焊接和粘合 3D 打印塑料部件

任何类型的 3D 打印面临的持续挑战之一是如何成功打印超出打印机构建空间的设计。随着 3D 打印的成功应用，有远见的制造商和研究人员已经开始突破可用技术打印内容的极限。虽然这导致了许多引人入胜的研究项目，例如 ESA 的内部打印平台，用于绝大多数 3D 打印操作，但对于超出可用打印机容量的设计，最实用的解决方案是将设计简单地划分为多个组件单独打印，准备组装。

这在理论上很简单，但有几种不同的方法可以解决这个问题，具体取决于所使用的材料和您想要的最终结果。让我们来看看 3D 打印塑料时需要考虑的关键领域以及可以使用的不同粘合和焊接技术……

准备零件

在进行任何胶合或焊接之前，请确保您的零件干净，没有任何剩余材料（特别是使用 SLS 打印时），并且可以干净地组装在一起。即使您的原始 3D 模型是这种情况，检查打印过程中的任何细微翘曲是否会影响连接质量也很重要。

重要提示：无论您使用哪种粘合或焊接方法，请在通风良好的区域工作并穿戴适当的保护装置。健康安全第一！

粘合零件

在大多数情况下，粘合塑料部件相对简单。有可能用于塑料 3D 打印的三种基本类型的胶水：

• 强力胶。 几乎每个车间的主食都具有既便宜又容易获得的优点。它还耐冷冻和耐化学品，这可能对功能部件有利。但是，如果将其用于染色部件或有色材料，请务必小心，因为它会导致变色。此外，虽然部件只需一分钟即可粘合，但理想情况下，它们应该在进行任何进一步的后处理之前放置几个小时，因为这是发生聚合和形成牢固的化学键所必需的。
• 环氧树脂。 这是一种多功能选择，可用于任何材料，不会导致变色。虽然干燥和聚合需要很长时间（至少需要一天才能获得最佳结果），但对于必须以最高精度固定的部件来说，这实际上是一个优势，因为它们可以在安装之前巧妙地重新定位胶水变硬。
• 氯丁橡胶。 这比前两个选项使用得少，因为它需要一段时间才能干燥并且一旦干燥就不会隐形。但是，它几乎适用于任何材料。

塑料焊接技术

作为胶水的替代方案，如果您使用 SLS 技术进行打印，则可以使用丙酮和原始粉末的混合物将部件“焊接”在一起，从而形成与每个部件实质上相同的粘合，并且可以进行后处理以完全相同的方式。此处要小心，尤其是对于具有精细细节或薄壁的零件。过多的丙酮会使它们熔化并损坏您的零件。

另一方面，您可以考虑摩擦焊接，它通过使用旋转钻头熔化零件，然后将它们融合在一起。对于 SLA 打印，这可以通过将一小部分灯丝插入旋转工具中，然后使用这种布置进行焊接来实现。对于需要非常牢固的连接的大型印刷品来说，这是一个不错的选择。

2017 年 7 月，德州农工大学材料科学与工程系的研究人员公布了一种使用精确应用的微波固定部件的新技术，其中一项特别令人兴奋的塑料部件焊接创新于2017 年 7 月亮相。虽然这项技术仍处于研究阶段，但潜力无疑是巨大的，因为它提供了一种无需手动操作的焊接方法，并且连接强度高于平均水平。

获得干净、强大的连接

无论您选择哪种粘合或焊接方法，请仔细工作并在必要时咨询您的材料规格。虽然可以使用打磨来抚平不整齐的结果，但如果您获得一个干净的连接，并且需要绝对最少的进一步处理，您将获得更专业的表面处理。

结果将是坚固耐用的部件，并且可以灵活地以您或您的客户需要的任何尺寸交付它们。