Сварка и склейка пластиковых деталей, напечатанных на 3D-принтере

Одна из постоянных проблем, связанных с любым видом 3D-печати, заключается в том, как успешно печатать проекты, которые превышают габариты принтеров. По мере успешного использования 3D-печати дальновидные производители и исследования начали раздвигать границы с точки зрения того, что можно печатать с помощью доступных технологий. Хотя это привело к ряду увлекательных исследовательских проектов, таких как собственная печатная платформа ESA, для подавляющего большинства операций 3D-печати, наиболее практичным решением для проектов, которые превышают доступную мощность принтера, является простое разделение дизайна на несколько компонентов и распечатать их отдельно, готовые к сборке.

Теоретически это просто, но есть несколько способов сделать это, в зависимости от используемых материалов и желаемого конечного результата. Давайте посмотрим на ключевые области, которые необходимо учитывать при 3D-печати пластика, и на различные методы склеивания и сварки, которые можно использовать…

Подготовка деталей

Перед тем, как приступить к склеиванию или сварке, убедитесь, что ваши детали чистые, без остатков материалов (особенно при печати SLS) и аккуратно подогнаны друг к другу. Даже если это так в вашей исходной 3D-модели, важно проверить, не повлияет ли какое-либо небольшое деформация во время печати на качество соединения.

ВАЖНО:Какой бы метод склеивания или сварки вы ни использовали, работайте в хорошо вентилируемом помещении и используйте соответствующую защиту. Здоровье и безопасность превыше всего!

Склеивание деталей

Склеивание пластиковых деталей по большей части относительно несложно. Существует три основных типа клея, которые потенциально можно использовать для 3D-печати на пластике:

• Суперклей. Этот основной продукт практически каждой мастерской имеет то преимущество, что он дешев и легко доступен. Он также устойчив к замораживанию и воздействию химикатов, что может быть полезно для функциональных деталей. Однако будьте осторожны, если используете его с окрашенными деталями или цветными материалами, так как это может вызвать обесцвечивание. Кроме того, хотя детали склеиваются всего за минуту, в идеале их следует оставить на несколько часов, прежде чем начнется дальнейшая постобработка, поскольку это необходимо для проведения полимеризации и образования прочной химической связи.
• Эпоксидная смола. Это универсальный выбор, который можно использовать с любым материалом, и он не приведет к обесцвечиванию. Хотя для высыхания и полимеризации требуется много времени (по крайней мере, день для достижения оптимальных результатов), это может быть преимуществом для деталей, которые необходимо зафиксировать с высочайшей степенью точности, поскольку их можно слегка изменить перед тем, как клей затвердевает.
• Неопрен. Это используется реже, чем первые два варианта, так как для высыхания требуется время, и после этого он не будет невидимым. Однако он работает практически с любым материалом.

Техника сварки пластмасс

В качестве альтернативы клея, если вы печатаете с использованием техники SLS, вы можете использовать смесь ацетона и исходного порошка, чтобы «сварить» ваши детали вместе, создавая соединение, которое по существу идентично каждой детали, которое можно подвергнуть последующей обработке. точно так же. Соблюдайте осторожность, особенно с деталями с мелкими деталями или тонкими стенками. Слишком много ацетона расплавит их и испортит вашу деталь.

С другой стороны, вы можете подумать о сварке трением, при которой для плавления деталей используется вращающееся долото, после чего их можно сплавить. Для SLA-отпечатков это можно сделать, вставив небольшую часть нити накала во вращающийся инструмент, а затем используя эту схему для наложения сварного шва. Это отличный выбор для больших отпечатков, требующих очень прочных стыков.

Одно особенно интересное нововведение в сварке пластмассовых деталей было представлено в июле 2017 года, когда исследователи из Департамента материаловедения и инженерии Техасского университета A&M представили новую технику крепления деталей с использованием точно нанесенных микроволн. Хотя эта технология все еще находится на стадии исследования, потенциал, безусловно, велик, поскольку она предлагает подход к сварке без использования рук и обеспечивает более прочное соединение, чем в среднем.

Чистое и надежное соединение

Какой бы метод склеивания или сварки вы ни выбрали, работайте внимательно и при необходимости обращайтесь к спецификациям материалов. Хотя можно использовать шлифовку, чтобы сгладить неопрятный результат, вы получите гораздо более профессиональную отделку, если добьетесь чистого стыка, требующего абсолютного минимума дальнейшей обработки.

В результате вы получите прочные, долговечные детали и возможность их доставки любого размера, необходимого вам или вашим клиентам.