Imprimir con filamento humedecido es una de las causas de fallas de impresión 3d más comunes y menos analizadas. En este artículo se analizan diferentes opciones para remover la humedad en las bobinas de filamento y conservar el material de trabajo en las mejores condiciones, desde las soluciones que usan los profesionales hasta las alternativas caseras disponibles.
El mejor secador de filamentos es el SUNLU S1, debido a su excelente relación precio/calidad. Asimismo, incluye un temporizador ajustable e inlcluso permite utilizar el filamento para imprimir durante el proceso de secado. Su única desventaja es la relativamente baja temperatura máxima alcanzable, de aproximadamente 55C. Debido a que el Nylon requiere temperaturas cercanas a los 80C para un mejor secado, es mejor optar por un secador como el Eibos 3d Cyclopes en esos casos.
Qué son los secadores de filamento?
Normalmente, cuando tenemos problemas de impresión enfocamos nuestros esfuerzos en encontrar las causas del mal desempeño de nuestra impresora en el hardware de la máquina. Intentamos nivelar la cama caliente, ajustar las correas, lubricar las guías o calibrar los motores paso a paso.
Al no conseguir mejorar los resultados, recurrimos a modificar los valores establecidos en el software, modificando los parámetros de impresión o incluso cambiando el firmware de una impresora que funcionó bien durante un largo tiempo.
De esta forma, estamos dejando de lado el análisis de una parte fundamental en el proceso de impresión 3d: el filamento. Su estado de conservación es fundamental para lograr una pieza de buen aspecto y además evitar problemas asociados a la falta de extrusión o a un acabado superficial irregular.
Se dice que el peor enemigo del filamento es la humedad, debido a que el agua es absorbida por el plástico, haciendo que se modifiquen significativamente las propiedades del material y reduciendo la calidad y resistencia de las piezas impresas.
Una vez que el filamento se humedece, es necesario quitar las moléculas de agua del material antes de utilizarlo. Existen varias maneras de lograrlo, siendo una de ellas el uso de secadores de filamento. Estos son dispositivos diseñados específicamente para calentar el filamento hasta una temperatura adecuada, haciendo que se evapore el agua y no se derrita el material dentro de la bobina.
Son realmente útiles los secadores de filamento?
Hace algunos años, no existían equipos comerciales para secar el filamento, por lo cual muchos usuarios secaban sus filamentos con medios caseros más rústicos. Eso hizo que muchos de ellos no encuentren mucha utilidad en los secadores de filamento actuales.
Además, el tiempo de secado es de varias horas, por lo cual no resultan muy prácticos en el uso cotidiano. El usuario debería prever qué bobina utilizará el día siguiente y verificar si está húmeda antes de decidirse a imprimir una pieza, situación que muchas veces no ocurre.
Por otro lado, filamentos populares como el PLA o el PETG absorben humedad en cantidades menores a otros materiales como el Nylon o el TPU, por lo que puede evitarse su humedecimiento sólo con guardarlos en recipientes herméticos (preferentemente, acompañándolos con pequeñas bolsas de sílica gel).
El mecanismo de absorción de humedad es otro factor a tener en cuenta. Al estar firmemente bobinado, el filamento que recibe primero la influencia de la humedad del ambiente es aquel que se encuentra en las primeras vueltas del carrete.
Así, el interior de la bobina queda a resguardo y no se humedece (dentro de ciertas condiciones), por lo que una solución rápida es desechar las primeras vueltas de la bobina (algunos cuantos centímetros de filamento) y usar el filamento restante de manera normal. Esto haría posible prescindir de los secadores de filamento por completo.
En conclusión, la utilidad de los secadores dependerá fundamentalmente de la necesidad del usuario, del tipo de materiales que imprima y del grado de organización que tenga en su rutina de impresión.
Los mejores secadores de filamento
A pesar de que existen métodos caseros para secar el filamento, los secadores garantizan un secado homogéneo y replicable. Es así que todo profesional en impresion 3d que no desea perder tiempo valioso improvisando finalmente decide adquirir un secador. Dentro del gran abanico de secadores de filamento disponibles en el mercado, los siguientes son los más destacados:
SUNLU S1
Este secador, de muy fácil operación y pequeño tamaño, es compatible con la mayoría de las bobinas de filamento más vendidas en todo el mundo. Para su uso sólo se requiere establecer la temperatura y el tiempo deseado. Resulta uno de los más económicos en el mercado, ya que su precio suele rondar los $50.
