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Le filament humide est-il vraiment mauvais ?

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Pouvez-vous laisser vos bobines de PLA à l’air libre et avez-vous vraiment besoin de sécher le PETG avant chaque utilisation ?

La semaine dernière, j’ai essayé de déterminer dans quelle mesure et à quelle vitesse les filaments absorbent l’eau et quels en sont les résultats. S’il ne fait aucun doute que les filaments tels que le PA, les Nylons et le PVA doivent absolument être conservés dans une solution de stockage à humidité contrôlée, il n’en va pas de même pour les filaments plus courants comme le PLA ou le PETG. Bien sûr, le PETG absorbe un peu d’humidité et vous aurez un peu plus de fil, mais à quel point cela peut-il être mauvais, et est-ce que le PLA peut être conservé à l’air libre ? C’est ce que j’ai essayé de découvrir, en exposant les filaments à différents degrés d’humidité et en effectuant quelques tests. Et tout ne s’est pas passé exactement comme prévu.

Dans cette vidéo, je vais donc essayer de me faire une idée de l’importance de l’absorption d’humidité par les filaments. J’ai beaucoup de filaments ouverts sur les étagères ici, mais je me dis que le déshumidificateur gardera les choses en main et que je ne devrais pas trop m’en inquiéter.

Mais si j’ai l’impression que le PLA est généralement bon et devient peut-être un peu cassant après un certain temps, le PETG commence à montrer un peu plus de filaments que le même produit neuf, et les filaments à base de styrène comme l’ABS ou l’ASA sentent un peu plus que s’ils étaient complètement secs.

Trois choses que vous pourriez commencer à remarquer avec les filaments humides

Modification des propriétés mécaniques :

Avec le PLA, je ne sais pas si quelque chose de chimique se produit, mais par exemple, les pièces imprimées à partir de PETG humide sont censées être moins solides. Ce qui se passe ici, c’est que l’eau absorbée par le filament s’évapore rapidement lorsqu’il est chauffé dans le four, et que le mouvement de la vapeur déchire les chaînes de polymère qui confèrent au plastique sa durabilité. Ainsi, même si vos pièces ont l’air bien, le polymère étant soi-disant altéré, leurs performances peuvent être très différentes de ce que vous attendez. C’est en fait une raison similaire pour laquelle les impressions en résine sont souvent fragiles – les pièces durcies ont des chaînes de polymère plus courtes, car l’optimisation d’une résine pour des chaînes plus longues la rendrait plus difficile à imprimer.

Cordage :

Encore une fois, lorsque l’humidité s’évapore, elle crée de petites bouffées de vapeur qui poussent le filament fondu, et dans un hotend, il n’y a qu’une seule issue : la sortie de la buse. Dans l’ensemble, vous avez un contrôle moins précis sur le flux de filament.

Augmentation de la quantité d’odeurs :

Cet aspect est difficile à mesurer, mais heureusement, quelques études se sont déjà penchées sur la question. Ce que nous pouvons remarquer, c’est une odeur, mais ce qui peut être mesuré, ce sont les émissions de particules de l’impression. Lorsque le taux d’humidité des filaments ou la température du four augmente, les émissions de particules fines et ultrafines augmentent considérablement, jusqu’à un point où il n’est plus sain de se trouver dans la même pièce qu’une imprimante.

Donc oui, c’est quelque chose que j’ai remarqué, je pense, mais que je n’ai pas quantifié pour ces tests. J’ai deux capteurs de particules, donc c’est peut-être quelque chose à examiner pour la prochaine fois.

Qu’est-ce que j’ai testé exactement ?

La première question était : comment puis-je quantifier la quantité d’humidité absorbée et la différence que cela fait ? La première question devrait être assez facile : prenez une balance qui pèse jusqu’à 10 milligrammes et pesez les échantillons de filaments frais et après qu’ils aient eu le temps d’absorber de l’humidité. C’est ce que j’ai fait. Pour ces tests, j’ai utilisé des pièces tout-Prusa, c’est-à-dire une Prusa MK3 et PrusaSlicer qui a également des profils intégrés réglés en usine pour le Prusament que je vais utiliser. J’aurais pu gagner beaucoup de temps d’impression en utilisant le Voron, mais alors je n’aurais jamais su si ce que nous voyons est dû à mes profils ou au matériau lui-même.

J’ai donc mesuré grossièrement des échantillons de 15 m de long de Prusament PLA, PETG et ASA, suffisamment pour imprimer mes échantillons et un peu plus, et je les ai placés à différents endroits.

