Jak połączyć dwa druki 3D?

Drukarki 3D mają ograniczony rozmiar, ale to niekoniecznie oznacza, że ​​nie można produkować większych przedmiotów. Jeśli jeden wydruk nie wystarczy, można skleić ze sobą wiele elementów. Istnieje kilka sprawdzonych sposobów łączenia części drukowanych w 3D – można je skleić, przymocować śruby lub inne elementy złączne, zespawać elementy lub zaprojektować elementy, które do siebie pasują. Metody te pomagają tworzyć większe obiekty, łączyć różne materiały i tworzyć 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, dlatego wybór odpowiedniego jest bardzo ważny.

Rodzaje klejów

Super Glue (cyjanoakrylan)

Super klej 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, a po utwardzeniu można go szlifować lub malować. Wadą jest dłuższy czas wiązania, konieczność mieszania i możliwość brudzenia. Do przytrzymywania elementów podczas utwardzania potrzebne będą zaciski.

Klej PVA (biały klej)

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

Specjalistyczne kleje

Te kleje są przeznaczone specjalnie do części drukowanych w technologii 3D. Często sprawdzają się dobrze, ale są droższe niż zwykłe kleje. 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
• Delikatnie przeszlifuj gładkie powierzchnie, aby klej miał przyczepność
• Wytrzyj wszystko alkoholem izopropylowym
• W przypadku trudnosklejalnych tworzyw sztucznych należy rozważyć zastosowanie podkładu

Wskazówki dotyczące nakładania 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 utwardzania kleju
• W razie potrzeby należy używać zacisków, zwłaszcza w przypadku połączeń konstrukcyjnych
• Postępuj zgodnie z instrukcjami producenta dotyczącymi czasu utwardzania
• Weź pod uwagę, jak konstrukcja połączenia wpływa na wytrzymałość – połączenia zakładkowe często działają lepiej niż połączenia doczołowe

Zastanów się, czego potrzebuje Twój projekt. Do szybkich i prostych połączeń idealny będzie klej superglue. Jeśli coś wymaga naprawdę dużej wytrzymałości, poświęć chwilę na użycie kleju epoksydowego. Dopasuj klej do wymagań projektu, a uzyskasz lepsze rezultaty.

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

Metoda 2: Łączenie części za pomocą łączników mechanicznych

Łączniki mechaniczne, takie jak śruby, nakrętki, kołki i nity, trzymają fizycznie Części drukowane w technologii 3D 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 powszechnie dostępne. Dobrze sprawdzają się w przypadku PLA, ABS i PETG podczas projektowania otworów na śruby w wydrukach. Uważaj tylko, żeby ich nie dokręcać zbyt mocno – może to spowodować zerwanie gwintów z tworzywa sztucznego.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 będziesz często rozbierać, śruby maszynowe lub śruby z nakrętkami działają lepiej niż wkręty samogwintujące. Świetnie sprawdzają się w połączeniach 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. Doskonale nadają się do wyrównywania elementów lub wzmacniania połączeń klejonych. Można ich również używać do zawiasów lub elementów dekoracyjnych. Chociaż same w sobie nie są zbyt wytrzymałe, 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 elementów. Nadają estetyczny wygląd, ale do ich montażu potrzebne są specjalne narzędzia. Należy zachować ostrożność w przypadku miękkich tworzyw sztucznych – nity mogą je zgnieść. Używaj nitów, gdy chcesz uzyskać sztywne połączenia, których nie będzie trzeba rozłączać.

Projektowanie części do elementów złącznych mechanicznych

Twój model 3D wymaga otworów dopasowanych do rozmiarów elementów złącznych. W przypadku śrub lub wkrętów dodaj miejsce na nakrętki i dostęp do narzędzi – będziesz potrzebować miejsca na śrubokręt lub klucz. Zaawansowani użytkownicy mogą tworzyć w modelu gwinty dla śrub, ale wymaga to starannego doboru rozmiaru i odstępów. Dobre planowanie na etapie projektowania znacznie ułatwia montaż.

Wskazówki dotyczące montażu

• Wywierć otwory pilotażowe pod śruby w twardszych tworzywach sztucznych
• Nie dokręcaj zbyt mocno – plastikowe gwinty 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. Zastanów się, jak mocne musi być połączenie i czy będziesz musiał je później rozmontować.

Metoda 3: Spawanie części wydrukowanych w technologii 3D

Spawanie termiczne łączy elementy z tworzyw sztucznych poprzez ich stopienie w miejscu łączenia. Do tworzenia takich połączeń można użyć spawarki z filamentem, sprzętu ultradźwiękowego lub rozpuszczalników chemicznych. Każda metoda działa inaczej i ma specyficzne zastosowania.

Trzy sposoby spawania

Długopisy spawalnicze z filamentem

Długopis do druku 3D może pełnić funkcję spawarki. Jest niedrogi i nadaje się do wypełniania szczelin lub łączenia skomplikowanych kształtów. Działa z PLA, ABS i PETG. Chociaż wykonanie czystych spoin wymaga wprawy, jest przydatny do napraw i wzmacniania innych połączeń. Główną wadą jest to, że jest wolniejszy niż inne metody, a wytrzymałość spoiny zależy od umiejętności.

