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Déshydration de filament 3D sous vide (follow-up)

Vacuuuuuuuum.

Image d'entête

par skywodd | | Licence (voir pied de page)

Catégories : Projets | Mots clefs : PLA Filament Impression 3D Sous vide


Peut-on déshydrater du filament de plastique avec une pompe à vide ? C'est la question que je me suis posé et à laquelle j'ai voulu répondre suite à mon article sur la déshydratation de filament 3D avec un déshydrateur à légume.

Sommaire

Bonjour à toutes et à tous !

Dans un précédent article, je vous ai montré qu'il était possible de déshydrater du filament de plastique pour imprimante 3D avec un simple déshydrateur à légumes.

Cependant, cette solution n'est pas parfaite. Tout d'abord, il faut 8 heures pour déshydrater correctement une seule bobine de filament. Ce qui est horriblement lent. Ensuite, le "traitement" doit être réalisé dans une pièce séparée pour ne pas finir en sous-vêtements au milieu de l'atelier à cause de la chaleur.

J'ai donc réfléchi au problème et j'ai eu une idée : utiliser une pompe à vide. C'était au passage l'excuse parfaite pour m'amuser avec une pompe à vide.

PS Pour les lecteurs impatients, non, cela n'a pas fonctionné. Même après une semaine de tests divers et variés, la solution "sous vide" ne marche pas. Ce qui suit n'est donc qu'un simple débriefing.

La théorie

Une verre de monoxyde de dihydrogène

Une verre de monoxyde de dihydrogène

Le monoxyde de dihydrogène, communément appelé "eau ", bout à 100°C dans les conditions normales de pression (pression atmosphérique). Cependant, en fonction de la pression, l'eau ne se change pas forcément en vapeur à 100°C.

Si on augmente la pression, on peut faire chauffer de l'eau à plus de 100°C sans la faire bouillir. Inversement, si on diminue la pression, on peut faire bouillir de l'eau à moins de 100°C.

Si vous avez eu la chance d'avoir un professeur de physique "démonstrateur" au collègue, vous avez surement eu droit à la démonstration du verre d'eau chaude qui bout dans une cloche sous vide.

Mon idée initiale était donc la suivante : faire légèrement chauffer une bobine de plastique de filament 3D cassant (à moins de 50°C), mettre ladite bobine dans une cuve sous vide et attendre que l'eau dans le filament s'évapore. Simple n'est-ce pas ?

L'avant pratique

D'après mes recherches, il faut une pression de ~30 mbar pour faire bouillir de l'eau à 25°C et une pression de ~125 mbar pour faire bouillir de l'eau à 50°C.

Pompe à vide chinoise

Pompe à vide chinoise

Ma pompe à vide et ma cuve peuvent atteindre une pression maximum de -14 PSI relatifs à la pression ambiante. Comme 1 bar (pression atmosphérique) équivaut à 14,504 PSI. Un vide à -14 PSI équivaut donc à une pression finale de 0,504 PSI, soit 35 mbar.

Malheureusement, 35 mbar n'est pas suffisant pour faire bouillir de l'eau à température ambiante. Par contre, c'est largement suffisant pour faire bouillir de l'eau à 40-50°C.

En théorie, sur le papier, mon idée est donc viable. Reste maintenant à la valider cela en pratique …

La pratique

Une fois n'est pas coutume, la pratique n'a pas voulu rejoindre la théorie.

J'ai tout essayé : préchauffer la bobine avec un sèche-cheveux, utiliser le déshydrateur à légumes à 40°C pendant une heure, passer la bobine aux micro-ondes. Rien à faire, ça ne marche pas.

Même après une heure dans la cuve sous vide, le filament reste cassant. L'humidité dans le filament ne s'évapore pas. Seulement l'eau sur l'extérieur du filament s'évapore.

J'arrive à faire bouillir de l'eau chaude sans problème. J'ai même du faire attention à ne pas endommager ma pompe avec la vapeur. Cependant, impossible d'utiliser ce même principe pour traiter des filaments de plastique.

Mon hypothèse actuelle est la suivante :

  • Dans le cas du déshydrateur à légume, celui-ci amène le plastique à une température proche de celle de transition vitreuse (moment où le plastique devient mou, ~60°C pour le PLA). L'humidité dans le filament semble pouvoir migrer du centre du filament vers la surface où l'air chaud fait s'évaporer l'humidité.

  • Avec la solution sous vide, l'humidité dans le filament est protégée de la pression par le plastique et ne s'évapore donc pas. Peut-être qu'en chauffant le filament tout en le gardant sous vide cela aurait un effet.

Conclusion

Pour conclure cet article, rien de mieux qu'une petite citation :

L'échec est toujours une option.

par Adam Savage

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