à l’intérieur de à l’extérieur deeau

La première série est restée ici, dans le studio, sans enceinte ou quoi que ce soit, cette pièce est relativement fraîche, il fait environ 18 à 20°C, mais il y a un déshumidificateur en marche qui est réglé à 50% d’humidité relative. Donc des conditions assez bonnes pour stocker le filament, je pense. Bien sûr, il est toujours préférable de le stocker dans le sac d’origine avec un peu de déshydratant, ce que j’ai également fait avec le reste des bobines et j’ai ensuite utilisé celles-ci pour imprimer quelques échantillons avec ce qui est un filament 100% frais.

Mais la série suivante d’échantillons de filaments est allée à l’extérieur, il faisait assez froid et brumeux ces jours-ci, un peu en dessous de zéro quelques nuits, donc cela devrait être une bonne partie de l’humidité que le filament reçoit, mais juste pour s’assurer que nous capturons également l’extrémité de l’échelle.

J’ai aussi jeté quelques échantillons dans un seau d’eau du robinet. En fait, je les ai immergés et laissés à température ambiante. A moins de chauffer l’eau ou de la pressuriser, je ne pense pas qu’il soit possible que ces échantillons absorbent plus d’humidité que ça.

J’ai étiqueté tous les filaments, je les ai laissés reposer pendant 7 jours complets, puis je suis revenu les peser avant de commencer à imprimer avec eux.

Et c’est là que les choses ont commencé à mal tourner. Parce que je n’ai absolument pas pu mesurer la moindre prise de poids, et certains des échantillons semblaient même avoir perdu du poids selon la balance. Donc cette balance est censée avoir une résolution de 10mg jusqu’à 500g de poids. Ce n’est pas le cas. Même pas proche.

Il s’avère qu’il fait au mieux 50mg, et généralement plus autour de 100. Avec un échantillon d’environ 50g, cela représente 1 ou 2% de différence de poids au lieu des 0,2% annoncés, et ce n’est pas suffisant pour distinguer un filament « humide » d’un filament « sec ». Le nylon peut absorber jusqu’à 10% d’eau en poids, mais les taux d’absorption typiques de l’ASA, par exemple, sont plutôt de l’ordre de 1%, donc il n’y a aucune chance que j’aie pu mesurer quoi que ce soit ici. Mais bon.

Impression et résultats d’impression

Il s’en est suivi une semaine entière d’impression et de réimpression de pièces, certaines des plaques d’essai ont eu une pièce qui s’est détachée et je commençais vraiment à m’inquiéter que les échantillons de filament de 15 m ne soient pas suffisants, mais finalement, ça a à peine marché. Avec ces plaques, j’ai imprimé chacune des pièces dans l’ordre, de sorte qu’elles soient réellement imprimées une par une. Octolapse ne semble pas vraiment s’entendre avec ce mode d’impression, cependant.

Nous avons donc, bien sûr, un banc 3D pour chaque matériau et état « humide », mon test de pliage filaween, imprimé à plat, et un test d’impact IZOD imprimé à plat et debout pour voir si l’adhérence ou la résistance des couches en souffrirait davantage. Tous ces tests ont été réalisés avec le profil de vitesse Prusa Slicer 0,2 mm, ils utilisent donc un remplissage et ne sont pas des pièces solides. Ce qui est important pour moi, c’est qu’elles ressemblent à la façon dont on imprime réellement les objets.

Qualité visuelle

Il y a deux choses que je remarque. Premièrement, comme prévu, plus les filaments sont humides, plus le nombre de cordes augmente, mais différemment pour chaque matériau.

APLPETG

Le PLA ne semble pas si affecté, mais vous pouvez voir un peu plus de filage à chaque étape entre le filament frais, stocké à l’intérieur, stocké à l’extérieur et sous l’eau. La dégradation du PETG est plus visible, mais sur les impressions en extérieur et sous l’eau, la cheminée est maintenant toute gonflée et trop extrudée aussi. C’est dans cette zone de Benchy que l’imprimante doit ralentir pour ne pas surchauffer la pièce en cours d’impression, et je suppose que si le PETG passe plus de temps dans le bloc chauffant, il est mieux cuit et la vapeur qui s’échappe peut avoir un effet plus important sur l’expulsion du filament.

ASA en intérieur et sous l’eau

L’ASA se situe quelque part entre les deux, avec une certaine sur-extrusion sur la cheminée, mais aussi une augmentation plus importante de l’enfilage entre le filament extérieur et le filament sous-marin. De plus, le filament sous-marin sentait vraiment comme il y a dix ans, lorsque nous imprimions encore principalement de l’ABS.

Dans l’ensemble, chaque filament a déjà été affecté par son stockage à l’intérieur. Pour le PLA, ce n’était pas si grave, mais c’est quand même une différence notable que, honnêtement, je ne pensais pas qu’il y aurait. Mais elle est là.

