Чем клеить 3D-печатные модели

Если модель не помещается в рабочий объем 3D-принтера, остается либо покупать 3D-принтер побольше, либо печатать по частям и склеивать. В этой статье рассмотрим второй вариант применительно к наиболее популярным пластикам для 3D-печати.

Суперклей

В большинстве случаев проблему решает «суперклей»: цианоакрилатные клеи быстро схватываются, крепко держат и подходят для большинства пластиков. Что еще лучше, их можно наносить тонкими слоями почти без видимых швов. Главное — не медлить. Высыхают такие клеи очень быстро, так что подготовкой частей к склеиванию нужно озаботиться заранее — убрать заусенцы, смыть пыль, просушить, обезжирить и быть готовыми оперативно соединить две части вместе, причем максимально аккуратно.

Части должны схватится всего за несколько секунд. В этот период их желательно сжимать вместе, но без излишнего усилия, чтобы не поломать саму модель, а потом отложить в сторону на пару минут, чтобы клей хорошенько набрал прочность.

Цианоакрилатный клей подходит для большинства распространенных пластиков для 3D-печати за исключением эластомеров, так как сам он довольно хрупок, а поэтому при работе на изгиб соединение может разрушиться. Имейте это в виду, если будете склеивать такие материалы, как REC Rubber, REC Easy Flex, REC Soft Flex или REC TPU D70.

Цианоакрилатные клеи хорошо работают с такими материалами, как REC ABS, REC PLA и REC Relax (ПЭТГ), также другими твердыми пластиками. Перед склеиванием стыкующиеся участки можно обработать наждачной бумагой с мелким зерном, а затем необходимо обезжирить спиртом и дать время высохнуть. Во время работы старайтесь использовать перчатки и постелите что-нибудь на стол для защиты поверхности, например бумагу.

Ацетон

Ацетон подходит не всегда, но отлично работает с АБС, АСА и ударопрочным полистиролом — REC ABS, REC Eternal и REC HIPS. С REC PLA и REC Relax (ПЛА и ПЭТГ) ацетон работать не будет.

Другими словами, если ацетон растворяет конкретный вид пластика, его можно использовать и в качестве клея. Как вариант, можно приготовить специальную смесь, как на иллюстрации выше, в кругах 3D-печатников называемую «АБС-соком» (можно сделать и «полистирольный сок»). Для этого нужно взять мусор из того же полимера, например оторванные поддержки, и растворить в ацетоне. Получится отличный клей, густоту которого можно регулировать по необходимости.

Прелесть «сока» в том, что он не только отлично схватывает детали, но и легко обрабатывается после склеивания: если образуются видимые выступающие швы, их можно выровнять наждачной бумагой.

Если готовить «сок» лень, можно наносить просто ацетон смоченной кистью, тампоном или тряпочкой. В этом случае соединять части необходимо быстро, так как ацетон весьма летуч, а потому быстро высыхает. Также старайтесь не допускать попадания ацетона на лишние участки во избежание случайных повреждений размягченного растворителем пластика.

Соединенные части желательно держать сжатыми в течение хотя бы нескольких минут, а затем по возможности перетянуть резиновым жгутом или скотчем до полного высыхания ацетона. На это может потребоваться до нескольких часов, в зависимости от размера склеиваемых частей.

При работе с ацетоном хорошо проветривайте помещение и используйте защитные очки. Также старайтесь держать ацетон подальше от электрических приборов и источников открытого огня, так как он весьма горюч, а пары могут быть взрывоопасны.

Дихлорметан

Еще один растворитель, пользующийся большой популярностью ввиду более широкой совместимости с разными полимерами, чем у ацетона. С другой стороны, его может быть сложно купить. Точнее, могут возникнуть неудобные вопросы, так как это вещество обладает наркотическим эффектом.

Дихлорметан действует (в смысле растворяет) на большинство полимеров, используемых в любительской 3D-печати, включая ПЛА, АБС, АСА, полистирол, СБС. Есть и исключения, например нейлон, полипропилен и полиуретаны. ПЭТГ — берет, но с трудом. Техника работы с дихлорметаном аналогична работе с ацетоном.

Важно! Не перепутайте дихлорметан (хлористый метилен) с дихлорэтаном (хлористым этиленом). Последний — тоже эффективный растворитель, и его можно использовать вместо дихлорметана, но дихлорэтан значительно более ядовит. В любом случае, при работе с растворителями и другими летучими веществами необходимо хорошо проветривать помещение или оборудовать вытяжку, а также не забывать про защиту для кожи и глаз.

Эпоксидные смолы

Эпоксидки опять-таки схватывают большинство полимеров, но использовать их с эластичными материалами не стоит из-за высокой жесткости, идущей вразрез со свойствами самих эластомеров. Пожалуй, единственный разумный эластомерный вариант — это REC TPU D70, так как это довольно твердый вид термопластичного полиуретана.

Помимо склеивания эпоксидные смолы можно использовать и как заполнители для устранения серьезных поверхностных дефектов или просто придания полым моделям высокой прочности.

Эпоксидные смолы поставляются в виде двухкомпонентных составов — основы и отвердителя. Перед применением компоненты необходимо тщательно смешать в требуемых пропорциях — просто следуйте инструкциям на упаковке.

Время отверждения может занимать от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от типа смолы и пропорций компонентов. После отверждения эпоксидные смолы хорошо шлифуются и грунтуются, если потребуется сгладить швы или провести покраску.

Полиуретановые и силиконовые клеи

Такие клеи широко используются как герметики и доступны в любом хозяйственном магазине. Оба варианта дают весьма прочные соединения, но минус в том, что соединительные слои должны быть довольно толстыми — толщиной хотя бы в пару миллиметров.

Силиконы высыхают довольно долго, в течение нескольких часов, зато очень долговечны. Полиуретановые варианты же могут высыхать и набирать прочность всего за несколько минут. Тут, опять-таки, все зависит от конкретного состава. Так как это гибкие материалы, ими можно попробовать соединять части из эластичных полимеров.

Термоклей

Термопластичные клеи обычно изготавливаются на основе этиленвинилацетата или полиамида и наносятся специальным «пистолетом» с нагревателем. Как и в случае с герметиками, толщина соединительного слоя должна быть около двух миллиметров или выше, а это означает видимые швы. Плюсы же в том, что такие клеи очень быстро застывают и дают довольно прочные соединения.

Термоклеи можно использовать с REC PLA, REC ABS, REC Relax и другими жесткими пластиками. Перед нанесением клея не забудьте промыть, высушить и обезжирить стыкующиеся поверхности.

3D-ручки

Эти забавные приспособления обычно используются как инструменты для объемного рисования, но на самом деле первый вариант был задуман как средство ремонта 3D-печатных изделий. Например, если модель потрескалась, можно зарядить тот же филамент в 3D-ручку и заделать трещины. В итоге используется тот же материал, что и при 3D-печати — с тем же составом и того же цвета.

Стоит иметь в виду, что склеивание частей таким способом — вариант возможный, но не оптимальный ввиду относительно низкой прочности соединений. В идеале горячий пластик должен схватываться с горячим пластиком, как это происходит в процессе 3D-печати. При ремонте или склеивании 3D-ручкой расплав будет наноситься на уже остывший полимер, а следовательно будет страдать когезия.

С материалами все должно быть просто: обычно ручки заряжаются филаментами диаметром 1,75 мм — такими же, какие используются большинством FDM 3D-принтеров.