كيفية تجفيف الشعيرة للطباعة ثلاثية الأبعاد

قد تُسبب الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام خيوط رطبة عددًا من المشاكل، بدءًا من جودة طباعة رديئة وصولًا إلى احتمال تلف الطابعة. تميل معظم الخيوط إلى امتصاص الرطوبة من الهواء، مما يؤثر سلبًا على أدائها أثناء الطباعة. قد تلاحظ بقعًا غريبة، أو تشابكًا زائدًا، أو ضعفًا في التصاق الطبقات في مطبوعاتك. قد تُحوّل هذه المشاكل مشروعًا سهلًا نسبيًا إلى تجربة مُحبطة. لحسن الحظ، توجد طرق فعّالة لتجفيف الخيوط وتحسين نتائج الطباعة. سيغطي هذا المقال طرقًا مُختلفة للحفاظ على جفاف الخيوط - بدءًا من المجففات التجارية ووصولًا إلى الأجهزة المنزلية - لتحسين جودة الطباعة على مختلف المواد.

أهمية الخيوط الجافة في الطباعة ثلاثية الأبعاد

الرطوبة: عدو جودة الطباعة

يمكن أن يسبب الخيط الرطب الكثير من المشاكل في الطباعة ثلاثية الأبعادعندما يسخن هذا الخيط، تتحول الرطوبة الموجودة بداخله إلى بخار، مما يؤدي إلى أعراض مثل ظهور فقاعات في البلاستيك المطبوع، وعدم تناسق عملية البثق، وأحيانًا حتى صدور أصوات فرقعة أثناء الطباعة.

لماذا تصبح الخيوط رطبة

الحقيقة هي أن معظم مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد تمتص الرطوبة من الهواء بمرور الوقت، حيث تنتقل جزيئات الماء بين سلاسل البوليمر في الخيوط. وتختلف معدلات امتصاص المواد المختلفة للرطوبة باختلاف نوعها والرطوبة المحيطة بها.

4 علامات رئيسية للخيوط الرطبة

يمكنك في كثير من الأحيان اكتشاف خيط مبلل قبل الطباعة:

• مظهر باهت: قد يبدو الخيط الرطب أقل لمعانًا من الخيط الجاف.
• زيادة الهشاشة: يميل الخيط الرطب إلى الانكسار بسهولة أكبر.
• عيوب الطباعة: يمكن أن يشير الإفراط في الترابط، أو ضعف التصاق الطبقات، أو المطبوعات الفقاعية إلى خيط مبلل.
• أصوات الطباعة غير العادية: قد تسمع صوت أزيز أو فرقعة عند الطباعة بخيوط مبللة.

يساعدك التعرف على هذه العلامات على معالجة مشاكل الرطوبة في وقت مبكر، مما قد يوفر لك الوقت والمواد في عملك المتعلق بالطباعة ثلاثية الأبعاد.

أنواع الخيوط وحساسيتها للرطوبة

ليس كل شيء خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد تتشابه في مدى تفاعلها مع الرطوبة. وقد تكون حساسيتها للرطوبة عالية جدًا، مما يؤثر على طريقة معالجتها وتخزينها.

خيوط عالية التحمل للرطوبة: النايلون والبولي يوريثين الحراري

يتصدر النايلون والبولي يوريثين الحراري قائمة المواد الأكثر حساسية للرطوبة. تستطيع هذه الخيوط امتصاص كمية هائلة من الماء خلال عدة ساعات من التعرض للهواء الرطب.

النايلون مادة قوية ومرنة، ولكنه أيضًا من أكثر المواد حساسية للرطوبة. يمكنه امتصاص ما يصل إلى 10% من وزنه من الماء عند تعرضه لبيئة رطبة. قد يؤدي ذلك إلى ارتفاع نسبة الرطوبة، مما قد يُسبب مشاكل خطيرة في جودة الطباعة، مع احتمال ظهور فقاعات وتشابك، بالإضافة إلى ضعف التصاق الطبقات.

مادة TPU هي أيضًا شديدة الامتصاص للرطوبة. خيوط مرنة يمكن أن تنتج مطبوعات تظهر عيوبًا سطحية ومرونة غير متسقة عند الرطوبة.

المواد المتوسطة: PETG وPLA

على الرغم من أن مادة PETG أكثر مقاومة للرطوبة من النايلون أو TPU، إلا أنها لا تزال قادرة على امتصاص كمية كافية من الماء تؤثر على جودة الطباعة مع مرور الوقت. قد تظهر عليها علامات تلوث بالرطوبة بعد بضعة أسابيع من التعرض للهواء الرطب.

