Jak połączyć dwa druki 3D?

Drukarki 3D mają ograniczony rozmiar, ale nie oznacza to, że nie można produkować większych przedmiotów. Jeśli jeden wydruk nie jest wystarczający, można skleić ze sobą wiele elementów. Istnieje kilka solidnych sposobów łączenia części drukowanych w 3D — można je skleić, przymocować śruby lub inne elementy złączne, zespawać elementy lub zaprojektować elementy, które do siebie pasują. Te metody pomagają tworzyć większe obiekty, łączyć różne materiały i rozwijać rzeczy, które można przesuwać lub demontować.

Metoda 1: Użyj klejów do łączenia części drukowanych w technologii 3D

Kleje tworzą wiązanie chemiczne między dwiema powierzchniami. Nakładasz płynny klej na części, które chcesz połączyć, dociskasz je do siebie i czekasz, aż klej stwardnieje. Różne kleje sprawdzają się lepiej w przypadku różnych materiałów i projektów, więc wybór właściwego ma znaczenie.

Rodzaje klejów

Super Glue (cyjanoakrylan)

Superklej utwardza ​​się w ciągu kilku sekund, dzięki czemu idealnie nadaje się do szybkich napraw Materiały do ​​druku 3D takie jak PLA, ABS i PETG. Łatwo je znaleźć i używać. Jednak wiązania mogą pękać pod wpływem naprężeń i nie wypełniają dobrze szczelin. Czasami pozostawiają białe ślady na powierzchni.

Dwuskładnikowy epoksyd

Epoksyd tworzy bardzo mocne wiązania i współpracuje z większością materiałów do druku 3D. Dobrze wypełnia szczeliny i można go szlifować lub malować po utwardzeniu. Wadą jest to, że utwardza ​​się dłużej, wymaga mieszania i może być brudny. Będziesz potrzebować zacisków, aby przytrzymać części podczas utwardzania.

Klej PVA (biały klej)

Klej PVA jest bezpieczny i łatwy do czyszczenia. Dobrze sprawdza się w przypadku tymczasowych połączeń lub pasowań testowych. Nie jest jednak zbyt mocny i rozpuszcza się w wodzie. Najlepiej nadaje się do projektów edukacyjnych lub tymczasowych połączeń z PLA, ABS lub PETG.

Kleje specjalistyczne

Te kleje są specjalnie przeznaczone do części drukowanych w technologii 3D. Często działają dobrze, ale są droższe od zwykłych klejów. Przed zakupem sprawdź, z jakimi materiałami współpracują.

Przygotowanie powierzchni dla lepszego wiązania

Dobre przygotowanie powierzchni prowadzi do silniejszych wiązań:

• Usuń kurz i oleje – mogą one utrudniać dobrą przyczepność
• Lekko przeszlifuj gładkie powierzchnie, aby klej miał przyczepność
• Wytrzyj wszystko alkoholem izopropylowym
• W przypadku trudnosklejalnych tworzyw sztucznych należy rozważyć zastosowanie podkładu

Wskazówki dotyczące stosowania klejów

Kilka kluczowych kroków pomoże Ci uzyskać lepsze wyniki:

• Użyj odpowiedniej ilości kleju – zbyt duża ilość może powodować bałagan i osłabiać wiązanie
• Utrzymuj części w jednej linii, podczas gdy klej się utwardza
• W razie potrzeby należy używać zacisków, zwłaszcza w przypadku połączeń konstrukcyjnych
• Postępuj zgodnie z instrukcją producenta dotyczącą czasu utwardzania
• Zastanów się, jak konstrukcja połączenia wpływa na wytrzymałość – połączenia zakładkowe często działają lepiej niż połączenia proste czołowe

Pomyśl, czego potrzebuje Twój projekt. Do szybkich, prostych połączeń, superglue może być idealny. Do czegoś, co musi być naprawdę mocne, poświęć czas na użycie epoksydu. Dopasuj klej do wymagań projektu, a uzyskasz lepsze rezultaty.

Treść stworzona przez @cicstancoe przy użyciu drukarki QIDI 3D X-Plus

Metoda 2: Łączenie części za pomocą łączników mechanicznych

Łączniki mechaniczne, takie jak śruby, nakrętki, kołki i nity, trzymają fizycznie Części drukowane w technologii 3D razem. W przeciwieństwie do kleju, większość mechanicznych elementów złącznych pozwala na późniejsze rozmontowanie części, co jest przydatne w przypadku napraw lub regulacji.

