Probleme mit feuchtem Filament?! FDM Druck

So erkennt man feuchtes Filament

Klogging / Verstopfung:

Feuchtes Filament leitet wärme besser und dies kann dazu führen, dass das Filament oberhalb der Schmelzzone aufweicht und durch langsames Drucken der Cold-End-Lüfter den Bereich wieder abkühlt und dann bleibt das Filament in der Heat-Brake kleben. Diese Verstopfung wird als "Klogging" bezeichnet, und dies kann auch passieren, wenn die Cold-End-Kühlung nicht ausreichend funktioniert, denn durch den aufsteigenden Wasserdampf wird der Kühlkörper des Cold-Ends deutlich wärmer und benötigt so deutlich mehr Kühlleistung, die von einer unzureichenden Kühlung verhindert werden kann. In den meist Fällen verschiebt sich die Hot-Zone was auch durch eine schlechte Heat-Brake zurückzuführen ist, mehr dazu habe ich in diesem Artikel zusammengeschrieben Alles über Heat-Brakes {Artikel}.
Heutzutage sind die Heat-Brakes deutlich hochwertiger und auch die Kühlung des Cold-Ends ist meist sehr gut und daher gibt es das Problem eher sollten, aber es kann dennoch passieren, wenn der Kühler verstaubt, oder der Lüfter langsam an Leistung verliert, oder man einen Drucker mit geschlossenen Bauraum hat.

Warping &  Curling

Feuchtes Filament hat eine deutlich geringere Haftung auf der Druckplatte und so kann es selbst bei PLA zu Warping kommen. Bei ABS und PC kann dabei so stark zu Warping kommen, dass man den Druck nach wenigen Layern abbrechen muss.

Curling bezeichnet man die Ecken die sich anfangen aufzustellen. Dieses Problem kann bei PLA meist sehr stark mit extremer Bauteilkühlung vermieden werden, aber bei ABS zum Beispiel würde das zum verziehen des Bauteils führen und das Modell dadurch risse bekommen.

Ozzen / Tropfendes Filament & Rauch:

Da sich Wasser beim erwärmen ausdehnt drückt der Wasserdampf mehr Filament aus dem Hotend, was als Ozzen bezeichnet wird. Dies ist gut zu beobachten, wenn das Hotend warm ist, aber der Extruder gerade kein Filament fördert, so sieht man wie langsam immer mehr Filament aus der Düse quillt. Dies kann im Druck auch für vermehrtes Stringing verantwortlich sein. (Achtung, hat man zu wenig Retract kann dies auch eine Ursache von Stringing sein, mehr dazu im Artikel FDM Drucker richtig Kalibrieren {artikel}).

Wenn man nun langsam druckt, oder mit einem kleinen Düsendurchmesser, so kann es auch vorkommen, dass das Filament durch das Wasser im Hotend zähflüssig wird und kein Filament mehr weitergeführt werden kann. Dazu kann man mit einem dünnen Inbusschlüssel, oder metallstab im Durchmesser unter 2mm einfach anstelle des Filaments in das Hotend hineindrücken, um das zähflüssige Filament über die Düse wieder herauszubekommen. Anschließend kann man das Filament trocknen und normal weiterdrucken.

Am besten konnte ich diesen Effekt bisher mit Nylon (PA) beobachten, da dieser Kunststoff sehr hygroskopisch ist nimmt er selbst bei guter Lagerung sehr schnell Feuchtigkeit auf und man kann beim Extrudieren Rauchschwaden und poppende Geräusche beobachten, während das Filament sehr unregelmäßig aus der Düse kommt.

Bauraumtemperatur:

Durch den entweichenden Wasserdampf wird sehr viel Wärme in den Bauraum eines Druckers mit geschlossenem Bauraum gebracht, dass zu einer zu hohen Innentemperatur führt und das Cold-End oft nicht mehr richtig gekühlt werden kann, und es zu Klogging kommt, oder dass die Schrittmotoren überhitzen und Schritte verlieren.
Es ist auch zu anzumerken, dass höhere Temperaturen benötigt werden um den selben Filament-Flow zu gewährleisten.

Geruch:

Wer mit nassem Filament druckt, der kann dies an der deutlich stärkeren Geruchsentwicklung, vor allem bei ABS, HIPS, PC,.. erkennen, denn die meisten Filament-Sorten lassen sich trocken mit den richtigen Einstellungen (nicht zu heiß) fast geruchlos verarbeiten.

Optik:

Am Filament selbst kann man nicht erkennen, ob es trocken oder feucht ist, aber wenn man es durch die Düse drückt, so kann man bei sehr feuchtem Filament (vor allem bei PA oder Woodfill) den Wasserdampf aufsteigen sehen und in Extremfällen kommt das Filament sprudelnd heraus und sieht im abgekühlten zustand schwammartig aus.
Die Aufgenommene Feuchtigkeit wirkt sich auf den Durchmesser und das Gewicht des Filaments aus, sprich  es wird dicker und schwerer, durch schlechte Lagerung ist es meist ungleichmäßig feucht und daher variiert der Durchmesser stark.

Druckteil:

Beim Drucken wird das Filament nur schlecht auf der Druckplatte haften, vor allem bei ABS ist dieser Effekt sehr stark, wenn es feucht ist. Wenn man ganz langsam druckt oder div. Haftsprays verwendet kann es funktionieren, jedoch bleibt der Kunststoff sehr lange warm und Ecken stellen sich auf, wodurch überhänge fast nicht druckbar sind und bei ABS, PA, PC, HIPS kann es zu Warping & Curling (die Ecken stellen sich auf) kommen. Bei einem feuchten Filament wird das Wasser im Inneren des Filaments erhitzt und im Druckteil eingeschlossen, wodurch das Werkstück nur sehr langsam abkühlt, da das Wasser die Wärme speichert und so das Druckteil sehr lange gummiartig elastisch bleibt.

Mechanisch:

Gedruckte Teile aus feuchtem Filament weisen eine deutlich geringere Belastbarkeit auf und sind durch die schwammartige Struktur deutlich elastischerl. Da der Kunststoff langsamer abkühlt ist die LSchichthaftung meist sehr gut.

Ich empfehle jedem der Funktionsteile herstellen möchte vor allem bei ABS, PETg, PC und PA darauf zu achten, dass das Filament trocken verarbeitet wird.