Spawanie ultradźwiękowe

Ta przemysłowa metoda pozwala na bardzo szybkie tworzenie mocnych, spójnych spoin. Dobrze sprawdza się w przypadku tworzyw ABS, PC i PP. Wymaga jednak drogiego sprzętu, do którego większość hobbystów nie ma dostępu. Jest stosowana głównie w produkcji, gdzie konieczne jest łączenie wielu identycznych elementów.

Spawanie rozpuszczalnikowe

Ostrzeżenie: Ta metoda wymaga szczególnej ostrożności. Wykorzystuje ona substancje chemiczne do topienia i łączenia tworzyw sztucznych, tworząc bardzo mocne połączenia. Jest jednak przeznaczona głównie do… Tworzywo ABS Używając acetonu. Rozpuszczalniki mogą być niebezpieczne – potrzebna jest dobra wentylacja i sprzęt bezpieczeństwa. Zbyt duża ilość rozpuszczalnika może osłabić plastik. Nie próbuj tego z PLA, a początkujący powinni unikać tej metody.

Ważne punkty bezpieczeństwa

• Spawaj tylko podobne materiały razem
• 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 używania pióra spawalniczego

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

Możesz wybrać metodę spawania w zależności od materiałów i potrzeb. W przypadku większości projektów domowych, długopis spawalniczy z drutem włóknistym oferuje najlepszy stosunek ceny do użyteczności.

Metoda 4: Projektowanie elementów blokujących

Elementy łączące łączą części za pomocą kształtów zaprojektowanych w samym modelu 3D. Części zatrzaskują się, zatrzaskują lub dociskają do siebie bez potrzeby klejenia czy wkręcania. Niektóre połączenia można później rozmontować, inne są trwałe.

Rodzaje funkcji blokujących

Zatrzaski

Te łączenia mają haki lub wypustki, które wyginają się i zatrzaskują w odpowiednich miejscach. Świetnie nadają się do skrzynek, pokryw i części, które trzeba czasem otwierać. Chociaż są łatwe w projektowaniu i nie wymagają narzędzi do montażu, z czasem mogą się osłabiać i wymagają precyzyjnego nadruku, aby dobrze działać.

Połączenia na jaskółczy ogon

Połączenia na jaskółczy ogon wykorzystują kliny, które się ze sobą łączą. Są odporne na rozłączanie i dobrze wyglądają. Dobrze sprawdzają się w przypadku mebli i elementów konstrukcyjnych, które muszą być wytrzymałe. 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 (czopu) w drugiej części. Są stosunkowo proste w konstrukcji i dobrze utrzymują elementy w jednej linii. Dla dodatkowej wytrzymałości można dodać klej lub kołki. Te połączenia dobrze sprawdzają się w przypadku ram i mebli.

Połączenia wciskane

Części są zaprojektowane tak, aby ściśle do siebie przylegały poprzez tarcie. Są proste, ale wymagają bardzo precyzyjnego wykonania. Pasowanie wtłaczane sprawdza się w przypadku kół zębatych, łożysk i pokręteł. Zachowaj ostrożność podczas montażu – zbyt duża siła może spowodować pęknięcie części.

Wymagania projektowe i pomiary

Prawidłowe zazębianie się elementów zaczyna się od dobrego projektu. Użyj Oprogramowanie CAD aby dokonać precyzyjnych pomiarów. Weź pod uwagę, jak drukarka Materiały mogą wpływać na dopasowanie. Najpierw przetestuj małe fragmenty, aby sprawdzić, czy elementy pasują do siebie prawidłowo. Zastanów się nad wyborem materiału – niektóre tworzywa sztuczne lepiej zginają się przy połączeniach zatrzaskowych, a inne są sztywniejsze przy połączeniach wciskowych.

Metody i techniki montażu

Spróbuj dopasować części przed ostatecznym montażem. Używaj delikatnego nacisku podczas łączenia części – miękki młotek lub szczypce z wyściółką mogą się przydać. W przypadku ciasnego dopasowania, odrobina smaru silikonowego ułatwi montaż.

Dobre właściwości blokujące mogą przyspieszyć montaż i wyeliminować potrzebę stosowania dodatkowych elementów złącznych. Kluczem jest staranny projekt i testy, aby uzyskać idealne dopasowanie.

Ulepsz swoje wydruki 3D dzięki technikom łączenia!

Mechaniczne elementy złączne umożliwiają późniejszy demontaż. Spawanie tworzy mocne, bezspoinowe połączenia. Zazębiające się detale eliminują konieczność stosowania dodatkowych części. Wybierz metodę w oparciu o to, co budujesz i jak to ma działać. Proste konstrukcje można łączyć tylko za pomocą superkleju, podczas gdy złożone konstrukcje wymagają zastosowania szeregu różnych metod łączenia. Przetestuj najpierw na małych fragmentach materiału i zawsze przestrzegaj zasad bezpieczeństwa podczas nakładania klejów lub materiałów spawalniczych.