Hygrometer für die Filamentlagerung: Messwerte ablesen und prüfen

Was die Anzeige in der Box tatsächlich misst

Das Hygrometer gibt die relative Feuchte der Luft um Ihre Spule in Prozent an, zusammen mit der Temperatur. Es misst nicht, wie viel Wasser das Filament aufgenommen hat. Legen Sie eine bereits durchfeuchtete Spule in eine Trockenbox, zeigt die Anzeige irgendwann trockene Luft, während der Kunststoff nass bleibt. Prusas Dokumentation ist hier eindeutig: Die Trockenbox verlangsamt die Feuchteaufnahme mithilfe von Silicagel-Beuteln, trocknet Filament aber nicht. Eine bereits feuchte Spule muss zuerst in einen Trockner; mehr dazu in unserem Leitfaden zum Trocknen von Filament.

Die relative Feuchte hängt auch von der Temperatur ab. Erwärmen Sie dieselbe Luft, sinkt der Prozentwert, obwohl sich die enthaltene Wassermenge nicht verändert hat. Deshalb zeigt die Anzeige immer beide Werte zusammen. Steht Ihre Box neben einem geschlossenen Drucker, der sich während eines Auftrags aufheizt, wandert der Messwert im Laufe des Tages, ohne dass sich der Wasserdampf in der Box tatsächlich verändert. Ein Hygrometer abzulesen heißt, ein Wertepaar aus Temperatur und Feuchte zu einem Zeitpunkt in einem bestimmten Luftvolumen zu lesen. Wenn Sie das im Hinterkopf behalten, reagieren Sie nicht über, wenn eine Zahl steigt oder fällt.

Wie Sie die vom Hersteller angegebene Genauigkeit lesen

Um ein Datenblatt zu interpretieren, achten Sie auf drei Dinge: Messbereich, Genauigkeit und Anzeigeauflösung. Laut Prusas Dokumentation deckt das mit der USS Drybox gelieferte Hygrometer TPM40 10 bis 99 Prozent rF und minus 50 bis plus 70 Grad Celsius ab, mit einer Genauigkeit von plus/minus 3 Prozent rF und plus/minus 1 Grad Celsius. Es läuft mit zwei LR44-Knopfzellen bei einer angegebenen Batterielebensdauer von etwa zwei Jahren.

Zur Veranschaulichung des nominellen Bereichs: 20 Prozent mit ±3 Punkten ergibt 17–23 Prozent. Das setzt die zutreffenden Spezifikationsbedingungen voraus und bescheinigt nicht die tatsächliche Feuchte in der Box. Auflösung und Genauigkeit bleiben verschieden; zwei Anzeigen können voneinander abweichen, ohne dass dieser Vergleich allein einen Defekt belegt. Das TPM40 ist zwischen 10 und 99 Prozent rF spezifiziert, Prusas ideales Ziel für ASA unter 10 Prozent liegt also unterhalb dieses Bereichs. Prüfen Sie bei einem anderen Sensormodell dessen eigene Grenzen, statt die TPM40-Spezifikation zu übernehmen.

Wo der Sensor hingehört und wann Sie ablesen sollten

Die Platzierung verändert den Wert. Ein Sensor, der an einer Wand anliegt, unter dem Deckel steckt oder direkt neben dem Silicagel-Beutel sitzt, misst lokale Luft, die nicht unbedingt der Luft um die Spule entspricht. In der USS Drybox hat das Hygrometer eine im Behälter vorgesehene Position. Wenn Sie Ihre eigene Box bauen, setzen Sie den Sensor auf halbe Höhe, mit Abstand zu den Wänden, entfernt vom Trockenmittel und ohne Kontakt zum Filament.

Der Zeitpunkt ist ebenso wichtig. Prusas Dokumentation weist darauf hin, dass der Feuchtewert nach dem Schließen der Box bis zu einer Stunde brauchen kann, um zu sinken und sich zu stabilisieren. Ihn zwei Minuten nach dem Schließen des Deckels abzulesen, sagt nichts Brauchbares aus. Prusa empfiehlt außerdem, die Dichtung jedes Mal per Sichtprüfung zu kontrollieren, unnötiges Öffnen zu vermeiden und darauf zu achten, dass die kleinen seitlichen Abdeckungen zum Drehen der Spule danach richtig geschlossen sind, da häufiges oder unsachgemäßes Öffnen die Feuchte im Inneren erhöht. Eine gute Gewohnheit ist, den Wert jeden Tag zur selben Zeit abzulesen, etwa morgens, bevor etwas geöffnet wird, und Feuchte und Temperatur zu notieren. Eine Messreihe unter gleichen Bedingungen ist weit mehr wert als ein einzelner Blick. Zur Einrichtung des restlichen Arbeitsplatzes siehe unsere Seite zu unverzichtbarem Zubehör.

