Бесшовное соединение 3D-напечатанных деталей: экспертное руководство по клеям

Пользователи 3D-принтеров всегда стремятся изготавливать всё более сложные и крупные детали, но часто ограничены не своими знаниями, а своим 3D-принтером или несовместимостью изготовления детали в одном куске. Простейшее и экономное решение — сделать деталь частями и затем склеить их. Ниже представлены типы клеев, типы соединений и рекомендации для успешного склеивания деталей:

Типы клеев

В начале 3D-печати FDM использовали обычные клеи для PLA и растворы ABS для склеивания этого материала. Эти типы клеев устарели, потому что соединение было неудачным в определённых ситуациях, таких как влажные, холодные среды или случаи, когда детали подвергались вибрациям. С эволюцией технологий разработаны специальные клеи для 3D-печати для избежания вышеуказанных проблем, такие как PrintaGlue — клей с временем высыхания 30 секунд и подходящий для большинства существующих нитей. Можно также найти специфические клеи для нилоновых нитей, конкретно Taulman Complete. Этот продукт разработан, потому что обычные клеи не проникали в скользкую гладкую поверхность, которую обычно представляет этот материал.

Loctite 3DP
Universal Bonder Loctite 3DP
Instant Bonder PrintaGlue Taulman ComPlete

Наконец, международно известные компании вроде LOCTITE разработали специфические клеи для 3D-печати и действительные для всех существующих технологий: FDM, SLS, SLA, DLP и другие. Их флагманские продукты — LOCTITE 3DP Instant Bonder, цианакрилатный клей ультрабыстрый (несколько секунд) и одно-компонентный; и LOCTITE 3DP Universal Bonder, двухкомпонентный (цианакрилат/метакрилат) клей, застывающий за несколько минут (3–6 мин), идеальный для склеивания всех типов деталей или даже заполнения отверстий.

Типы соединений

После выбора клея, наиболее подходящего для детали и материала, необходимо изучить какая геометрия соединения между частями лучшая. Обычно пользователи делают прямые и параллельные срезы для соединения деталей, но этот тип соединения даёт результаты низкой адгезии по сравнению с другими геометриями. Рекомендуемые типы соединений показаны в следующей таблице:

Соединение	Прямой (Butt)	Скафф (Scarf)	Ступенчатый скафф	Ступенчатое накладное	Шип-паз	Зубчатое
Самовыравнивание	Нет	Нет	Лучше	Лучше	Лучшее	Лучшее
Площадь склея	Хорошая	Лучше	Лучше	Лучше	Лучше	Лучше
Распределение напряжений	Хорошее	Лучше	Лучше	Лучшее	Лучшее	Лучшее

Соединение		Самовыравнивание	Площадь склея	Распределение напряжений
	Прямой (Butt)	Нет	Хорошая	Хорошее
	Скафф (Scarf)	Нет	Лучше	Лучше
	Ступенчатый скафф	Лучше	Лучше	Лучше
	Ступенчатое накладное	Лучше	Лучше	Лучшее
	Шип-паз	Лучшее	Лучше	Лучшее
	Зубчатое	Лучшее	Лучше	Лучшее

Таблица 1: Типы соединений. Источник: LOCTITE

Для облегчения изготовления и последующего соединения частей детали необходимо учитывать нагрузки, которые они выдержат, чтобы выбрать наиболее благоприятный тип соединения и включить его в дизайн.

Рекомендации

Как покраска или поверхностная обработка детали, для склеивания частей детали или нескольких деталей вместе следует соблюдать серию рекомендаций.

Первый шаг всегда — очистить поверхности, которые хотите соединить, и убедиться, что они свободны от пыли, жира, масел или незатвердевшей смолы в случае деталей, изготовленных 3D-печатью смолой. Для этого шага есть продукты вроде LOCTITE SF 7063, которые эффективно удаляют все виды загрязнений. После очистки и сушки поверхностей нанесите слой клея на одну сторону для соединения и соберите детали, оказывая лёгкое давление для достижения полного контакта между поверхностями в течение времени застывания клея. Наконец, излишки клея нужно удалить до застывания или затем зашкурить.

Следуя рекомендациям этой статьи, точно увеличится ваша производственная мощность, получая более крупные и сложные детали без проблем. Не стесняйтесь комментировать при вопросах и делиться в наших соцсетях всеми деталями и дизайнами, созданными с использованием советов, упомянутых выше.