3Dプリントの接着;どの接着剤が各フィラメントに最適ですか？

3D印刷された部品を適切に接着する方法を知ることは、実際にはあなたが思っているよりも重要です。モデルの1つが壊れたとしましょう…まあ、接着剤はそれを生き返らせるのに役立ちます。または、さまざまなパーツから巨大なモデルを作成したいとします。次に、それらのパーツを接着すると、より頑丈で全体的に強力な最終結果を得ることができます。

この記事では、使用できるさまざまな接着剤の種類、それらを使用するフィラメント、可能な限り強力な接着を実現する方法、およびその際に取るべき安全対策と注意事項について説明します。

ここにほとんどの情報を見つけることができる短い表がありますが、それぞれの特定の青いタイプについてもっと知りたい場合は、読み続けてください。

接着剤の種類	結合強度	動作するフィラメント	安全対策
アクリルセメント	非常に強い	すべてのリジッドフィラメント：ABS、PLA、PETGなど	可燃性、適切な換気、皮膚および目の保護が必要です。
瞬間接着剤（CA）	非常に強い	すべてのリジッドフィラメント：ABS、PLA、PETGなど	適切な換気、皮膚および目の保護が必要です。
アセトン	強い	アセトンに溶解可能なフィラメント：ABS、HIPS、PLA。	可燃性で適切な換気が必要です。
セメントに連絡する	強い	ABS、HIPS、PLA	可燃性で適切な換気が必要です。
エポキシ	弱い	フレキシブルフィラメントを除くすべてのフィラメント。	適切な換気が必要です。
ホットグルーガン	やや強い	すべてのリジッドフィラメント。	皮膚に火傷を負う可能性があるため、接触しないでください。

それでは、個々の接着剤の種類を見てみましょう！

アクリルセメント

あまり話題になっていないが、3Dプリントされたパーツを接着するための最良の解決策の1つは、アクリルセメントです。実際、ほとんどの場合、接着された接合部で破損する前に他の場所で印刷が破損するほど強力な結合を作成するため、これらすべての最良の選択肢のようです。

適用するには、主に周囲をたどって印刷の端に適用する必要があります（非常に高い塗りつぶし率を使用している場合を除き、塗りつぶしがある場所には適用しないでください）。

最適な機能：

アクリルセメントは、ABS、PLA、PETGなどの硬質材料を結合できます。

最適な接着のために表面を準備する方法

グリースや汚れのある表面で作業している場合は、最初にアルコールを使用してクリーニングしてから、乾かしてください。凹凸のある表面をサンドペーパーで平らに研磨すると、アクリルセメントが適切に接着します。

安全対策

アクリルセメントは、この記事に記載されている最も可燃性の高い製品であり、取り扱いには細心の注意を払う必要があります。また、非常に危険であると考えられており、摂取、吸入、および皮膚吸収によって非常に有毒である可能性があります。

アクリルセメントを取り扱う労働者は、適切な安全装置で身を守ることをお勧めします。特別な目と皮膚の保護が必要です。

アクリルセメントには癌を引き起こすことが知られている塩化メチレンが含まれているため、適切な換気とブリーザーの使用は必須です。

瞬間接着剤（CA）

アクリルセメントと同じように、瞬間接着剤は3Dプリントで非常にうまく機能します。使いやすく、非常に強力な結合を作成し、非常に速く硬化し、継ぎ​​目はほとんど見えません。

さて、硬化/乾燥が非常に速いので、一度硬化すると元に戻らないので、パーツを適切かつ迅速に位置合わせするようにしてください。

最適な機能：

印刷時にその形状を保持するのに十分な剛性がある材料は、瞬間接着剤でうまく機能します。アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）、ポリ乳酸（PLA）、およびポリエチレンテレフタレート（PETG）は、優れた結果をもたらします。

最適な接着のために表面を準備する方法

表面のいずれかが粗いまたは不均一な場合は、平らで滑らかであると確信できるまで、細かい紙やすりを使用します。アルコールを使用してそれらの表面を拭き取り、乾かします。接着する予定の表面に汚れ、ほつれた粒子、またはグリースがないことを確認してください。

安全対策

瞬間接着剤は硬化時間が非常に速いため、誤って肌に付着しないようにするのが最適です。皮膚が直接手袋にさらされないように、常に手袋で手を保護する必要があります。シアノアクリレート接着剤は元々、ベトナム戦争中に戦場で傷口をすばやく封鎖するために衛生兵によって使用されていました。これは、その硬化速度です。

作業中は、家具を保護するために古い新聞を置いてください。瞬間接着剤で衣服を損傷する可能性があることに注意してください。瞬間接着剤と綿または羊毛との反応は非常に発熱性です。最悪の場合、瞬間接着剤は衣服やタオルを焼き尽くし、白い有害な煙を放出する可能性があります。

