Schweißen und Kleben von 3D-gedruckten Kunststoffteilen

Eine der anhaltenden Herausforderungen bei jeder Art von 3D-Druck besteht darin, wie Designs erfolgreich gedruckt werden können, die die Bauräume von Druckern überschreiten. Da der 3D-Druck erfolgreich eingesetzt wurde, haben zukunftsorientierte Hersteller und die Forschung damit begonnen, die Grenzen dessen, was mit der verfügbaren Technologie gedruckt werden kann, zu verschieben. Während dies für die überwiegende Mehrheit der 3D-Druckvorgänge zu einer Reihe faszinierender Forschungsprojekte geführt hat, wie z mehrere Komponenten und drucken sie separat, fertig zum Zusammenbau.

Theoretisch ist es einfach, aber es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu tun, abhängig von den verwendeten Materialien und dem gewünschten Endergebnis. Schauen wir uns die wichtigsten Bereiche an, die Sie beim 3D-Drucken von Kunststoff berücksichtigen müssen, und die verschiedenen Klebe- und Schweißtechniken, die verwendet werden können…

Vorbereitung Ihrer Teile

Stellen Sie vor dem Kleben oder Schweißen sicher, dass Ihre Teile sauber, frei von Materialresten (insbesondere beim SLS-Druck) sind und sauber zusammenpassen. Auch wenn dies bei Ihrem ursprünglichen 3D-Modell der Fall ist, ist es wichtig zu prüfen, ob ein leichtes Verziehen beim Drucken die Qualität der Verbindung beeinträchtigt.

WICHTIG:Unabhängig davon, welche Klebe- oder Schweißmethode Sie verwenden, arbeiten Sie in einem gut belüfteten Bereich und tragen Sie den entsprechenden Schutz. Gesundheit und Sicherheit geht vor!

Verkleben Ihrer Teile

Das Verkleben von Kunststoffteilen ist meist relativ einfach. Es gibt drei grundlegende Arten von Klebstoffen, die potenziell für 3D-Kunststoffdrucke verwendet werden können:

• Sekundenkleber. Dieses Grundnahrungsmittel praktisch jeder Werkstatt hat den Vorteil, dass es sowohl billig als auch leicht verfügbar ist. Zudem ist es frost- und chemikalienbeständig, was bei Funktionsteilen von Vorteil sein kann. Seien Sie jedoch vorsichtig, wenn Sie es mit gefärbten Teilen oder farbigen Materialien verwenden, da es zu Verfärbungen kommen kann. Darüber hinaus dauert die Verklebung der Teile zwar nur eine Minute, sollte jedoch vor der weiteren Nachbearbeitung idealerweise mehrere Stunden stehen bleiben, da dies für die Polymerisation und die Bildung einer starken chemischen Bindung erforderlich ist.
• Epoxid. Dies ist eine vielseitige Wahl, die mit jedem Material verwendet werden kann und nicht zu Verfärbungen führt. Das Trocknen und Aushärten dauert zwar lange (mindestens einen Tag für optimale Ergebnisse), kann aber gerade bei Teilen, die mit höchster Präzision fixiert werden müssen, von Vorteil sein, da sie vor dem Auftragen dezent neu positioniert werden können Kleber härtet aus.
• Neopren. Dies wird weniger als die ersten beiden Optionen verwendet, da das Trocknen eine Weile dauert und danach nicht mehr unsichtbar ist. Es funktioniert jedoch mit praktisch jedem Material.

Schweißtechniken für Kunststoff

Als Alternative zum Kleben können Sie beim Drucken mit SLS-Techniken eine Mischung aus Aceton und Ihrem Originalpulver verwenden, um Ihre Teile miteinander zu „verschweißen“, wodurch eine Verbindung entsteht, die mit jedem Teil materiell identisch ist und nachbearbeitet werden kann auf genau die gleiche Weise. Hier ist Vorsicht geboten, insbesondere bei Teilen mit feinen Details oder dünnen Wänden. Zu viel Aceton wird sie schmelzen und Ihren Teil ruinieren.

Auf der anderen Seite können Sie auch das Reibschweißen in Betracht ziehen, bei dem Teile mit einem rotierenden Bit geschmolzen und anschließend miteinander verschmolzen werden können. Bei SLA-Drucken können Sie dies erreichen, indem Sie einen kleinen Teil Ihres Filaments in ein rotierendes Werkzeug einführen und dann diese Anordnung zum Auftragen der Schweißnaht verwenden. Es ist eine großartige Wahl für große Drucke, die sehr starke Verbindungen erfordern.

Eine besonders spannende Innovation beim Schweißen von Kunststoffteilen wurde im Juli 2017 vorgestellt, als Forscher des Department of Materials Science and Engineering der Texas A&M University eine neue Technik zum Fixieren von Teilen mit präzise angewendeten Mikrowellen vorstellten. Obwohl sich diese Technologie noch im Forschungsstadium befindet, ist das Potenzial sicherlich groß, da sie einen freihändigen Schweißansatz bietet und überdurchschnittlich starke Verbindungen liefert.

Eine saubere, starke Verbindung bekommen

Für welches Klebe- oder Schweißverfahren Sie sich auch entscheiden, arbeiten Sie sorgfältig und ziehen Sie ggf. Ihre Materialspezifikationen zu Rate. Auch wenn es möglich ist, ein unordentliches Ergebnis durch Schleifen zu glätten, erhalten Sie ein viel professionelleres Finish, wenn Sie eine saubere Fuge erzielen, die ein absolutes Minimum an Weiterverarbeitung erfordert.

Das Ergebnis sind starke, langlebige Teile und die Flexibilität, sie in jeder Größe zu liefern, die von Ihnen oder Ihren Kunden benötigt wird.