali problemi di fondo, e questa soluzione è solo una soluzione che riduce i sintomi piuttosto che la causa.

    PTFE & l'accoppiatore non scorre bene

    Se il tubo e l'accoppiatore in PTFE non lavorano bene insieme, possono smettere di far scorrere il filamento con la stessa facilità con cui dovrebbe scorrere. Ciò significa che si avrà una pressione inutile nel punto in cui è più probabile che il filamento si rompa o si spezzi.

    Questa causa, oltre all'eccessiva temperatura del contenitore, è la ricetta perfetta per la rottura del filamento a metà stampa. A volte un tubo e un accoppiatore in PTFE sufficientemente buoni sono sufficienti per risolvere il problema, dovendo aprire la porta del contenitore.

    Soluzione

    Il tubo e l'accoppiatore in PTFE che consiglio è il SIQUK 4 Pieces Teflon PTFE Tube & 8 Pneumatic Fittings di Amazon.

    Guarda anche: Come si fa a levigare e rifinire le stampe 3D in resina? - Post-processo

    È realizzato in materiale PTFE di prima qualità, non è tossico e resiste al calore fino a 260°C. I raccordi M6 & M10 di cui è dotato sono molto resistenti e permettono di svolgere il lavoro.

    La differenza principale tra questa combinazione e quelle standard è che il filamento scorre più liberamente.

    Assicurarsi che i tubi e il raccordo siano installati correttamente e non in modo da provocare la rottura dei denti metallici e l'inceppamento all'interno del tubo. Verificare che il tubo sia completamente inserito nell'accoppiatore.

    Guarda anche: 30 migliori stampe 3D per TPU - Stampe 3D flessibili

    Roy Hill

    Roy Hill è un appassionato appassionato di stampa 3D e guru della tecnologia con una vasta conoscenza di tutto ciò che riguarda la stampa 3D. Con oltre 10 anni di esperienza nel settore, Roy ha imparato l'arte della progettazione e della stampa 3D ed è diventato un esperto delle ultime tendenze e tecnologie di stampa 3D.Roy ha conseguito una laurea in ingegneria meccanica presso l'Università della California, Los Angeles (UCLA) e ha lavorato per diverse aziende rispettabili nel campo della stampa 3D, tra cui MakerBot e Formlabs. Ha anche collaborato con varie aziende e privati ​​per creare prodotti stampati in 3D personalizzati che hanno rivoluzionato i loro settori.A parte la sua passione per la stampa 3D, Roy è un avido viaggiatore e un appassionato di outdoor. Gli piace trascorrere il tempo nella natura, fare escursioni e campeggiare con la sua famiglia. Nel suo tempo libero, fa anche da mentore a giovani ingegneri e condivide la sua ricchezza di conoscenze sulla stampa 3D attraverso varie piattaforme, tra cui il suo famoso blog, 3D Printerly 3D Printing.