Funciones incorporadas:
- Temporizador ajustable
- Regulación de temperatura (entre 35 y 55 °C)
- Puede ser utilizado durante la impresión
Especificaciones
- Tamaño de bobina máximo: 210 x 85 mm
- Tiempo máximo de uso continuo: 24 hs
- 1 año de garantía
- Operación silenciosa (menor a 10 db)
Puedes ver más información al respecto en el siguiente enlace.
eSUN eBOX
De tamaño y aspecto similar al SUNLU S1, este secador compacto ofrece 3 funciones fundamentales para el usuario: calienta y seca el filamento antes y durante la impresión, protege contra el polvo y la humedad cuando no se utiliza la impresora, y además indica el peso de la bobina en su interior, permitiendo conocer en todo momento la cantidad de filamento restante. Su precio aproximado es de U$S 59.
Funciones incorporadas:
- Temporizador ajustable
- Regulación de temperatura (hasta 80 °C)
- Indicador de peso de bobina
- Aloja y seca bolsas de sílica gel (incluidas)
Especificaciones
- Tamaño de bobina máximo: 200 x 73 mm
- Potencia 36 W
- Fuente de alimentación: IN: 110/220 V – OUT: 12 V 3 A
Puedes ver más información al respecto en el siguiente enlace.
EIBOS 3d CYCLOPES
De un tamaño considerable, este secador permite alojar hasta 3 bobinas de 0.5 kg en su interior. Cuenta con una base de rodillos con 8 rodamientos, la cual minimiza el rozamiento del carrete durante la impresión, evitando atascos o pérdidas de pasos en el motor del extrusor. Su diseño se orienta a la facilidad de uso, el monitoreo constante de las condiciones del filamento y la seguridad de operación. Está fabricado con material retardante de la combustión y su sistema de control de lazo cerrado gestiona el uso de energía eléctrica de manera eficiente.
Su precio ronda los U$S 130 y está disponible en versiones de 110 y 220 V, con sus correspondientes adaptadores para toma de corriente.
Funciones incorporadas:
- Temporizador ajustable
- Regulación de temperatura (hasta 70 °C)
- Puede ser utilizado durante la impresión (requiere cambio del tubo de PTFE para su uso con filamentos de 2.85 mm)
- Monitoreo de nivel de humedad
Especificaciones
- Tamaño de bobina máximo: 1 bobina de 217 x 174 mm o 2 bobinas de 217 x 80 mm
- Tiempo máximo de uso continuo: ilimitado
- Cuenta con certificados de seguridad
- Operación silenciosa (menor a 10 db)
Puedes ver más información al respecto en el siguiente enlace.
POLYMAKER POLYBOX Edition II
Este contenedor es una combinación entre un secador de filamento por calor y una Drybox. Su función principal es la de mantener la humedad en niveles inferiores al 15% y puede ser usado durante la impresión. Puede contener hasta dos bobinas de 1 kg. Al no ser un secador activo, no contiene un calentador eléctrico en su interior, sino que aloja 2 bolsas de 100g de sílica gel reutilizables para reducir la humedad del filamento y mantener las condiciones ideales durante la impresión. Su precio ronda los U$S 59.
Funciones incorporadas:
- Higrómetro digital
- Indicador de temperatura
- Base de rodillos de bajo rozamiento
Especificaciones
- Tamaño de bobina máximo: 120 mm (diámetro) x 120 mm (ancho de bobina)
- Alimentación del display digital: 1 batería LR44
Puedes ver más información al respecto en el siguiente enlace.
Métodos alternativos para secar filamento
El principio básico de secado de filamento es la circulación de aire caliente y seco en un recinto cerrado, para evaporar el agua presente en el interior de la estructura del polímero.
Si no se dispone de un secador de filamento de tipo comercial, existen otros métodos que cumplen la misma función, con las ventajas y desventajas asociadas a cada uno.
Horno de cocina
De fácil disponibilidad, el horno presente en la mayoría de las casas es una forma de secar el filamento. La técnica consiste en introducir el rollo dentro del horno, a una temperatura moderada, durante algunas horas.
Distintos tipos de filamento requieren distintas temperaturas:
- PLA: 45C
- ABS: 75C
- Nylon: 80C
- PETG: 70C
- TPE: 80C
- TPU: 50C
Ventajas:
El proceso es muy simple, solo se “hornea” el filamento.
