¿El PETG absorbe la humedad? Temperaturas y técnicas de secado

Cuando se trata de filamentos de impresión 3D, el polietilen tereftalato glicol (PETG) es uno de los más populares. Este material combina las cualidades de los filamentos ABS y PLA en una opción fuerte pero fácil de imprimir. Además, el glicol le da al PETG una propiedad visual única y clara, lo que lo convierte en una excelente opción para aplicaciones similares al vidrio y productos finales de superficie brillante. Antes de trabajar con él, es posible que se pregunte si el PETG es un material higroscópico.

Las preocupaciones sobre la absorción de humedad por parte de los filamentos de PETG están justificadas. El material es higroscópico, lo que significa que tiende a absorber agua del ambiente. El uso de PETG húmedo para la impresión 3D producirá resultados de mala calidad; por eso hay que secar el filamento antes de usarlo.

¿El filamento PETG absorbe la humedad?

En esencia, PETG es un polímero y, como todos los polímeros, absorbe agua. Esta humedad desencadena un proceso de hidrólisis que rompe las cadenas de polímeros. El complicado proceso químico no hará que el filamento se rompa, pero afecta su calidad.

La saturación de humedad tiene un impacto negativo en la resistencia a la tracción y la claridad del polímero, lo que finalmente afecta la impresión. El PETG húmedo forma burbujas de aire durante el proceso de impresión que debilitarán la adhesión de la capa y darán como resultado un acabado no deseado.

Por esta razón, debes almacenar el filamento PETG en un lugar fresco y seco, idealmente en su empaque original. Una vez que el paquete esté abierto, seque el filamento antes de usarlo si estuvo expuesto al aire durante más de unos pocos días.

Cómo afecta la humedad a los filamentos de las impresoras 3D

Usar un carrete húmedo nunca es una buena idea. La humedad absorbida puede debilitar la estructura del filamento, lo que genera impresiones de baja calidad y errores de impresión. Además de estos problemas, la humedad tiene otros efectos en los filamentos de las impresoras 3D.

Signos de posible contenido de humedad

Cuando se utiliza cualquier tipo de filamento higroscópico, incluido el PETG, hay signos comunes que indican que el filamento está húmedo. Si nota alguno de los síntomas a continuación, debe secar el filamento antes de usarlo para su proyecto.

  • Sonidos de estallido del filamento: las grietas o los sonidos de estallido que se producen generalmente son causados ​​​​por el filamento saturado de humedad. A medida que el agua se evapora, deja pequeños agujeros dentro del filamento. Los sonidos de crujidos o estallidos son causados ​​por el aire que escapa de estos agujeros.
  • Líneas de extrusión desiguales: los agujeros que deja el agua evaporada afectan las propiedades mecánicas y la integridad estructural del PETG. Durante el proceso de impresión, notará líneas de extrusión desiguales causadas por el grosor de la capa inconsistente.
  • Reducción de la adherencia de la capa: Otro problema relacionado con el agua evaporada es la mala adherencia de la capa. Debido a que hay agujeros en las capas, la superficie tiene un agarre menor y es posible que las capas no se peguen entre sí. Esto podría hacer que el objeto se doble o pierda su forma mientras lo imprime.
  • Formación de hilos, burbujeo o exudación: la falta de integridad estructural también puede provocar formación de hilos, burbujeo o exudación de PETG. Todos ellos pueden tener un impacto negativo en su impresión.
  • Sale vapor del filamento: Una de las maneras más fáciles de saber que estás usando un filamento húmedo es notar que sale vapor del filamento. El vapor es producido por el agua a medida que se evapora.
  • Impresión frágil y quebradiza: como se mencionó anteriormente, el filamento húmedo pierde su fuerza e integridad estructural durante la impresión. Como resultado, el objeto puede volverse quebradizo o frágil y usted podría dañarlo fácilmente.
  • El filamento no se adhiere a la cama de la impresora: por último, pero no menos importante, puede notar que el filamento no se adhiere a la cama de impresión. Esto sucede porque los agujeros que deja la evaporación del agua reducen la adherencia del filamento.

Por qué deberías secar tu filamento

La impresión de objetos tridimensionales es un proceso complejo que involucra calor. Cuando la impresora calienta el filamento, las moléculas de agua que fueron absorbidas por el polímero se evaporan. El proceso de evaporación deja huecos en el filamento derretido, dando al objeto impreso un efecto burbujeante.