Rodzaje elementów złącznych, których możesz użyć

Wkręty samogwintujące

Wkręty samogwintujące są łatwe w użyciu i szeroko dostępne. Dobrze sprawdzają się w przypadku PLA, ABS i PETG, gdy projektujesz otwory na śruby w swoich wydrukach. Uważaj tylko, aby ich nie dokręcić za mocno – mogą zerwać plastikowe gwinty.Nadają się do podstawowych połączeń i paneli dostępowych, ale mogą nie wytrzymać częstego demontażu.

Śruby i nakrętki maszynowe

Jeśli potrzebujesz mocniejszych połączeń, zwłaszcza w przypadku części, które często będziesz rozbierać, śruby maszynowe lub śruby z nakrętkami działają lepiej niż wkręty samogwintujące. Są świetne do połączeń nośnych w dowolnym Materiał do druku 3DKompromisem jest to, że Twój projekt potrzebuje otworów na śruby i miejsca na nakrętki, a ponadto będziesz potrzebować narzędzi do montażu.

Kołki i kołki

Kołki i kołki są proste i tanie. Są doskonałe do wyrównywania części lub wzmacniania połączeń klejonych. Można ich również używać do zawiasów lub dekoracji. Chociaż same w sobie nie są zbyt mocne, dobrze sprawdzają się w połączeniu z innymi metodami łączenia. Głównym wyzwaniem jest prawidłowe ustawienie otworów.

Nity

Nity tworzą mocne, trwałe połączenia i dobrze sprawdzają się w przypadku cienkich części. Tworzą czysty wygląd, ale do ich montażu potrzebne będą specjalne narzędzia. Uważaj na miękkie tworzywa sztuczne – nity mogą je zgnieść. Używaj nitów, gdy chcesz uzyskać sztywne zespoły, których nie trzeba będzie rozłączać.

Projektowanie części do łączników mechanicznych

Twój model 3D potrzebuje otworów, które pasują do rozmiarów Twoich elementów złącznych. W przypadku śrub lub nakrętek dodaj luz na nakrętki i dostęp do narzędzi — będziesz potrzebować miejsca na śrubokręt lub klucz. Zaawansowani użytkownicy mogą tworzyć gwinty w modelu dla śrub, ale wymaga to starannej uwagi na rozmiar i odstępy. Dobre planowanie na etapie projektowania znacznie ułatwia montaż.

Wskazówki dotyczące montażu

• Wywierć otwory pilotażowe pod śruby w twardszych tworzywach sztucznych
• Nie dokręcaj zbyt mocno – gwinty plastikowe łatwo się zrywają
• Użyj podkładek ze śrubami, aby rozłożyć nacisk
• W przypadku mocniejszych gwintów należy rozważyć zastosowanie wkładek termoutwardzalnych

Kluczem jest dopasowanie łącznika do swoich potrzeb. Pomyśl, jak mocne musi być połączenie i czy będziesz musiał je później rozmontować.

Metoda 3: Spawanie ze sobą części wydrukowanych w technologii 3D

Spawanie termiczne łączy części z tworzyw sztucznych poprzez ich stopienie w miejscu połączenia. Do tworzenia tych połączeń można użyć pióra spawalniczego z filamentem, sprzętu ultradźwiękowego lub rozpuszczalników chemicznych. Każda metoda działa inaczej i ma określone zastosowania.

Trzy sposoby spawania

Długopisy spawalnicze z filamentem

Długopis do drukowania 3D może działać jak narzędzie spawalnicze. Jest niedrogi i dobry do wypełniania szczelin lub łączenia skomplikowanych kształtów. Działa z PLA, ABS i PETG. Chociaż wykonanie czystych spoin wymaga praktyki, jest przydatny do napraw i wzmacniania innych połączeń. Główną wadą jest to, że jest wolniejszy od innych metod, a wytrzymałość spoiny zależy od umiejętności.

Spawanie ultradźwiękowe

Ta przemysłowa metoda tworzy mocne, spójne spoiny bardzo szybko. Działa dobrze z tworzywami ABS, PC i PP. Wymaga jednak drogiego sprzętu, do którego większość hobbystów nie będzie miała dostępu. Jest stosowana głównie w produkcji, gdzie trzeba połączyć wiele identycznych części.

Spawanie rozpuszczalnikiem

Ostrzeżenie: Ta metoda wymaga szczególnej ostrożności. Wykorzystuje ona chemikalia do topienia i łączenia tworzyw sztucznych, tworząc bardzo mocne połączenia. Jest jednak głównie przeznaczona do Tworzywo ABS używając acetonu. Rozpuszczalniki mogą być niebezpieczne - potrzebujesz dobrej wentylacji i sprzętu bezpieczeństwa. Łatwo osłabić plastik, jeśli użyjesz zbyt dużo rozpuszczalnika. Nie próbuj tego z PLA, a początkujący powinni unikać tej metody.

