Tämä päivitys on jatkoa kirjoitukselle 3D-tulostettu hihnapyörä ruohonleikkuriin.
No niinhän siinä kävi, että PLA-muovista tehty kappale ei kestänyt käyttöä oikeassa elämässä. Kappaleeseen kohdistui laakerin kautta kuumuutta, joka sai toisen hihnapyörän laakerin "lonkkasemaan" (video alla) ja toinen hihnapyörä hajosi kokonaan.
Koska olin luvannut että jos kappale hajoaa, niin tehdään uusi. Tämähän täytyy tottakai pitää, koska mikäpä lupaus se muuten olisi.
Alla olevassa kuvassa nähdään hajonneen kappaleen toinen puolikas sekä asennuskohde.
Ruohonleikkurin sisällä näyttää tältä:
No eipä siinä mitään, seuraavaksi muokattiin mallia hieman kestävämmäksi kun "asiakkaalta" saatiin tarkempia mittoja, että kuinka paljon on varaa paksuntaa mallia ja mihinkin suuntaan. Lopputulemana oli, että mallin ylä- ja alaosaa paksunsin 5mm suuntaansa ohjeistuksen mukaisesti.
Materiaalin vaihdos
Toinen muutos ja ehkä tärkein muutos on materiaalin vaihto. Koska PLA-muovi ei tässä sovelluksessa kestänyt, niin päädyin tekemään uuden hihnapyörän Taulman Bridge nylonista. 3D-malliin itsessään ei tarvinnut muita muutoksia tehdä.
Tulostelin kappaleet uudestaan hieman PLA-muovia kovemmilla lämmöillä (225-230 C ) ja samalla tulostusnopeudella kuin aiemminkin, mutta huonosti kävi:
Kerrosten toisiinsa takertuminen eli fuusioituminen ei onnistunut kovin hyvin ja kappaleista pystyi irrottelemaan kerroksia toisistaan kuin sipulista kuoria.
Lisäksi jos nylonia pursotti tulostuspäästä manuaalisesti, niin kuului ritinää ja pientä pauketta sekä höyryä tussahti ilmoille tulostimen suuttimesta. Tästä tietenkin tein johtopäätöksen että "tuo on varmaan kosteutta", mutta päätin tutkia asiaa lisää. Kyseinen filamenttirulla on minulla ollut kuitenkin huoneilmassa n. 1½ vuotta.
"Mikä tässä mättää?"
Kysyin otsikon kysymyksen itseltäni ja päätin opiskella nylon-materiaalin tulostamista enemmän. Googlettelin asiaa aikani ja tein johtopäätökseni: tulostusnopeus on hieman liian nopea, lämpötila n. 30 C liian alhainen ja filamentin kosteus liian suuri. Mistä oikeastaan päästäänkin tämän kirjoituksen ytimeen!
Kuivempi on parempi
Ilmankosteus vaikuttaa todella paljon tulostuslaatuun, se nyt on tullut huomattua aiemminkin. Mutta uskokaa tai älkää, niin muovit imevät itseensä kosteutta.
Valmiilla kappaleella, joka esimerkiksi tehtaalta on tullut ei tätä ongelmaa ole (koska yleensä kontrolloitu teollisuusympäristö jne), mutta kun filamentteja säilyttää huoneenlämmössä niin kosteus muodostuu ongelmaksi ajan saatossa.
Varsinkin kesäisin filamentin kosteus ja sen tuomat ongelmat korostuvat, mutta olen aiemmin näitä asioita ohittanut amatöörimaisesti ja tehnyt ennemmin 3D-malliin muutoksia halutun muodon saamiseksi, kuin kiinnittänyt huomiota itse materiaaliin mistä tulostetaan.
Kuten slaissauksessa, niin filamentissakin kyllä pätee sanonta "shit goes in, shit comes out".
Uunitus
Työnsin nylonrullan parin muun rullan kanssa ihan tavalliseen uuniin ja asetin lämmön 50-75 C asteen välille. Annoin filamenttien olla uunissa noin 4,5 h, minkä jälkeen pidin uunin luukkua auki foliotupon avulla noin 1,5 h lisää. Kun noin 6 tuntia oli kulunut, otin filamentit pois uunista ja kääräisin ne Motonetistä hakemaani MTX Outdoor kuivasäkkiin yhdessä kosteudenpoistajatyynyn (kalsiumkloridi) kanssa. Annoin rullien jäähtyä ja ilmankosteuden säkin sisällä tasaantua seuraavaan iltaan asti.
Filamentti-ekskikkaattori
Seuraavaksi tein otsikon mukaisen nimihirviön filamentti-ekskikkaattorin, eli laitteen joka pyrkii pitämään kosteuden pois halutusta objektista.
Kasasin laitteen (lähes) ilmatiiviistä sopivan kokoisesta ruokien säilytyslaatikosta, kuivatetuista silica gel-pusseista sekä ohuesta muoviputkesta, mikä on liimattu kuumaliimalla laatikon kylkeen kiinni.
Kuivatettu nylon filamentti asetettiin laatikon sisään ja filamenttinauha työnnetään ulos asennetusta "pillistä". Tämän jälkeen kansi suljetaan ja hökötys on valmis. Vaikka laitos ei 100% ilmatiivis olekaan, niin se todennäköisesti tulostuksen ajan pitää ylimääräisen kosteuden pois filamentista silica gel-pussien ansiosta. Lisäksi silloin kun filamenttia ei tarvita, niin pillin pää teipataan umpeen niin ettei ilma pääse laatikon sisälle. Olennaisintahan on, ettei ilma pääse kiertämään (ja sitä kautta kosteusprosentti muuttumaan).
Uudestaan!
Kun eksikkaattori oli valmis, tein muokatulle mallille samaiset G-koodi muutokset kuin aiemminkin ja latasin tulosteen Raspberryn ylläpitämään Octoprint palveluun (lähiverkossa).
Putsasin tulostusalustan 100 %:lla asetonilla ja käsipyyhepaperilla ja lämmitin alustan 65 C asteeseen, jonka jälkeen hieraisin ohuen kerroksen liimaa liimapuikolla kappaleen tarttumisen parantamiseksi. Nylonilla kun tuppaa olemaan sellainen ominaisuus, että se ei tykkää oikein tarttua mihinkään pintaan.
Tulostusasetuksina olivat siis:
- nylon lämpötila: 260 C
- alusta: 65 C
- tulostusnopeus ~45mm/s (keskimäärin Repetier-Host ohjelmalla asetettuna)
- kerrospaksuus: 0,3mm
- täyttö: 20 %
Näillä asetuksilla ja filamenttimuutoksilla sain tulostettua alla olevan kappaleen:
Laakeri on edelleen upotettuna kappaleen sisälle ja koitin tätä kappaletta käsin ihan tosissaan vetää hajalle, siinä kuitenkaan onnistumatta.
Tämä kappale menee siis seuraavaksi ko. ruohonleikkuriin ja katsotaan kuinka käy.
Siteeraan tässä vielä lopuksi näin:
“The only real mistake is the one from which we learn nothing.” - Henry Ford