يُعتبر PLA من أسهل الخيوط استخدامًا، ولكنه لا يزال يمتص الرطوبة إلى حد ما. يمتص الرطوبة ببطء أكثر من PETG، ولكنه قد يُسبب مشاكل إذا تم تخزينه بشكل غير صحيح لفترات طويلة.

خيوط مقاومة للرطوبة: ABS

يُعدّ ABS من أقلّ الخيوط امتصاصًا للرطوبة، إذ يمتصّ الرطوبة بمعدل أبطأ بكثير مقارنةً ببعض مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد الشائعة الأخرى.ومع ذلك، هذا لا يعني أن مادة ABS محصنة ضد المشاكل المرتبطة بالرطوبة - حتى هذه المادة سوف تكون قادرة على امتصاص كمية كافية من الماء في ظل ظروف الرطوبة العالية لفترة طويلة وبالتالي سوف تؤثر على جودة الطباعة.

الطريقة الأولى: استخدام مجففات الخيوط التجارية

ميكانيكا مجفف الخيوط التجارية

تستخدم مجففات الخيوط التجارية حرارةً مُتحكمًا بها ودورانًا للهواء لإزالة الرطوبة من مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد. تتكون هذه الأجهزة عادةً من عنصر تسخين، ومروحة لتدوير الهواء، وحجرة لتثبيت بكرة الخيوط. تُبخّر الحرارة الرطوبة داخل الخيوط، بينما يحمل الهواء المُتداول الرطوبة بعيدًا، مما يُجفف المادة بفعالية.

الإعدادات المثالية للمواد المختلفة

تختلف درجات حرارة وأوقات التجفيف باختلاف نوع الخيط. إليك جدول مرجعي سريع:

مادة	درجة الحرارة (°م/°فهرنهايت)	وقت التجفيف (ساعات)
جيش التحرير الشعبى الصينى	45-50/113-122	4-6
بيت جي	65-70/149-158	4-6
نايلون	70-80/158-176	8-12
تي بي يو	40-50/104-122	4-6
نظام ABS	60-70/140-158	4-6

هذه إرشادات عامة. تحقق دائمًا من توصيات الشركة المصنعة لخيوطك، إذ قد تختلف الإعدادات المثلى باختلاف العلامات التجارية والتركيبات.

الطريقة الثانية: تجفيف الخيوط في الفرن

اختيار الفرن

اختر فرنًا يتميز بتحكم دقيق في درجة الحرارة. تعمل أفران الحمل الحراري بكفاءة بفضل دوران الهواء فيها. استخدم فرنًا منفصلًا عن فرن تحضير الطعام لتجنب التلوث.

عملية التجفيف

قم بتسخين الفرن إلى درجة الحرارة المناسبة لخيطك.

• لف الخيط بشكل فضفاض في ورق البرشمان أو ضعه على صينية نظيفة.
• ضع الخيط في الفرن، مع التأكد من عدم تلامس البكرات المتعددة.
• قم بضبط المؤقت بناءً على نوع الخيط الذي تستخدمه.
• قم بالفحص من وقت لآخر لمنع ارتفاع درجة الحرارة أو التشوه.
• بعد التجفيف، اترك الخيط ليبرد ببطء في الفرن.
• قم بتخزين الخيوط المبردة في وعاء محكم الإغلاق مع مادة مجففة.

التجفيف بالفرن فعال، لكنه يتطلب مراقبة دقيقة. اتبع دائمًا إرشادات الشركة المصنعة الخاصة بخيطك.

الطريقة 3: تجفيف الخيوط باستخدام مجفف الطعام

تكييف مجففك

أخرج صواني الطعام من مجففك واملأها بحاملات بكرات خيطية. اترك مسافة بين البكرات للسماح بتدفق الهواء حولها بسلاسة لضمان تجفيف متجانس. يمكنك تصميم حاملات بكرات مخصصة لمجففك باستخدام مواد مقاومة للحرارة لضمان أقصى مسافة ممكنة عند الحاجة.

ضبط درجة الحرارة والوقت

اضبط درجة الحرارة حسب نوع الخيط. يجب أن تتراوح بين 45 و50 درجة مئوية لخيوط PLA، ثم تُجفف لمدة 4-6 ساعات. أما خيوط PETG، فتستغرق حوالي 65 درجة مئوية لمدة 4-6 ساعات، بينما تستغرق خيوط النايلون 70 درجة مئوية لمدة 12 ساعة أو أكثر. حاول تقليل الوقت، ثم ارفع درجة الحرارة تدريجيًا إذا كان الخيط لا يزال رطبًا. يمكنك دائمًا التحقق من الإعدادات الدقيقة من الشركة المصنعة لخيوطك.

