Le séchage des filaments

Le séchage des filaments

Si vous imprimez des filaments, vous êtes à coup sûr tombé sur quelqu’un qui vous à dit à l’occasion d’un de vos soucis d’impression : est-ce que ton filament n’est pas humide ?

Et oui. Comme s’il n’était pas assez difficile de régler mécaniquement sa machine, il faut aussi penser au séchage des filaments. Heureux, les possesseurs de machines à résine qui n’ont pas ce problème. Je sais : ils en ont d’autres…

Quel est le problème ?

Les filaments utilisés pour les imprimantes FDM (à filament, donc) sont sensibles à l’humidité. Pour être honnête, et comme je ne suis pas chimiste, j’ai du mal à comprendre qu’en ajoutant de l’eau on perde de la souplesse. Mais c’est pourtant la réalité. L’air ambiant étant généralement humide (et heureusement pour notre santé, au passage), et surtout plus humide que nos filaments, ceux-ci se chargent de l’humidité ambiante.

Le résultat concret est qu’ils perdent leur souplesse et deviennent cassants. Dans les cas extrêmes, ils deviennent inutilisables parce qu’ils se cassent en cours d’impression. De plus un filament humide contribue à une mauvaise impression. L’eau présente à l’intérieur, se dilate en chauffant et entraine de petites variations de pression. On obtient donc à la fin une sorte d’alternance de sous-extrusion et de sur-extrusion. Pas bien du tout, ça ! Sur les Artillery qui ont une buse volcano (donc plus longue) la chauffe est généralement plus régulière mais le phénomène reste quand même présent.

Voici deux exemples de filament humide après extrusion.

Ce sont des filaments chinois bas de gamme.

L’irrégularité est frappante.

Merci à Laurent Germain pour les photos.

Toutes les matières sont sensibles à ce phénomène mais à des degrés divers. Et surtout avec des résultats très différents.

Comment faire ?

La prévention

La première chose à faire est d’éviter que l’humidité n’entre dans le filament

Plus on s’y prend tôt et mieux c’est. Si on ne veut pas d’humidité dans le filament, on commence par le mettre dans une ambiance où il en a le moins possible. A votre avis, entre un garage et votre bureau ou votre chambre, où y a-t-il moins d’humidité ? Donc, la première chose à faire c’est de trouver un endroit sec chez vous.

Deuxième mesure évidente, ne pas le laisser à l’air libre et le mettre à l’abri. Pour cela deux options : à l’abri tout seul ou avec les copains (nous n’aborderons pas ici les risques de dépression du filament isolé de tous contact avec ses congénères.

Seul dans un sac à congélation

Pour le mettre à l’abri tout seul, le plus simple (et le plus efficace) est de mettre votre bobines dans un sac à congélation.

Les sacs de 3 litres vont très bien pour les bobine d’un kilo. Si vous le pouvez prenez un sac à double zip comme celui-ci par exemple. Vous aurez une meilleure isolation.

En groupe, dans une caisse en plastique.

Les caisses de ce type vont bien.

Elles ont l’avantage de pouvoir s’empiler, ce qui est pratique si vous avez beaucoup de bobines. Beaucoup de bobines d’un kilo mesurent environ 20cm de diamètre et 7cm de large. A vous donc de voir la taille en fonction de ce que vous voulez stocker.

Vous trouverez un certain nombre de montages qui permettent d’utiliser le filament tout en le laissant dans ces caisses. Comme ceci par exemple :

https://www.thingiverse.com/thing:961881

Dans les deux cas il est utile d’ajouter des sachets de dessicant. Un ou deux sachets sont généralement fournis avec chaque bobine.

Mais je vous conseille d’en mettre plus. On peut acheter un lot comme celui-ci. Il est ainsi possible d’en mettre cinq ou six par sac ou beaucoup plus dans les caisses.

Une fois inefficaces ces sachets peuvent être séchés au four.

Si vous utilisez une caisse, vous pouvez aussi chosir des assècheurs de voiture comme ceux-ci.

Personnellement je préfère les sacs congélation que je laisse dans les boites d’origine. Cela prend moins de place et on n’ouvre le sac que lorsqu’on a besoin spécifiquement de ce filament. En groupe, sauf si on a percé (et isolé) la caisse, on l’ouvre chaque fois qu’on a besoin d’un des filaments du lot donc plus souvent, permettant ainsi à l’humidité d’entrer.

La manipulation

Que faire une fois son impression terminée ? Voila une question qu’elle est bonne, comme disait l’autre.

La logique voudrait qu’on retire la bobine pour éviter qu’elle prenne l’humidité. D’autant plus que la partie de filament entre la bobine et l’entrée de l’extrudeur est fortement exposée à l’humidité. Et encore plus sur les machines dont le portique fait 50 cm de haut.

Donc, la règle, c’est que lorsque vous avez fini votre impression, vous retirez la bobine et vous la rangez à l’abri dans sa boite.

Sauf que…

J’ai beaucoup de mal à vous dire ça. Parce que, depuis que j’ai des imprimantes, je laisse toujours ma bobine en place après l’impression. Avant d’aller plus loin regardez sur la première page la devise de Docarti : “Sur Docarti, je ne dis pas ce qu’il faut faire. Je dis ce que je fais… “

Donc, j’avoue, rouge de honte que j’ai toujours une bobine dehors et qu’il m’est arrivé de la laisser une ou deux semaines perchée sur la machine. Et je suis encore plus rouge en disant que ça n’a rien changé. Ces bobines ne m’ont jamais posé de problème ni de mauvaise extrusion, ni de cassure.