CAは無毒ですが、常に換気の良い場所で使用する必要があります。瞬間接着剤を大量に使用すると、吸入すると気道や目を刺激する可能性があります。

子供やペットが瞬間接着剤を手に入れることができる場所に瞬間接着剤を保管していないことを確認する必要があります。

アセトン

アセトンは、シンナーとも呼ばれ、ABS、PLA、またはHIPSで作られた3D印刷部品の接着に使用できます。その仕組みは、3D印刷の表面をわずかに溶解し、2つの部品の間に接着を作成することです。

正しく使用する方法は次のとおりです。

• 特に薄い3Dモデルの場合は、アセトンを過剰に塗布しないでください。
• アセトンに浸したブラシまたは布を使用して、接着する両面に薄い層を塗布します。
• クランプまたはダクトテープを使用してピースを所定の位置に保持し、適切に接着できるようにします。プリントのサイズと使用するアセトンの量に応じて、数分から数時間の間、どこかでピースを一緒にテープで留めておく必要があります。

アセトンはプリントの薄層を希釈し、これら2つの表面が互いに接触すると、それらは「混合」し、本質的に接着します。

最適な機能：

純度を考慮すると、ABS、HIPS、PLAはそれぞれアセトンを使用した接着に適しています。アセトンで溶解できる限り、他の材料も使用できます。

最適な接着のために表面を準備する方法

接着用の表面を準備するには、両面を研磨して平らで滑らかであることを確認します。また、アセトンを塗布する前に、両面のグリースや汚れを取り除きます。

安全対策

アセトンは可燃性の液体です。火災の原因となるものから遠ざけてください。アセトンを取り扱うときは、炎、火花、その他の高温の表面に注意してください。そうしないと、爆発して炎になる可能性があります。

アセトンはすぐに蒸発して毒性があるため、屋外または換気の良い場所で作業を行うことが重要です。アセトンの使用中にめまいがした場合は、すぐにその場所を離れて深呼吸してください。

セメントに連絡

Contact Cementは、ABS、HIPS、およびPLAを接着するときにうまく機能します。これは、溶剤ベースの接着剤です。つまり、アセトンと同じ原理で機能します（接触する表面を希釈し、2つの表面を「混合」して作成します）。強い絆）。

繰り返しになりますが、布または小さなブラシを使用して接着する両方のオブジェクトに少量を塗布し、ダクトテープまたはクランプでそれらを一緒に保持します。

重要な注意事項 ：Contact Cementで作成された結合は非常に強力ですが、透明ではないため、目に見える継ぎ目が作成されます。

最適な機能：

アセトンと結合できる材料：ABS、HIPS、PLA、および同じ特性を持つその他の材料。

最適な接着のために表面を準備する方法

グリースや汚れはどちらの表面にもあってはなりません。それらをアルコールできれいにし、乾かします。接触セメントを塗布する前に、サンドペーパーで表面を平らにすることをお勧めします。そうしないと、セメントが表面に付着しません。

安全対策

暖炉、ストーブ、炉、またはその他の高熱源の中または近くでコンタクトセメントを使用しないでください。可燃性で揮発性の液体であるため、偶発的に燃焼する傾向があります。

屋外で接触セメントを使用できるのが最善ですが、そうでない場合は、十分な換気を確保する必要があります。煙を吸い込まないでください。使用中に吐き気や立ちくらみを感じた場合は、新鮮な空気のある場所に移動してください。

エポキシ

エポキシは、3D印刷されたオブジェクトを接着するもう一つの優れた方法であり、ほとんどのフィラメントタイプでうまく機能します。

エポキシは接着剤として使用できるだけでなく、プリントのフィラーとしても使用できます。埋める必要のある穴や隙間がある場合は、エポキシを使用してください。縫い目を覆うためにも使用できます。また、研磨できるため、縫い目がそれほど目立たないようにする必要があります。

ただし、柔軟なフィラメントと一緒に使用しないでください。これは、エポキシが硬化すると硬化するため、柔軟なフィラメントの目的全体が損なわれるためです。

さらに、それは私がリストした前の方法ほど強い絆を形成しません。プリントに力がかかると、通常、接着された接合部で破損します。これは、他の場所でプリントが破損する瞬間接着剤やアクリルセメントで発生する傾向とは異なります。

最適な機能：

エポキシは、ほとんどの材料である程度信頼性の高い接着剤であることが証明されていますが、柔軟な材料で使用すると、望ましくない剛性のある仕上がりになる可能性があります。

最適な接着のために表面を準備する方法

エポキシを使用して2つの部品を接着する場合、エポキシは凹凸のある表面を埋めることができるため、完全に平らである必要はありません。

安全対策

CA接着剤と同様に、エポキシ接着剤は比較的安全に使用できます。毒性や危険性はありませんが、エポキシは一般的なアレルゲンである可能性があり、最悪のシナリオは、瞬きや咳を引き起こすことです。適切な換気なしでの使用を危険にさらす可能性のある追加または充填材がないか、常にラベルを確認してください。

