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L'humidité et les filaments d'impression 3D
Sommaire
- Catégories, Matériaux, Découverte, Avancé, Tutoriels
Filament humide, le problème n°1 en impression 3D
Comment faire pour éviter d’utiliser un filament humide ? Puis-je sécher un filament humide et comment ? Ce guide va répondre à toutes vos interrogations.
Les thermoplastiques sont pour beaucoup sensibles à l’humidité ambiante. Par défaut, ils vont absorber cette humidité et se charger de celle-ci. Si les fabricants préconisent de conserver les bobines de filaments 3D à l’abri de l’humidité c’est qu’elle est néfaste pour vos impressions et vos imprimantes.
Dans cet article, vous retrouverez toutes les informations sur ce phénomène : comment s’en protéger, dans quelle mesure et comment rattraper un mauvais stockage ? Il est important de noter que généralement les polymères sensibles à l’humidité ont tendance à absorber en quelques heures une bonne partie de leur quantité maximale absorbable. Il est donc important d’être particulièrement vigilants sur ces points.
Guide des filaments 3D
Si vous souhaitez en savoir sur les matériaux et leur sensibilité à l'humidité. Consultez notre guide de choix des filaments d'impression 3D.
Si vous avez des défauts visuels ou mécaniques sur vos objets, vous rencontrez de la sous extrusion et du oozing ou des problèmes inexpliqués sur vos impressions ? Il est probable que l’humidité de votre filament 3D soit en cause.
Pourquoi se protéger de l'humidité :
Deux types d’humidité dont il faut se protéger
1 - L’humidité sur le filament :
Un autre phénomène qui pourra impacter la qualité de vos impressions est tout simplement l’humidité présente sur votre filament. Une zone de production humide ou simplement exposée à des variations de température et d’hygrométrie créera un dépôt d’humidité sur votre bobine.
2 - L’absorption :
Les différents types de filament plastiques ne sont pas égaux sur ce point, certains en absorbent seulement une très faible quantité et donc ne seront pas véritablement impactés par celle-ci. Parmi les plastiques disponibles en impression 3D, les filaments PETG et les PP sont reconnus comme résistants à l’eau car ils ne peuvent absorber qu’une très faible quantité d’eau. Les filaments de types PLA et ABS sont également peu sensibles à cette absorption. Par contre, les filaments nylon le sont particulièrement, tout comme les TPU.
Impact d'un filament humide
L’humidité produira différents effets néfastes sur vos impressions. Des résultats dégradés ainsi qu’une fiabilité très faible. En effet, l’eau présente dans votre filament va poser plusieurs problèmes visuels, fonctionnels ou pratique :
Coulure (oozing), cheveux (stringing)
A l’impression, cela créera un fort stringing et du oozing.
Ces phénomènes vont être causés par une modification du taux de viscosité du matériau néfaste pour l’extrusion.
Perte de rigidité
L’autre impact sera davantage visible après impression, vos pièces seront beaucoup moins rigides si elles ont absorbé l’humidité.
On constate en effet une forte diminution de la rigidité d’un matériau humide.
Extrusion perturbée
Bouchage de buse ou obstruction et sous extrusion sont les résultats d’une humidité excessive.
Manque de précision, surface rugueuse, et extrusion variable vont fortement dégrader le visuel et le comportement de votre objet.
Comment protéger ses filaments de l'humidité ?
Pour se protéger de l’humidité sur les matériaux les plus sensibles, il est déjà important de les stocker à l’abri de l’humidité après ouverture. Un sachet hermétique, une boîte étanche avec éventuellement un sachet dessiccant bien déshydraté seront suffisants.
Les fabricants conditionnent ces filaments sous vide pour empêcher toute reprise d’humidité. Une fois ouverte, votre bobine commence son absorption et il faut être vigilant dès le départ.
Certains matériaux comme les TPU sont tellement sensibles à l’humidité qu’il sera conseillé de systématiquement sécher vos bobines avant utilisation. En effet, quelques heures d’impression suffisent à créer une forte absorption d’humidité et parfois même rendront impossible une impression de plusieurs jours dans ces conditions.
Pour ces filaments, il est fortement recommandé de maintenir le filament à l’abri de l’humidité pendant l’impression en utilisant une solution de type Polybox qui pourra directement se relier à votre imprimante 3D sans perdre cette protection.
Détecter que votre filament est humide ?
A l’insertion de vos filaments, le filet de plastique extrudé vous donnera les indices nécessaires à ce diagnostic. Si votre filament pétille à l’extrusion ou si des bulles se créent en sortant de la buse cela indique que votre filament est humide.
Votre filament translucide devient opaque et trouble après extrusion, cela indique également cette humidité
Avec un filament nylon ou PVA (forcément très sensible à l’humidité), le filament sur la bobine peut déjà le révéler. Si celui-ci est plus souple qu’à la normale voire également devenu collant pour le PVA, c’est encore un signe fort lié à cette problématique.
Bien sûr, un constat de stringing ou de oozing anormal pointe aussi ce souci d’humidité.
Comment sécher votre filament humide ?
Une bobine de filament humide ou sensible à l’humidité pourra être séchée avant utilisation. Dans certains cas, comme pour l’impression de TPU ou de certains nylons, il est recommandé de sécher systématiquement quelques heures votre bobine avant utilisation même si celle-ci a été convenablement stockée depuis sa dernière utilisation.
Plusieurs méthodes de séchage sont possibles, mais la plus simple est d’utiliser le plateau chauffant de son imprimante.
- Installez votre bobine humide dans une boîte en carton entrouverte
- Posez la sur le plateau chauffant de votre imprimante
- Adaptez la température du plateau selon le type de bobine et de filament
- Mettre quelques heures en chauffe (entre 4h et 24h selon les besoins)
- Laissez refroidir votre filament avant utilisation.
Sécher la bobine sur le plateau chauffant de l'imprimante
Sécher la bobine au four à convection (attention aux excès de température)
L’autre possibilité est d’utiliser un four à convection traditionnel, attention à bien respecter les températures recommandées afin de ne pas déformer votre bobine ou votre filament.
Les bobines plastiques utilisées sont généralement à base de PS, d’ABS ou de PC et les limites de température utilisable sont également fonction de ce paramètre. Pour les bobines en carton, le séchage est similaire, nos tests ont montré que jusqu’à 70°C, celle-ci ne subissait aucune dégradation.
Temps et durée de séchage des filaments
- PLA 40°C – 6h
- PETG 60°C – 4h
- TPU 70°C – 12h
- PVA 50 °C – 6h
- (PA6) NYLON 80°C – 12h
- NYLON composite 80°C – 12h
Filament seul sans bobine
- (PA12) NYLON 100°C 3h/100g
Le mot de la fin
Utiliser un filament humide pour ses impressions 3d n’aura que des effets négatifs, il est donc important de savoir gérer cette problématique. Pour rappel, les filaments TPU et Nylon sont particulièrement sensibles à l’humidité. Si vous souhaitez conserver une qualité optimum veillez à bien respecter les recommandations de cet article.