L’autre chose que j’ai remarquée, c’est la présence de bulles dans les impressions, surtout dans les zones où l’imprimante ralentit, comme la cheminée de Benchy. La principale chose que je remarque est soit une finition de surface très rugueuse sur l’ASA, presque comme le LW-PLA moussant de Colorfabb, ou la pièce étant plus d’un translucide laiteux au lieu du vrai cristal clair avec le PETG.

surface rugueuse sur ASAPETG laiteux

Ce qui, honnêtement, pourrait être souhaitable si vous voulez créer un diffuseur pour adoucir une source de lumière, par exemple. Cependant, cette mousse supplémentaire n’est vraiment perceptible que sur les échantillons de filaments les plus mouillés. Si vous constatez ce phénomène sur vos propres impressions, c’est que quelque chose a mal tourné quelque part.

Donc, d’accord, optiquement, il y a une baisse très sensible de la qualité plus le filament est humide.

Et la force ?

Eh bien, vous vous souvenez que j’ai dit que « les choses *ont commencé* à mal tourner » – eh bien, c’est ici que ça continue. Parce que je n’ai pas pu mesurer de différence de force non plus. Vous savez, les tests Filaween, j’ai toujours essayé de ne pas faire croire qu’il s’agissait de tests scientifiquement précis, parce que franchement, je ne peux pas le faire avec un effort raisonnable. Il y a donc une certaine variance, une certaine erreur humaine qui peut influencer les résultats, donc si, par exemple, deux résultats sont à 10 % près l’un de l’autre, d’abord, ce n’est pas suffisant pour que je dise « celui-ci est clairement meilleur que l’autre », mais aussi, dans la pratique, vous ne remarquerez probablement pas de différence du tout. Bien sûr, l’impression d’un plus grand nombre d’échantillons améliorerait la situation, mais l’impression était déjà suffisante en l’état.

C’est le test de pliage, où je prends l’échantillon et je le plie jusqu’à ce qu’il se casse ou qu’il se plie fortement, et il n’y a pas grand-chose. Ce qui est surprenant, honnêtement. Je pensais que, au moins pour le PETG, il y aurait une diminution mesurable de la résistance à la flexion, mais comme ces tests ont toujours été très cohérents et reproductibles, et que je n’ai vu pratiquement aucune baisse de résistance, même pour les échantillons les plus humides, c’est quelque chose que je vais devoir considérer comme un fait jusqu’à preuve du contraire. Maintenant, gardez à l’esprit que le manque de contrôle de l’extrusion que nous avons vu auparavant peut toujours signifier que vous obtenez des pièces plus faibles dans l’ensemble, mais il semble que ce ne sera pas parce que le matériau lui-même est devenu significativement plus faible.

Pour les tests d’impact, il y avait quelque chose que l’on pourrait appeler une tendance vers une résistance à l’impact plus faible pour tous les matériaux, mais étant donné la façon dont les lectures fluctuent ici, je ne pense pas que ce soit assez significatif. Les tests d’adhésion des couches ne sont déjà que du bruit, et même les tests de résistance des couches ne semblent pas particulièrement fiables. Il y a donc peut-être quelque chose, mais cet ensemble de données ne le montre pas.

Ma conclusion

Alors, qu’est-ce que nous apprenons ici ? Il y a plusieurs choses à retenir que je vais garder à l’esprit pour l’avenir. Tout d’abord, sept jours d’exposition à un environnement imparfait est déjà suffisant pour dégrader la qualité d’impression, même pour le PLA. Le PLA peut très bien être stocké dans une pièce à faible humidité pour l’impression quotidienne, mais il y a toujours un gain de qualité à obtenir en le stockant parfaitement, comme dans une boîte sèche. Le PETG et l’ASA gagnent beaucoup à être bien stockés, donc si vous voulez des impressions parfaites et que votre filament est resté à l’air libre, il est préférable de le sécher d’abord. Cela devait être la partie principale de cette vidéo, comment sécher le filament, que ce soit dans un four ou dans une boîte sèche, comme celle que Eibos m’a envoyée, mais faute d’une échelle appropriée pour mesurer les choses, j’ai dû couper cela de la vidéo.

Ainsi, alors que la qualité d’impression et la précision dimensionnelle souffrent définitivement avec tous les matériaux, il ne semble pas que la résistance des matériaux diminue trop. Donc si vous avez juste besoin de pièces solides, pas trop précises ou jolies, je pense que laisser le filament à l’air libre pourrait être tout à fait correct.

Mais, comme toujours, il y a encore beaucoup de tests à faire.

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