- Es fácil conseguir un horno.
- No requiere herramientas especiales.
Desventajas:
- El tiempo y la temperatura surgen de la experimentación, por lo cual es necesario hacer varias pruebas antes de confiar en el proceso.
- Equivocarse en la mayoría de los casos significa derretir una bobina al completo, o hacer que las espiras del filamento se adhieran entre sí, arruinando todo el material.
- A veces el material de la bobina es muy distinto al del filamento, haciendo que se derrita primero, sin lograr el efecto deseado.
- Existe un riesgo a la seguridad muy grande, lo que supone permanecer vigilando el horno constantemente.
Deshidratador de comida
Los deshidratadores de comida son cada vez más utilizados en la cocina gourmet, ya que permiten elaborar platos nuevos con alimentos deshidratados, como frutas, verduras y hongos.
Funcionan de manera muy similar a la de los secadores de filamento, mediante la circulación de aire caliente alrededor de alimentos dispuestos en bandejas metálicas. Por ello, pueden ser utilizados para remover la humedad de una bobina húmeda, ajustando los valores de temperatura y tiempo de uso.
Ventajas:
- No es un método tan agresivo como el horno, puesto que no está diseñado para la cocción de alimentos, sino para su calentamiento progresivo y sostenido en el tiempo.
- El tamaño de estos aparatos es reducido a comparación de un horno, pero suficientemente espacioso para contener en su interior a la mayoría de las bobinas del mercado, incluso permite (en algunos modelos de deshidratador) alojar rollos de 5 kg en su interior.
- La función de temporizador es particularmente útil, ya que permite utilizar el aparato por la noche con seguridad.
Desventajas
- El filamento caliente despide gases que pueden afectar el olor de la comida o incluso volverla tóxica, si se le da ambos usos al deshidratador.
- No es un aparato común en los hogares, y su precio es mayor al de los secadores de filamento, por lo que no conviene comprar uno sólo para secar rollos de filamento.
Qué es una Dribox y cómo se puede hacer una?
Una drybox es un contenedor cerrado para filamentos. Se utiliza normalmente para determinados tipos de filamento, los cuales son más propensos a absorber la humedad del ambiente. Algunos materiales como el PLA, que normalmente no requieren de un ambiente controlado, pueden ser afectados durante los días de mayor humedad o en zonas geográficas normalmente húmedas.
La finalidad de estos recipientes es mantener aislados los rollos de filamento antes, durante y después de la impresión, cerrando de forma casi hermética el recinto donde se aloja una o más bobinas. Debe prepararse una salida de filamento, la cual alimentará al extrusor durante el funcionamiento de la impresora. Además, puede incorporarse un calentador con salida forzada de aire para mejorar su funcionamiento.
Como hacer una Drybox de manera sencilla?
Realizar una Drybox casera es muy simple y requiere muy pocos elementos. Para empezar se necesitan los siguientes materiales:
- Recipiente plástico transparente o traslúcido con tapa (permite ver la cantidad de filamento restante sin abrir la Drybox), de una altura mínima igual a 10 mm más grande que el diámetro de la bobina más grande que se utilice. El resto de las medidas dependerá de la cantidad de rollos que se quiera ubicar dentro.
- Tubo de teflón (PTFE)
- Un tubo de PVC o similar, del mismo largo que el recipiente plástico
- Algunos paquetes de sílica gel
- Pistola de silicona caliente
- Tornillos
- Piezas impresas en 3d
El armado consiste en pegar o atornillar los soportes internos para el tubo de PVC (para ello se deben imprimir primero, en el siguiente link se pueden obtener unos muy adecuados, sobre el cual se cuelgan las bobinas.
Luego, se abren agujeros en el frente del contenedor, para ubicar los alimentadores de filamento (estos también se pueden imprimir, usando el siguiente archivo. En caso de no contar con los o-ring necesarios, se puede aplicar silicona caliente en su lugar.
Los tubos de teflon pasan por el interior de los alimentadores, y guían el filamento de manera segura, evitando que se produzca un enredo al imprimir.
Por último, se colocan dentro de la Drybox las bolsas de sílica gel y se cuelgan los rollos de filamento. Se hace pasar las puntas de cada bobina a través de los alimentadores y finalmente se cierra la tapa del recipiente. La Drybox queda lista para su uso, manteniendo su interior seco y protegido del ambiente.