الإيجابيات والسلبيات

من بين مزايا مجففات الطعام انخفاض تكلفتها وسهولة تشغيلها، وضمانها تسخينًا معتدلًا ومتساوٍ. ومع ذلك، لها أيضًا بعض العيوب. فمعظم الطُرز لا توفر سوى نطاق محدود من درجات الحرارة، مما قد لا يكون مناسبًا لجميع أنواع الخيوط. كما أن البكرات الكبيرة لا تتناسب مع بعض المجففات.في حالة استخدام مجفف لكل من الطعام والخيوط، هناك خطر التلوث المتبادل.

توفر مجففات الطعام حلاً للتجفيف بأسعار معقولة، ولكن تحقق من الحد الأقصى لدرجة الحرارة الخاصة بالطراز الخاص بك للتأكد من أنها مناسبة لأنواع الخيوط المحددة لديك.

الطريقة الرابعة: حلول تجفيف الخيوط بنفسك

إنشاء غرفة تجفيف

اصنع حجرة تجفيف بسيطة من وعاء محكم الإغلاق. بطّن قاعه بحبيبات أو أكياس من مادة التجفيف. ثبّت منصة شبكية صغيرة فوق المادة المجففة لتثبيت بكرة الخيوط. أغلق الوعاء بإحكام وخزّنه في مكان بارد وجاف. هذه الطريقة تستغرق وقتًا، لكنها آمنة لجميع أنواع الخيوط.

استخدام أكياس هلام السيليكا

ضع بكرة خيطك في كيس بلاستيكي قابل لإعادة الإغلاق مع عدد من أكياس هلام السيليكا. اسحب أكبر قدر ممكن من الهواء قبل إغلاقه. هذا مثالي للحفاظ على خيط جاف، أو عندما يمتص خيط خفيف الرطوبة. استبدل أكياس هلام السيليكا بانتظام للحفاظ على فعاليتها أو جدّدها.

بناء صندوق الحرارة

جهّز صندوق تسخين مع أي مصباح كهربائي منخفض الطاقة أو وسادة تدفئة ومقياس حرارة في صندوق خشبي أو بلاستيكي. ثبّت عنصر التسخين في أسفل الصندوق، ووفّر رفًا صغيرًا فوقه لوضع بكرة الخيط، وراقب درجة الحرارة بدقة لتجنب ارتفاع درجة الحرارة. هذا في الواقع يمنح المستخدم مساحة أكبر للتحكم، ولكنه لا يُعفيه من الإهمال التام.

إرشادات تجفيف الخيوط لمواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المحددة

PLA: تجفيف بدرجة حرارة منخفضة ومدة قصيرة

جفف PLA عند درجة حرارة 40-45 درجة مئوية لمدة 4-6 ساعات. PLA أقل حساسية للرطوبة مقارنةً بالخيوط الأخرى، ولكن التجفيف لا يضره أيضًا. تذكر عدم استخدام درجات حرارة أعلى من 50 درجة مئوية؛ وإلا فقد يحدث تشوه. مجفف الطعام أو الفرن ذو درجة الحرارة المنخفضة سوف يعمل بشكل جيد مع الحرارة اللطيفة.

PETG: تجفيف متوسط ​​الحرارة ومتوسط ​​الوقت

جفف مادة PETG عند درجة حرارة 65 درجة مئوية لمدة 4-6 ساعات. بالمقارنة مع PLA، تمتص مادة PETG الرطوبة بسهولة أكبر. مع ذلك، يجب تجفيفها عند درجة حرارة أعلى، ولكن تأكد من عدم تجاوزها 70 درجة مئوية. بشكل عام، يُفضل تجفيف مادة PETG إما في مجفف خيوط أو في فرن ذي تحكم جيد.

النايلون: عملية تجفيف ممتدة بالحرارة العالية

جفف النايلون على درجة حرارة 70-80 درجة مئوية لمدة 12-24 ساعة. يتميز النايلون بخواص استرطابية عالية، ويحتاج إلى تجفيف شامل. وللمواد الأخرى الحساسة للرطوبة، مثل البولي كربونات، متطلبات مماثلة. للحصول على أفضل النتائج، استخدم مجفف خيوط مخصصًا أو فرنًا مُراقبًا بدقة.