Was der Kalibrieraufbau des NIST veranschaulicht

Ein Hygrometer zu kalibrieren heißt, es mit einer Referenz zu vergleichen, deren Messunsicherheit bekannt und deutlich kleiner als die des Geräts ist. Das NIST, das nationale Metrologieinstitut der USA, beschreibt das Verfahren: Das Instrument kommt in eine Prüfkammer, durch die Luft mit genau bekanntem Feuchtegehalt aus einem Feuchtegenerator bei konstanter und gleichmäßiger Temperatur und konstantem Druck strömt. Die erweiterte Messunsicherheit, die das NIST für die relative Feuchte in diesem Aufbau angibt, beträgt 0.5 Prozent des Werts. Das ist eine völlig andere Welt als die plus/minus 3 Prozent einer Trockenbox-Anzeige.

Das ist wichtig, damit Sie sich nicht selbst täuschen. Zwei Hygrometer nebeneinanderzustellen und dasjenige für richtig zu erklären, das mit dem anderen übereinstimmt, ist keine Kalibrierung. Beide könnten in dieselbe Richtung abweichen. Ebenso schafft eine Küchentisch-Methode keine Referenz mit bekannter Messunsicherheit: Ohne kontrollierte Kammer und Referenzinstrument können Sie keine bestimmte Abweichung behaupten. Die Möglichkeiten des NIST werden hier als Maßstab dafür genannt, was rückführbare Messung erfordert, nicht als praktischer Weg für eine Heimwerkstatt und nicht als Empfehlung für ein günstiges Hygrometer. Für die Filamentlagerung ist das realistische Ziel Konsistenz zwischen Sensoren und über die Zeit, nicht absolute Wahrheit.

Trends vergleichen, ohne eine Kalibrierung zu behaupten

Für einen informellen Vergleich platzieren Sie die Sensoren im selben Luftvolumen, ohne Kontakt zu Filament oder Trockenmittel, und notieren auch die Temperatur. Folgen Sie den Anweisungen jedes Geräts zu Platzierung und Einschwingzeit. Prusas mögliche Einschwingzeit von einer Stunde betrifft hier die USS Drybox; sie ist keine allgemeingültige Dauer für jeden Behälter oder Sensor. Wiederholte Beobachtungen unter vergleichbaren Bedingungen können Trends zeigen, ohne eine Referenz mit bekannter Feuchte zu schaffen.

Eine anhaltende Abweichung zwischen Sensoren ist ein Grund, der Sache nachzugehen, aber kein Beweis, dass einer davon außerhalb seiner Spezifikation liegt. Örtliche Bedingungen, Einschwingzeit und Messunsicherheiten spielen eine Rolle. Selbst übereinstimmende Werte können denselben Fehler aufweisen. Korrigieren Sie ein Gerät nicht anhand eines anderen ohne geeignete Referenz. Notieren Sie zu jedem Messwert Modell und Bedingungen; Prusa rät, die Batterien des TPM40 zu ersetzen, wenn die Anzeige nicht mehr funktioniert. Der Leitfaden zu Filamenttrocknern trennt diese Luftmessung von einer Behandlung, die das Material gegebenenfalls benötigt.

Die Toleranz auf Lagerungsgrenzwerte anwenden

Grenzwerte haben nur dann Aussagekraft, wenn Sie sie im Licht der Sensorgenauigkeit lesen. Laut der Tabelle in Prusas USS-Drybox-Dokumentation sollte PLA unter 30 Prozent rF bleiben, mit kurzzeitiger Toleranz bis 40 Prozent, ABS unter 30 Prozent und idealerweise unter 15, ASA unter 30 und idealerweise unter 10, während PETG, TPU, PVA, PC und BVOH unter 20 Prozent bleiben sollten, TPU idealerweise unter 15. Prusa rät, das Silicagel zu ersetzen oder zu regenerieren, wenn die rF den maximal empfohlenen Wert für das Material überschreitet.

Bei einem Sensor mit plus/minus 3 Prozent garantiert eine Anzeige von 19 Prozent für PETG nicht, dass die tatsächliche Feuchte unter 20 Prozent liegt. Eine Reserve unter einem Grenzwert kann eine Entscheidung stützen, bescheinigt aber keine Feuchte und ersetzt nicht die Spezifikationsbedingungen. Das TPM40 ist ab 10 Prozent aufwärts spezifiziert; ein niedrigerer Messwert kann die Feuchte innerhalb dieses veröffentlichten Bereichs nicht beziffern. Ein Instrument ohne angegebene Genauigkeit erlaubt diese Berechnung eines nominellen Bereichs nicht. Mehr zu feuchteempfindlichen Sorten finden Sie unter PETG und Nylon.

Quellen und Grenzen

• Hygrometer | NIST Lock
• Prusa USS Drybox | Prusa Knowledge Base Prusa Prusa Prusa

Wir ordnen Hersteller- und Community-Dokumentation; diese Produkte haben wir nicht selbst gemessen. Das Handbuch Ihres genauen Modells hat Vorrang vor allgemeinen Hinweisen.