Cuáles filamentos requieren una Drybox?
Los plásticos utilizados en impresión 3d son diversos y responden a diferentes necesidades. Sus propiedades físicas pueden ser muy diferentes de acuerdo a la composición molecular de las cadenas de polímeros con los cuales son fabricados.
Una característica particular es su grado de higroscopía, que es la capacidad de una sustancia de absorber la humedad del ambiente.
En general, todos los filamentos fabricados para impresión 3d son higroscópicos. Al humedecerse, se vuelven quebradizos y afectan la calidad de impresión, ya que el agua absorbida tiene una temperatura de vaporización cercana a los 100 °C, mientras que el hotend suele superar los 190 °C en el más sencillo de los casos.
Al pasar por el nozzle, el agua se evapora súbitamente, generando una pequeña “explosión” que forma una burbuja de aire en el filamento. Puede observarse en la pieza una irregularidad de extrusión, que da un aspecto desagradable a la pieza.
A medida que el material es más higroscópico, puede retener en su interior mayor cantidad de agua en menos tiempo, y por lo tanto agravar este problema. Por ello, algunos filamentos requieren de un guardado especialmente seco, e incluso el uso de una Drybox para evitar el humedecimiento durante las horas que se emplee el material.
Los siguientes filamentos se destacan por ser altamente higroscopicos y por ende se benefician de ser guardados en una Drybox:
- Nylon
- TPU
- PC
- ABS
- PETG
De manera ideal, resulta conveniente utilizarlos en un ambiente controlado.
Productos y alternativas para secar filamentos
| Opción | Ventajas | Desventajas | Precio |
| SUNLU S1 | Es el más económico de todos | Baja temperatura máxima | Aprox. U$S 50 |
| eSUN eBOX | Añade la función balanza | Su forma puede limitar el tamaño de bobina | Aprox. U$S 60 |
| EIBOS 3d CYCLOPES | Mayor tamaño y mejor calidad de construcción | Su precio puede ser limitante | Aprox. U$S 130 |
| POLYMAKER POLYBOX Edition II | No presenta riesgos en su uso al no poseer calentador | Puede replicarse de forma casera a muy bajo costo | Aprox. U$S 60 |
| Horno | Facil de conseguir | Puede derretir el filamento si no se controla adecuadamente | – |
| Deshidratador de alimentos | Cuenta con las mismas funciones que los secadores específicos | Por su precio, conviene comprar un secador de filamento | A partir de U$S 50 |
Cuál es el método más recomendado para mantener en condiciones el filamento a la hora de imprimir?
Cuando un usuario almacena convenientemente los filamentos, puede prescindirse del uso de los secadores de filamento, especialmente en zonas de clima seco. Contar con un secador para casos de necesidad puede resultar conveniente, si la dedicación a la impresión 3d es grande o la demanda de piezas lo hace necesario.
Mi recomendación es contar con una Drybox confeccionada de la mejor manera posible y contar con un secador lo más económico posible para casos especiales. Los métodos alternativos suelen presentar más desventajas que soluciones, por lo cual sólo son recomendables en urgencias.
Si se decide la compra de un secador de filamento, el eSUN eBOX resulta práctico, eficaz para quitar la humedad del rollo y a un precio adecuado. Su función de monitoreo de peso de bobina marca la diferencia con el resto de secadores económicos, además de contar con una temperatura máxima de funcionamiento superior dentro de su categoría.
Para usuarios con mayor volumen de producción, puede resultar más rentable la compra de la EIBOS 3d CYCLOPES, que permite alimentar con filamento en óptimas condiciones a más de una impresora a la vez.
Conclusión
Antes de decidir la compra de un secador o la confección de una Drybox, se deberán tener en cuenta las necesidades particulares del usuario. Para personas que usan ocasionalmente la impresora para pocas piezas al mes, el correcto guardado de las bobinas es suficiente. Pero a medida que aumenta la intensidad de uso de la impresora, puede que sea necesaria la inversión en este tipo de equipos.
Los materiales más exigentes, como el Nylon o el PC, requieren de forma imperativa el correcto secado de la bobina al momento de iniciar la impresión y a lo largo de todo el proceso, por lo cual disponer de un secador de filamento dedicado a ellos es altamente recomendado.