Ważne punkty bezpieczeństwa

• Spawaj tylko podobne materiały.
• Dokładnie kontroluj temperaturę, aby zapobiegać odkształcaniu
• Pracuj w dobrze wentylowanym pomieszczeniu, szczególnie w przypadku rozpuszczalników
• Aby uzyskać najmocniejsze połączenia, należy stosować połączenia czołowe lub zakładkowe

Wskazówki dotyczące korzystania z pióra spawalniczego

• Nakładaj stopiony filament ze stałą kontrolą
• Zbuduj spoinę cienkimi warstwami
• W razie potrzeby wygładź spoinę papierem ściernym, aby uzyskać pożądany wygląd

Możesz wybrać metodę spawania w oparciu o swoje materiały i potrzeby. W przypadku większości projektów domowych, długopis spawalniczy z filamentem oferuje najlepszy balans kosztów i użyteczności.

Metoda 4: Projektowanie elementów blokujących

Funkcje blokujące łączą części za pomocą kształtów zaprojektowanych w samym modelu 3D. Części klikają, zatrzaskują się lub dociskają do siebie bez potrzeby klejenia lub śrub. Niektóre połączenia można później rozdzielić, podczas gdy inne są trwałe.

Rodzaje funkcji blokujących

Zatrzaski

Te połączenia mają haki lub zakładki, które wyginają się i zatrzaskują w odpowiednich przestrzeniach. Świetnie nadają się do skrzynek, pokryw i części, które czasami trzeba otworzyć. Chociaż są łatwe w projektowaniu i nie wymagają narzędzi do montażu, mogą z czasem słabnąć i wymagać precyzyjnego drukowania, aby dobrze działać.

Połączenia na jaskółczy ogon

Jaskółczy ogon wykorzystuje klinowe kształty, które się ze sobą blokują. Są odporne na rozrywanie i dobrze wyglądają. Dobrze sprawdzają się w przypadku mebli i elementów konstrukcyjnych, które muszą być mocne. Wymagają większych umiejętności, aby je poprawnie zaprojektować i wydrukować, ale tworzą solidne połączenia.

Połączenia czopowe i gniazdowe

Jedna część ma wypustkę (czop), która pasuje do otworu (wpustu) w drugiej części. Są stosunkowo proste w projektowaniu i dobrze utrzymują części w linii. Aby uzyskać dodatkową wytrzymałość, możesz dodać klej lub kołki. Te połączenia dobrze sprawdzają się w przypadku ram i mebli.

Połączenia wciskane

Części są zaprojektowane tak, aby ściśle do siebie pasowały poprzez tarcie. Są proste, ale wymagają bardzo dokładnego drukowania. Pasowania wciskowe sprawdzają się dobrze w przypadku kół zębatych, łożysk i gałek. Należy zachować ostrożność podczas montażu — zbyt duża siła może spowodować pęknięcie części.

Wymagania projektowe i pomiary

Uzyskanie właściwych funkcji blokujących zaczyna się od dobrego projektu. Użyj Oprogramowanie CAD aby dokonać precyzyjnych pomiarów. Weź pod uwagę, jak drukarka i materiały mogą mieć wpływ na dopasowanie. Najpierw przetestuj małe sekcje, aby sprawdzić, czy części pasują do siebie prawidłowo. Zastanów się nad wyborem materiału — niektóre tworzywa sztuczne lepiej zginają się przy zatrzaskach, podczas gdy inne są sztywniejsze przy wciskaniu.

Metody i techniki montażu

Spróbuj dopasować części przed ostatecznym montażem. Używaj delikatnego nacisku podczas łączenia części - miękki młotek lub wyściełane szczypce mogą pomóc. W przypadku ciasnych dopasowań, odrobina smaru silikonowego ułatwia montaż.

Dobre funkcje blokowania mogą przyspieszyć montaż i wyeliminować potrzebę dodatkowych elementów złącznych. Kluczem jest ostrożny projekt i testowanie, aby uzyskać idealne dopasowanie.

Ulepsz swoje wydruki 3D dzięki technikom łączenia!

Mechaniczne łączniki umożliwiają późniejsze rozmontowanie. Spawanie tworzy mocne, bezspoinowe połączenia. Wzajemnie blokujące się detale eliminują dodatkowe części. Wybierz metodę na podstawie tego, co budujesz i jak to musi działać. Proste konstrukcje mogą wykorzystywać tylko superglue, podczas gdy złożone konstrukcje mogą wykorzystywać szereg różnych metod łączenia. Najpierw przetestuj go na małych kawałkach materiału i zawsze przestrzegaj protokołu bezpieczeństwa podczas nakładania klejów lub materiałów spawalniczych.