A estufa em si é uma caixa térmica de isopor usada normalmente para conservar alimentos e bebidas em baixas temperaturas
durante viagens. A ideia é que o interior desta estufa esteja separado horizontalmente em dois compartimentos por uma
chapa separadora vazada - veja aos desenhos ao lado:
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o compartimento de cima, com pelo menos 21cm de altura, para acomodar os carretéis em pé, lado ao lado
um do outro, e o sensor de um termo-higrômetro.
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o compartimento de baixo, com cerca de 6cm de altura, para acomodar pés/distanciadores, aquecedores (lâmpadas)
e a fiação.
A estufa possui uma chave que liga os aquecedores em duas potências diferentes.
Para secar filamentos úmidos, ajusta-se esta chave na posição "secar" (potência "alta" de cerca de 20W). Os aquecedores
aquecem o ar do compartimento inferior. Este ar quente sobe, passando pela chapa separadora vazada, o que faz as partes do compartimento
superior, como as paredes da estufa, o ar, os carretéis e os filamentos, serem aquecidas também. O ar quente absorve a umidade
dos filamentos, secando-os. Com isso, o ar torna-se mais úmido e tem que ser substituído de vez em quando por ar de fora.
Esta substituição do ar, nesta versão simples de estufa, deve ser feito manualmente, levantando a tampa, abanando-a algumas
vezes por cima da estufa aberta e depois fechando a estufa novamente. Logo após a troca de ar, a umidade
relativa (UR) do ar dentro da estufa abaixa abruptamente o que pode ser observado pela leitura do termo-higrômetro. Em seguida a UR
começa novamente a aumentar, indicando que o ar continua absorvendo umidade dos filamentos.
Assista o vídeo ao lado para observar como fazer esta troca de ar e também a evolução da umidade relativa.
Esta substituição do ar realiza-se pela primeira vez quando a temperatura chega a 25°C acima da temperatura do ambiente
fora da estufa (p.ex. em 50°C com temperatura do ambiente em 25°C) e depois repete-se de hora em hora até a UR
do ar dentro da estufa ter baixado para 18% ou menos. Neste período, a temperatura da estufa não deve ter aumentado muito mais.
Agora, muda-se a chave para a posição "manter", para baixar a potência (cerca de 14W). Após talvez uma hora, a temperatura dentro
da estufa deve ter baixado para uns 20°C acima da temperatura do ambiente (p.ex. em 45°C com temperatura de ambiente em 25°C) e
a UR se consolidado em 20 - 25%. Os seus filamentos estão secos e podem ser usados.
Ao lado há um diagrama que mostra a evolução da temperatura e da UR durante a secagem de 2,5kg de filamentos:
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No início, ao fechar a estufa, a temperatura estava em 23°C, a UR em 78% e os aquecedores foram ligdos (chave na
posição "secar").
- A temperatura começou a subir e a UR baixar. Essa queda da UR explica-se em função do aumento da temperatura (ar quente
dissolve mais umidade que ar frio) - os filamentos ainda não perderam consideravelmente umidade.
- Após as primeiras horas até às 10 horas a temperatura subiu constantemente, mas a UR parece não ter descida na mesma
proporção. Aqui reconhece-se que os filamentos entregaram umidade ao ar.
- Após 10 horas, com a temperatura pouco acima de 50°C, foi realizada a 1. troca de ar (linha vertical em preto no diagrama): observa-se
uma queda brusca na UR. O ar "saturado" de umidade de dentro da estufa foi trocado por ar menos saturado de fora da estufa.
- Em seguida, a UR aumenta novamente em função da transferência de umidade dos filamentos ao ar.
- Às 12, 13 e 14,5 horas foram feitas outras trocas de ar. Cada vez observa-se o mesmo comportamento da UR.
- Além disso, às 14,5 a chave foi mudado para "manter" (linha vertical em verde no disgrama).
- Em seguida reconhece-se a consolidação da temperatura e da UR para valores típcos de 40 - 45°C e 20 - 25%.
Filamentos estocados em ambiente abaixo de 45°C e 25% de UR podem ser armazenados durante meses sem ficarem ressecados
e dão uma ótima qualidade na impressão 3D.
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acima: vista de frente; abaixo: vista de lado
Operando a estufa para secar filamentos
Temperatura e umidade relativa (UR) durante a secagem de filamentos
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