Secar el filamento antes de imprimir el objeto permite que el agua se evapore y el filamento recupere su fuerza estructural. El secado lento no deja huecos en el material, preservando su integridad. Las capas de filamento se adhieren entre sí y a la cama de impresión, lo que garantiza una impresión de alta calidad.

Hay varias formas de secar el filamento PETG. Puede usar un secador de filamentos específico, su horno o incluso un deshidratador de alimentos.

Secado de su PETG en 3 métodos básicos

Si bien existen varios métodos de secado de filamentos que puede usar, los más comunes incluyen un secador de filamentos, un horno o un deshidratador de alimentos. Independientemente del dispositivo que utilice, el secreto para un secado adecuado es establecer la temperatura de secado de PETG adecuada.

Secador de filamentos

Los secadores de filamentos especializados son los mejores dispositivos para absorber la humedad del PETG. Estos secadores parecen mini hornos pero tienen ajustes que te permiten colocar el filamento en la cámara de secado y olvidarte de él.

La mayoría de los secadores de filamentos tienen varias configuraciones que le permiten secar varios tipos de bobinas, como PETG, ABS y PLA.

Los ajustes de PETG preestablecidos dejan las conjeturas fuera del juego. El secador de filamento calentará la cámara a 149 °F (65 °C) y generalmente emitirá una señal acústica cuando el carrete esté seco (generalmente después de unas cuatro a seis horas).

Los modelos de secadores de filamentos más nuevos también tienen ajustes de control de humedad automáticos que le permiten almacenar los carretes de PETG a baja humedad y bajas temperaturas. Esto significa que nunca más tendrás que preocuparte por el almacenamiento del filamento o por que la bobina se moje nunca más.

Horno

Si bien los secadores de filamentos especializados son el mejor método, es posible que no desee gastar dinero. Aquí es donde interviene su buen horno viejo.

Esencialmente, el horno puede hacer lo mismo que hace el secador de filamentos: calentar el gabinete a una temperatura determinada y mantener la temperatura constante durante un período de tiempo determinado.

Para secar PETG, configure su horno a 149 °F y su temporizador a seis horas. El filamento puede secarse más rápido, pero debido a que el horno no controla el nivel de humedad, debe dejar que se seque durante más tiempo para mantenerse seguro.

Deshidratador de alimentos

Un deshidratador de alimentos está diseñado para eliminar la humedad de frutas, verduras y carnes, pero ¿quién dijo que no se podía usar para eliminar la humedad de los polímeros también?

Los deshidratadores de alimentos funcionan como su horno: configure la temperatura y el tiempo, luego coloque el carrete de filamento en la máquina. Espera a que se seque, luego estarás listo.

Si bien este método proporciona una excelente alternativa a los hornos y secadores de filamentos, la principal desventaja es el tamaño del aparato. La mayoría de los deshidratadores de alimentos tienen dimensiones pequeñas y es posible que no se ajusten a todo el carrete de filamento.

Por esta razón, debe comprar un deshidratador que sea lo suficientemente grande como para acomodar el tamaño de carrete que usa normalmente.

Mantenga sus filamentos secos almacenándolos adecuadamente

Como se explicó anteriormente, los filamentos de PETG son polímeros que absorben la humedad del aire de forma natural. Por eso, siempre debe almacenar las bobinas en habitaciones con una humedad relativa del aire entre el 30 % y el 50 %, ya que, a pesar de sus propiedades higroscópicas, el PETG no absorbe la humedad tan rápido como otros materiales poliméricos.

Una manera fácil de mantener los niveles de humedad relativa dentro del rango mencionado es usando deshumidificadores de ambiente (el deshumidificador de tu aire acondicionado podría funcionar, pero también puedes usar sales u otros dispositivos fabricados específicamente para ese propósito).

Si desea que su filamento esté lo más seco posible, guardarlo en una caja cerrada podría ser una mejor opción. Aquí hay algunos consejos para almacenar el filamento PETG correctamente.

Mantenga la humedad bajo control

Si prefiere mantener el filamento al aire libre, guárdelo en una habitación bien ventilada que tenga bajos niveles de humedad. Sin embargo, no confíes en cómo sientes el aire.

