De filamentos húmedos y vivir en el trópico

 

De seguro has visto videos de impresión 3D en los diferentes canales de YouTube, y te habrás dado cuenta de que los canales más famosos son de personas que viven en Australia, Alemania, Estados Unidos, España y algunos de otros países. Pero ¿qué pasa cuando uno vive en Costa Rica donde la humedad puede llegar hasta los 90ytanto%?

Si en algún momento has tenido un filamento que al extruirse o al ser impreso suena muy parecido a palomitas explotando “plop, plop, plop, PLOP, plop” o le salen burbujas, entonces este pequeño artículo en definitiva es para vos. Vamos a hablar de la humedad y cómo esta afecta a dos de los filamentos más comunes: PLA y el PETG, y también de algunas soluciones.

Si vivís en Costa Rica ya sabés que suelen haber días muy húmedos en diferentes partes del territorio. Por ejemplo, según el CATIE el promedio de la humedad relativa del sector de Turrialba, Cartago, desde 1996 hasta el 2016 fue de 88.6%. La humedad es un factor importante que tomar en cuenta a la hora de almacenar los filamentos que se utilizan para imprimir en 3D. Los plásticos como el PLA y el PETG tienen una parte higroscópica, lo cual significa que absorbe humedad del ambiente y los deteriora.

Imaginemos que hay dos saleros iguales que tienen agujeros para que salga la sal. Uno de ellos lo vamos a poner adentro de una bolsa ZipLock y el otro sin bolsa, luego los vamos a dejar en una mesa en alguna parte de Limón por 10 días. Cuando regresemos es muy probable que la sal fuera de la bolsa esté apelotada, contrario a la sal dentro de la bolsa que va a estar suelta. Lo anterior se debe a que la sal sin bolsa absorbió agua del ambiente, podemos decir entonces que la sal es higroscópica. Los filamentos también son higroscópicos, aunque no tanto como la sal, por lo que se deben almacenar en lugares secos como por ejemplo dentro de bolsas selladas.

Si querés saber aún más: a grandes rasgos los filamentos son polímeros, que a su vez están hechos de monómeros y lo que sucede es un proceso de hidrolisis.

Básicamente el agua interfiere con las cadenas de monómeros que conforman el polímero, haciendo que este pierda su integridad o afectando sus propiedades, podemos decir que en estos casos la hidrolisis es la que arruina nuestras impresiones.

 

¿Cómo evitar que la humedad afecte mi filamento?

+ Guardarlo en una bolsa sellada, como las ZipLock grandes o sellados al vacío

+ Nuestro favorito: Dentro de una caja plástica como esta:

 

¿Cómo saber si el filamento está húmedo?

Te vas a dar cuenta, cuando se extruye un filamento húmedo:

Se ve algo así:

+ Se hacen burbujas en el filamento

+ Las piezas quedan mal y débiles

+ Suena como cuando se hacen palomitas

+Incluso se puede ver vapor saliendo (en algunas ocasiones)

 

¿Qué hacer si identifico que mi filamento está húmedo?

 

 

+ Utilizar un secador de filamentos (lo encontrás en nuestra página, aquí) 

+ Se puede poner en un horno de convección por un par de horas (PLA a unos 35° C y PETG a unos 60° C, depende de la marca y tipo)

+ Hay quienes lo ponen en deshidratadores de comida

+ Quitar unos metros de la carrucha, ya que puede ser que solamente los metros más superiores se han visto afectados

Ahora bien, en mi experiencia y de manera empírica puedo decir que el PLA no se ve tan afectado como el PETG por la humedad del ambiente. Tengo por acá más de 10 rollos de PLA que están en una mesa y todos funcionan bien, pero si dejo el PETG afuera sin bolsas o sin protección alguna del ambiente por más de 3 semanas de seguro voy a tener que recurrir a la secadora de filamentos para poder utilizarlo de nuevo… y ni hablar del Nylon. ¿Vos, qué pensás? Dejanos saber en los comentarios de Facebook o de IG.

NOTA: La graaaan mayoría de las veces realmente no es culpa de que el filamento esté húmedo, sino de otros factores de impresión como temperatura o configuraciones. Te recomendamos asegurarte que sea humedad antes de intentar las soluciones.

 

Dato curioso:

Una vez impreso el filamento aun absorbe humedad, un estudio en el que muestras de PLA y PETG fueron sumergidas en agua destilada demostró que la mayor absorción de humedad se da en los primeros 3 a 4 días. Lo anterior sucede debido a que el agua se infiltra entre las líneas de impresión, como en la siguiente imagen:

Además, en ambientes húmedos el PLA continúa absorbiendo humedad debido a su origen natural que propicia la degradación de las capas más externas.

 

Referencias:

https://www.catie.ac.cr/productos-y-servicios/estacion-meteorologica/estacion-meteorologica-catie.html

https://www.matterhackers.com/news/filament-and-water

Moreno Nieto, D., Alonso-García, M., Pardo-Vicente, M. A., & Rodríguez-Parada, L. (2021). Product Design by Additive Manufacturing for Water Environments: Study of Degradation and Absorption Behavior of PLA and PETG. Polymers, 13(7), 1036.