Metody montażu i klejenia wydruków 3D

Dodano: 24 kwi 2022

Metody montażu i klejenia wydruków 3D

Duży model, element wieloczęściowy albo konstrukcja wymagająca montażu często musi zostać połączona już po wydruku. Najlepszy sposób nie zależy wyłącznie od kleju — równie ważne są materiał, geometria złącza i obciążenie gotowej części.

Jeśli element ma być wykonany na zamówienie, warto już przy zamawianiu usług druku 3D P3DRC wskazać, które powierzchnie będą później klejone lub skręcane.

Najlepsze połączenie zaczyna się w modelu 3D

Jeżeli jeszcze przed drukiem wiadomo, że element będzie dzielony, warto zaprojektować miejsca łączenia zamiast przecinać model przypadkowo.

Pomocne mogą być:

• kołki pozycjonujące,
• pióra i wpusty,
• zamki geometryczne,
• gniazda pod śruby,
• większa powierzchnia klejenia,
• elementy ustalające wzajemne położenie części.

Dzięki temu klej nie musi samodzielnie odpowiadać za pozycjonowanie i przenoszenie wszystkich obciążeń.

Klej cyjanoakrylowy

Kleje cyjanoakrylowe są często używane przy sztywnych wydrukach, ponieważ szybko wiążą i dobrze sprawdzają się na niewielkich, dokładnie dopasowanych powierzchniach.

Nie są jednak idealnym rozwiązaniem do dużych szczelin ani elementów, które podczas pracy mocno się uginają. Skuteczność zależy również od konkretnego tworzywa i przygotowania powierzchni.

Kleje epoksydowe

Dwuskładnikowy klej epoksydowy może być przydatny przy większej powierzchni złącza albo tam, gdzie trzeba wypełnić niewielką szczelinę.

Po utwardzeniu tworzy sztywne połączenie, dlatego nie jest dobrym wyborem do każdego elastycznego elementu. Trzeba również przestrzegać proporcji mieszania i czasu utwardzania podanych przez producenta kleju.

Kleje elastyczne i silikony

Jeżeli połączenie ma zachować pewną elastyczność, można rozważyć kleje elastyczne lub silikonowe.

Takie spoiwo może lepiej znosić ugięcia, ale zwykle tworzy grubszą warstwę i nie zapewnia tak precyzyjnego pozycjonowania jak dobrze dopasowane złącze konstrukcyjne.

Łączenie rozpuszczalnikiem

Niektóre tworzywa można łączyć poprzez kontrolowane zmiękczenie powierzchni odpowiednim rozpuszczalnikiem. W takim przypadku powstaje połączenie materiałowe, a nie klasyczna warstwa kleju.

Metoda jest zależna od konkretnego tworzywa i użytej substancji. Nie każdy filament reaguje na te same środki, dlatego przed zastosowaniem trzeba sprawdzić zgodność materiałową.

Rozpuszczalniki mogą być łatwopalne lub szkodliwe, więc należy stosować je zgodnie z kartą charakterystyki, przy odpowiedniej wentylacji i z dala od źródeł zapłonu.

Zgrzewanie tworzywa

W wybranych modelach możliwe jest również lokalne łączenie części przez stopienie dodatkowego tworzywa, na przykład przy użyciu odpowiedniego narzędzia termicznego lub filamentu.

Takie rozwiązanie może działać dobrze przy elementach wykonanych z kompatybilnych materiałów, ale jakość złącza zależy od dostępu do miejsca łączenia i kontroli temperatury.

Połączenia śrubowe

Jeżeli część ma być później rozbierana albo połączenie będzie mocno obciążone, często lepsze od kleju jest połączenie mechaniczne.

W modelu można przewidzieć:

• śruby przechodzące przez oba elementy,
• nakrętki osadzone w gniazdach,
• wkładki gwintowane,
• połączenie śrubowe wspomagane kołkami pozycjonującymi.

Takie rozwiązanie pozwala również wymienić pojedynczy segment bez niszczenia całego zespołu.

Przygotowanie powierzchni

Niezależnie od rodzaju kleju, powierzchnie powinny być czyste i dobrze dopasowane.

W zależności od materiału i spoiwa może być potrzebne lekkie zmatowienie, odtłuszczenie albo usunięcie pozostałości podpór. Zbyt agresywna obróbka może jednak pogorszyć pasowanie lub osłabić cienkie ścianki.

Jak dobrać metodę łączenia?

Najważniejsze pytania to:

• z jakiego materiału wykonano części,
• czy element będzie obciążony,
• czy połączenie ma być sztywne czy elastyczne,
• czy konstrukcja ma być rozbieralna,
• czy miejsce łączenia będzie widoczne,
• jak duża jest dostępna powierzchnia styku.

W dużych modelach najpewniejszy rezultat często daje połączenie kilku metod: geometria ustalająca położenie, klej na dużej powierzchni i dodatkowe mocowanie mechaniczne tam, gdzie wymaga tego konstrukcja.

Kiedy lepiej zmienić podział modelu?

Jeżeli miejsce łączenia wypada w strefie dużego obciążenia, na widocznej powierzchni albo w trudnym do sklejenia przekroju, warto rozważyć inny podział modelu jeszcze przed wydrukiem.

Dobrze zaprojektowane złącze jest zwykle ważniejsze niż znalezienie „najmocniejszego kleju”.