Use un higrómetro para medir la humedad del aire en la habitación; idealmente, debe comprar un higrómetro Bluetooth o Wi-Fi que se conecte a su teléfono móvil y le permita monitorear los niveles de humedad las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

Preste especial atención a las fluctuaciones de humedad en los días lluviosos y use un deshumidificador de habitación para eliminar el exceso de humedad si es necesario. Mantener los niveles de humedad alrededor del 30 % en todo momento es la mejor opción.

Use bolsas de plástico herméticas

No a todo el mundo le gusta la molestia de controlar los niveles de humedad en interiores, y las bolsas de plástico herméticas pueden ayudarlo a evitar el higrómetro.

Las bolsas de plástico herméticas son baratas y, una vez selladas, no dejan pasar el aire. Si bien esto significa que no entra humedad, también significa que la humedad no puede escapar. Por lo tanto, debe colocar uno o dos paquetes de gel de sílice en el interior, junto con el carrete de filamento.

Almacene el filamento en cajas secas

Las cajas secas son dispositivos diseñados para mantener una determinada temperatura y humedad. Cuestan más que las bolsas de plástico, pero hacen un mejor trabajo para mantener seca la bobina de filamento.

Las cajas secas vienen en varios tamaños, o puede invertir en un gabinete seco si desea almacenar muchos carretes.

Usar bolsas de vacío

Si no quieres comprar un dispositivo y no tienes bolsas herméticas en casa, puedes reemplazarlas por bolsas de vacío resistentes a la humedad.

Simplemente coloque la bobina de filamento dentro de la bolsa y séllela. Luego, use la aspiradora para eliminar todo el aire de la bolsa. Junto con el carrete, no olvide agregar uno o dos paquetes de gel de sílice antes de sellarlo al vacío.

Use recipientes herméticos y gel de sílice

Mientras que las bolsas de vacío pueden reemplazar las bolsas de plástico herméticas, un recipiente hermético puede reemplazar la caja seca. Consigue un recipiente que sea lo suficientemente grande como para acomodar el carrete y coloca algunas bolsas de gel de sílice dentro. Coloque el carrete dentro del recipiente y cierre su tapa.

El desecante atrapará toda la humedad liberada por el carrete y el aire que quede dentro del recipiente, mientras que la tapa hermética evitará que entre aire húmedo.

Preguntas frecuentes

¿PETG necesita un recinto?

PETG no necesita un recinto, como un contenedor hermético o una caja seca, pero necesita niveles bajos de humedad. Si no le importa monitorear los niveles de humedad del aire en la sala de almacenamiento y usar deshumidificadores si es necesario, puede guardar la bobina de PETG donde desee.

¿A qué temperatura puedo imprimir PETG?

PETG requiere una temperatura de impresión moderada, generalmente entre 446 °F (230 °C) y 482 °F (250 °C). Esta temperatura es lo suficientemente alta como para hacer que la humedad empapada en el filamento se evapore, dejando espacios que pueden comprometer la resistencia y la integridad del material.

Por esta razón, solo debe imprimir PETG seco. Si no está seguro de si el filamento está seco o no, utilice uno de los métodos de secado anteriores durante cuatro horas.

¿El TPU es higroscópico?

Al igual que el PETG, los elastómeros de TPU son de naturaleza higroscópica y absorben la humedad de la misma manera que lo hace el PETG. Dejar el filamento de TPU en una habitación húmeda puede afectar negativamente la calidad de la impresión, por lo que debe almacenar el carrete de TPU con gel de sílice en una habitación seca, una caja seca o en un recipiente o bolsa hermética.

La temperatura de impresión también es similar a la temperatura de impresión de PETG, pero puede usar una configuración de temperatura más baja de 428 °F (220 °C) si lo desea.

Para terminar

El filamento PETG es un material higroscópico, lo que significa que absorbe la humedad del ambiente. La impresión con PETG húmedo puede tener un efecto negativo en el objeto impreso: el material a menudo se vuelve quebradizo y el objeto puede romperse o agrietarse con facilidad.

El almacenamiento y el secado adecuados del filamento antes de la impresión son pasos cruciales para garantizar un resultado positivo del proyecto. Esperamos que esta guía pueda ayudarlo a prevenir incidentes de impresión y el costoso desperdicio de filamentos.

Referencia

Hsueh et al. – Efecto de los parámetros de impresión en las propiedades térmicas y mecánicas de PLA y PETG impresos en 3D, usando modelado por deposición fundida – Polímeros (Basilea)