خيوط مرنة: تجفيف لطيف وطويل الأمد

خيوط مرنة جافة مثل TPU عند درجة حرارة 40-50 درجة مئوية لمدة 4-6 ساعات. غالبًا ما تكون هذه المواد حساسة للرطوبة، ولكنها قد تتشوه عند درجات حرارة أعلى. استخدم إعدادات حرارة منخفضة وأوقات تجفيف أطول. يُنصح باستخدام مجفف الطعام أو فرن ذو درجة حرارة منخفضة للخيوط المرنة.

ثلاث طرق لتحديد متى يكون الخيط جافًا

1. فحص سطح الخيط

إذا كان سطح الخيط غير لامع، فهذا عادةً ما يدل على جفافه. عند تجفيف الخيط جيدًا، يجب أن يكون لونه وملمسه متساويين. افحص الخيط بحثًا عن أي فقاعات هواء أو أي تفاوت، فقد يشير ذلك إلى احتفاظه ببعض الرطوبة. في بعض الأحيان، لا يمكن الاعتماد دائمًا على الفحص البصري.

2. قياس فقدان الوزن

زن بكرة الخيط قبل التجفيف وبعده. انخفاض الوزن يدل على فقدان الرطوبة. بالنسبة لمعظم الخيوط، يشير انخفاض الوزن بنسبة ٠.٢ إلى ٠.٥٪ إلى جفاف الخيط بشكل كافٍ. يُرجى العلم أنه للحصول على قراءة دقيقة، يجب استخدام مقاييس دقيقة، خاصةً للبكرات الصغيرة.

3. إجراء اختبار الطباعة

قم بإجراء اختبار طباعة صغير باستخدام الخيط المجفف الآن.لاحظ تحسنًا في جودة الطباعة، على سبيل المثال، انخفاض التشابك، وانخفاض عيوب السطح، وتحسن التصاق الطبقات. قارن المطبوعات بالخيوط التي لم تجف بعد. إذا استمرت المشاكل، فقد يلزم تجفيفها أكثر.

استراتيجيات لمنع امتصاص الرطوبة أثناء الطباعة

1. استخدم صناديق تجفيف الخيوط للبكرات النشطة

خزّن خيوطك في صندوق جاف أثناء الطباعة. تحافظ هذه الحاويات على رطوبة منخفضة إما من خلال المجففات أو من خلال إزالة الرطوبة النشطة. معظم الصناديق الجافة مزودة بمنفذ لتغذية الخيوط مباشرة إلى الطابعة، مما يقلل من تعرضها للرطوبة المحيطة. إذا كانت ميزانيتك محدودة، يمكنك تجهيز صندوق جاف باستخدام حاوية محكمة الإغلاق مزودة بفتحة تغذية للخيوط وحزم مجففة.

2. التحكم في رطوبة بيئة الطباعة

حافظ على الرطوبة في مساحة الطباعة عند أدنى حد لها. يجب أن يكون مزيل الرطوبة قادرًا على الحفاظ على الرطوبة النسبية أقل من 50% لمعظم الخيوط. يمكنك قياس مستوى الرطوبة الحالي باستخدام مقياس الرطوبة. بتغليف الطابعة، يمكنك إنشاء بيئة مُحكمة للمواد شديدة الحساسية للرطوبة، مثل النايلون أو البولي يوريثين الحراري.

3. إجراء فحوصات الصيانة الدورية

افحص خيطك دوريًا للتأكد من امتصاصه للرطوبة، خاصةً من خلال ملاحظة تغيرات الملمس واللون والهشاشة. زن بكراتك دوريًا لاكتشاف أي زيادة في الرطوبة. حدّد نظام تدوير مناسب لخيوطك بحيث يمكنك استخدام أقدم البكرات قبل التعرض طويل الأمد. جدّد المجففات في حاويات التخزين بشكل دوري، عادةً كل بضعة أشهر أو حسب تغيرات اللون.

حافظ على خيط الطباعة الخاص بك جافًا للحصول على مطبوعات ثلاثية الأبعاد أفضل!

إن الظروف الجيدة لتجفيف وتخزين خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد تُسهم بشكل كبير في الحصول على طباعة عالية الجودة. سواءً باستخدام مجففات تجارية، أو أفران، أو مجففات طعام، أو حتى منزلية الصنع، فإن أهم شيء هو الحفاظ على جفاف المادة باستمرار أثناء الطباعة. الفحص الدوري والتخزين السليم يمنعانها من إعادة امتصاص الرطوبة، مما يُقلل من عيوب الطباعة. إطالة عمر الخيوط، واستمتع بطباعة ثلاثية الأبعاد أقل إرهاقًا. اجعل تجفيف الخيوط عملية أساسية في الطباعة ثلاثية الأبعاد للحصول على أفضل النتائج.