混合中は、吸熱反応のためにエポキシの種類によっては他の種類よりもはるかに熱くなる可能性があるため、発生する熱に注意する必要があります。

ホットグルーガン

ホットグルーを使用した場合の接着力は非常に強いですが、確かに跡が残り、継ぎ目が見えるため、最初の選択肢としてはお勧めしません。

ただし、塗布は簡単で、接着剤の接着/乾燥はほんの数秒で行われます。

最適な機能：

ホットグルーは、ABS、PLA、PETGなどのすべての硬質材料を接着するために使用できます。

最適な接着のために表面を準備する方法

両方の表面を徹底的に清掃し、オブジェクトがホットグルーに付着するのを防ぐ可能性があるため、すべての表面に緩い粒子がないか調べます。

ホットグルーを使用するときは、凹凸のある表面やわずかな凹凸を簡単かつ効果的に埋めることができるという事実を利用してください。

安全対策

ホットグルーは非常に熱く、火傷を引き起こす可能性があります。やけどをしないように注意してください。

熱溶接

接着剤やセメントを使用する代わりに、熱溶接または摩擦溶接を使用して、プラスチックの3D印刷物を結合し、強力で耐久性のある結合を作成することで亀裂を埋めることができます。

摩擦圧接は、回転工具で部品をこすることによって発生する熱を使用して部品を接合する方法です。摩擦圧接のプロセスは、スピニングビットを使用して2つの部品の端を溶かし、その後、それらを融合することによって機能します。フィラメントのごく一部を回転工具で固定し、それを使用して溶接を適用できます。大きなプリントの重さを支えるのに十分な強度のジョイントを確認するのに適した方法です。これはクールなテクニックであり、試してみると、やったことをうれしく思います。

ドリルの速度は、発生する熱量、したがって溶接の速度に影響しますが、速度が速すぎると、制御が難しくなり、溶接の品質が低下します。通常、重要なのは速度と品質の適切なバランスを見つけることです。

深く安全な接着を確保するには、一度にすべてではなく、層状に溶接する必要があります。ギャップがフィラメントの幅よりも大きい場合は、フィラメントが冷えるのを待ってから次のレイヤーに進みます

ジョイントの外観をシームレスにしたい場合は、後処理を正しく行う必要があります。サンドペーパーを使用して、余分な材料をこすり落とします。他の種類のスムージングと同様に、粗いサンドペーパーから始めて、後で細かいサンドペーパーに進む必要があります。溶接部から傷を隠したい場合は、プリントにペイントするか、磨きをかけると役立ちます。

良好な絆を得るための追加の考慮事項

接着剤がどんなに強くても、表面をきちんと整えないと接着しません。推奨される方法は、汚れや、オイルやグリースなどの不要な表面層を取り除くことです。それに加えて、ほとんどの接着剤では、接着する前に凹凸のある表面や不規則な表面を平らにすることが不可欠です。

柔軟性のある材料では、剛性のある材料よりも結合が常に弱くなります。そのため、すべての接着剤は、PLA、ABS、PETGなどの剛性フィラメントと問題なく強力に結合します。

これは、柔軟な材料を効率的に接着することはおそらく不可能であることを意味します。

3Dプリントされたパーツをより強くする方法

印刷部品を大幅に強化するための最良の方法の1つであるため、私は常にアニーリングのファンでした。プラスチックのアニーリングでは、ガラス転移温度またはそのわずかに高い温度までゆっくりと加熱しますが、溶融温度よりも低く、一定時間保持してからゆっくりと冷却します。

微視的レベルのプラスチックは、通常、無秩序でアモルファスに見えます。それらは、印刷時に「バンディング」を引き起こす可能性があります。これは、プラスチックが急速に冷却されて小さな結晶を形成する領域もあれば、大きな結晶が形成される領域もあります。アニーリングにより、プラスチックに大きな結晶構造を追加することで、印刷された部品をより強く、より耐久性のあるものにすることができます。これにより、応力がより均等に再分散されます。

結論

アクリルセメントと瞬間接着剤は、3D印刷自体と同じくらい強力であるか、さらに強力であるため、2つの最良の接着剤タイプです。つまり、アクリルセメントまたは瞬間接着剤、接着剤が塗布された場所を壊す前に、最初に他の場所で壊れます。

この情報がお役に立てば幸いです！

良い一日を！

推奨製品のセクションを確認してください

当て推量を排除し、どのプリンター、フィラメント、またはアップグレードを取得するかを調査する時間を短縮できる推奨製品セクションを作成しました。これは非常に困難な作業であり、一般的に多くの混乱を招くことがわかっているためです。 。

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