En réalité les seuls cas où j’ai eu des problèmes d’humidité, c’était avec des bobines à l’abri dans leur sac congélation et bien rangées dans leur boite. Mais c’était du filament sans marque et bas de gamme.

J’imagine donc que l’environnement joue un rôle important. Pour information, chez moi, je stocke mes filaments dans un placard et, dans la pièce, il fait environ 19° et 60% d’humidité (en hiver).

A vous de voir si vos conditions vous imposent de ranger ou pas. Je dis à nouveau qu’il est logique de ranger ses bobines après utilisation. Vous serez ainsi certain de la meilleure conservation possible. Mais je dis également que l’expérience me montre que ce n’est pas une absolue nécessite dans tous les cas.

Je vous encourage à venir discuter de ce sujet dans le groupe Facebook Docarti.

Les traitements pour le séchage

Si, malgré vos efforts, le mal est fait, il faut essayer de retirer cette satanée humidité. Plusieurs solutions.

La solution la moins chère : au four !

Four électrique je précise. Avec un four à gaz, je ne connais personne qui ait tenté et surtout réussi.

Le problème avec le four, c’est de ne pas avoir une température trop haute. Il est généralement difficile de régler un four pour des températures basses (il ne faut pas dépasser les 50° pour du PLA par exemple).

Si on se fie à la température affichée sur le four, on aura des surprises. Le fonctionnement des fours consiste à allumer les résistances pour amener de la chaleur et à couper dès qu’on l’atteint. On est exactement dans la même situation que pour notre plateau d’imprimante. Mais sur les imprimantes on peut régler le PID alors qu’on ne le peut pas dans un four.

Une résistance de four ne refroidit pas instantanément dès qu’on coupe l’alimentation. Elle continue donc à chauffer. Et pour le coup la température va beaucoup monter. Si vous voulez le vérifier, mettez votre four à, mettons 40° (si c’est possible, bien sûr) et approchez votre main de la résistance. Attention, j’ai dit approcher, pas toucher ! Vous sentirez le phénomène. Ou alors vous avez un très bon four. Ou, encore mieux, mettez une sonde juste sous la résistance et regardez ce qui se passe. Si vous voulez utiliser votre four, je vous suggère de le laisser un bon moment (1/2 heure par exemple) à la température que vous souhaitez de façon à ce qu’elle soit homogène. Verifiez dans tous les cas que vous n’avez pas de montée trop forte.
De plus certains utilisateurs n’apprécient pas de mélanger de l’alimentaire avec du non alimentaire.

La solution mixte : le déshydrateur alimentaire.

Cette solution présente le double avantage de réguler parfaitement la température et de pouvoir fonctionner à moindre coût pendant des heures puisqu’elle est faite pour ça.

Vous pouvez également sécher deux, voire trois bobines en même temps. Et en prime, on peut déshydrater autre chose que du filament. Des fruits ou des légumes comme la tomate ou le piment par exemple. C’est donc un outil multi usage.

On trouve de temps en temps des promos intéressantes chez Lidl ou Aldi sur ce genre d’appareil.

Au chapitre des inconvénients, la hauteur des clayettes n’est généralement pas suffisante pour mettre des bobines de filament. Il faut donc un peu bricoler pour mettre un couvercle. Inconvénient numéro 2, vous ne pouvez pas déshumidifier votre filament au fur et à mesure de l’impression, ça n’ira pas car la bobine est posée à l’horizontale et ne peut pas tourner. Sans parler de l’encombrement. Vous pouvez toujours fabriquer un support pour mettre la bobine verticalement dans le deshydrateur. Mais le format rond de ces machines n’est vraiment pas adapté aux bobines verticales.

Pour résumer, c’est une bonne solution, je dirais même une très bonne solution, si vous voulez déshumidifier vos bobines de façon à ce qu’elles soient toujours prêtes à l’impression. Ce n’est pas une bonne solution si vous voulez faire du séchage au fil de l’impression.

Je sais que je vais me faire crucifier par mes amis adeptes du séchage pendant l’impression 🙂 mais je trouve plus logique d’avoir des filaments toujours secs et prêts à être utilisés plutôt que de devoir sécher au moment d’imprimer. Mais bon, des goûts et des couleurs…

La solution dédiée : le déshydrateur de filament

Là, on a un outil dédié. Les fabricants de filaments ont bien senti le marché et ont donc conçu des appareils dédiés aux filaments qu’ils produisent. Au passage, il aurait peut-être été plus logique de chercher à rendre les filaments hydrophobes. Mais ce n’est peut-être pas si simple (et sûrement plus coûteux).

Le sécheur à filament offre une plage plus grande de températures que le déshydrateur alimentaire et permet donc de sécher tous les types de filament. Il prend relativement peu de place au sol. On peut même le mettre carrément sur le portique pour sécher au fur et à mesure pour peu qu’on ne soit pas obsédé par la charge sur le portique.

Les deux appareils les plus connus sont le eSun et le Sunlu. Pour vous faire une idée, voici une vidéo comparative entre les deux systèmes, faite par L’Artdeschoix, qui montre bien les avantages et inconvénients de chacun.

Voici une autre vidéo de présentation du eSun et les commentaires qui vont avec.

Et une vidéo de l’incontournable Guero Loco sur le sujet.