Склейка напечатанных деталей нужна чаще, чем кажется: она не влезла на стол целиком, сломалась, или конструкция изначально из нескольких частей. И вот здесь выясняется, что универсального клея для пластиков не существует, а суперклей, которым склеивают всё подряд, для части материалов почти бесполезен.
Дальше вы увидите, какой клей под какой пластик, как подготовить поверхности, чем склеивать разные материалы между собой и почему прочность соединения чаще зависит от конструкции, а не от клея.
Почему один клей не подходит всем
Пластики различаются по поверхностной энергии: насколько хорошо жидкость на них растекается и сцепляется.
У PLA она высокая, и к нему прилипает почти всё. У полипропилена и полиэтилена низкая, и обычные клеи на них не держатся вовсе.
Второй фактор это растворимость. Некоторые клеи работают не за счёт сцепления, а за счёт растворения поверхности: две детали фактически свариваются. Такое соединение прочнее любого механического, но работает только с теми пластиками, которые данный растворитель берёт.
Отсюда правило: сначала определите материал, потом выбирайте клей, а не наоборот.
Таблица · клей под каждый пластик
| Пластик | Чем клеить | Что учесть |
|---|---|---|
| PLA | Цианакрилат, эпоксидная смола | Соединение суперклеем хрупкое на изгиб и удар |
| PETG | Эпоксидная смола, цианакрилат после шлифовки | Растворителями почти не берётся, механическое сцепление важнее химического |
| ABS и ASA | Ацетон, клей для полистирола, паста из обрезков в ацетоне | Детали свариваются, прочность близка к целой |
| Нейлон и полипропилен | Системы с праймером или винты вместо клея | Низкая поверхностная энергия, обычный клей отходит плёнкой |
| Разные пластики между собой | Эпоксидная смола плюс шлифовка | Растворитель должен брать оба материала, а такое сочетание редкость |
Сначала определяется материал, потом клей, а не наоборот. Подробности по каждому пластику ниже.
PLA
Самый простой в склейке пластик.
Цианакрилат, он же суперклей. Держит отлично, схватывается быстро. Основной выбор для большинства задач. Минус: соединение хрупкое на изгиб и удар.
Эпоксидная смола. Прочнее на нагрузку, заполняет зазоры, даёт время на подгонку. Минус: долго сохнет, нужно смешивать.
Полиуретановый клей. Хорош для больших площадей, но расширяется при схватывании, и детали надо фиксировать.
Чего избегать: клея для моделизма на основе растворителя, рассчитанного на полистирол. PLA он берёт плохо.
PETG
Сложнее PLA, потому что растворителями почти не берётся.
Цианакрилат. Работает, но сцепление слабее, чем на PLA. Обязательна шлифовка поверхности перед склейкой.
Эпоксидная смола. Предпочтительный вариант: держит надёжнее и не зависит от растворимости.
Практический приём для PETG: сделать поверхность шероховатой наждачной бумагой. Механическое сцепление здесь важнее химического.
ABS и ASA
Самый благодарный случай, потому что эти пластики растворяются.
Ацетон. Классика: смачиваете обе поверхности, прижимаете, детали свариваются. Соединение по прочности близко к целой детали.
Клей на основе растворителя для полистирола. Работает по тому же принципу, удобнее в нанесении.
Самодельный клей. Обрезки того же пластика, растворённые в ацетоне. Получается паста, которая и клеит, и заполняет щели, и полностью совместима по цвету.
Последний приём стоит знать: он бесплатный и даёт лучший результат из возможных.
Нейлон и полипропилен
Самые трудные.
Обычные клеи на них не держатся из-за низкой поверхностной энергии. Суперклей отваливается вместе с плёнкой.
Что работает. Специальные системы с праймером: сначала наносится состав, меняющий поверхность, потом клей. Или механическое соединение вместо склейки.
Практический совет: если деталь из этих материалов должна быть разъёмной или прочной, проектируйте соединение под винты, а не под клей.
Разные пластики между собой
Частая задача при ремонте.
Растворители здесь не работают: они должны растворять оба материала, а такое сочетание редкость.
Остаётся эпоксидная смола как самый универсальный вариант, и обязательная подготовка поверхностей шлифовкой.
Для соединения пластика с металлом и деревом действует то же правило: эпоксидка плюс механическая шероховатость.
Подготовка поверхностей
Конвейер · подготовка поверхностей
- ОбезжиритьИзопропиловым спиртом. Жир с пальцев снижает прочность кратно
- ОтшлифоватьМелкая наждачная бумага даёт микрорельеф. Обязательна для PETG и всего, что плохо клеится
- ПодогнатьПоверхности должны прилегать плотно. Зазор не компенсируется количеством клея
- ВысушитьЦианакрилат капризен к влажности, эпоксидка менее чувствительна
Этот этап влияет на прочность сильнее выбора клея.
Конструкция решает больше клея
Главная мысль, которая экономит разочарования.
Прочность соединения определяется площадью контакта и тем, как приложена нагрузка. Клей на торцевом стыке двух стенок держит плохо при любом выборе состава.
Что делать при проектировании детали под разрезание.
Увеличить площадь склейки. Ступенчатый стык вместо прямого даёт вдвое большую площадь.
Добавить направляющие штифты. Они и позиционируют детали точно, и берут на себя нагрузку сдвига.
Сделать замок. Форма типа ласточкина хвоста держит механически, а клей только фиксирует.
Развернуть стык. Расположить его так, чтобы основная нагрузка шла на сжатие, а не на разрыв.
Эти приёмы разбираются вместе с другими требованиями к модели в материале про подготовку модели к печати.
Заполнение щелей
После склейки часто остаётся шов, который видно.
Эпоксидная шпаклёвка. Заполняет, шлифуется, красится. Универсальный вариант.
Паста из пластика и растворителя. Для ABS идеально: шов становится частью детали.
Суперклей с содой. Быстрый способ: клей пропитывает соду и образует твёрдую массу, которая шлифуется. Работает, но твёрже пластика, и шлифовать надо аккуратно.
После заполнения шов шлифуется и грунтуется. Подробности отделки есть в материале про постобработку печати.
Сколько сохнет и как фиксировать
Практическая сторона, от которой зависит результат не меньше выбора состава.
Цианакрилат. Схватывается за секунды, полную прочность набирает за сутки. Нагружать сразу нельзя, даже если кажется, что держит.
Эпоксидная смола. Время схватывания зависит от состава: от пяти минут до нескольких часов. Медленные составы прочнее быстрых, и для ответственных соединений стоит брать их.
Сварка растворителем. Схватывается за минуты, но растворитель испаряется из шва долго. Полная прочность через сутки.
Фиксация обязательна почти всегда: даже секундный клей требует, чтобы детали не сдвинулись. Малярный скотч, резинки, струбцины, а для мелочи просто вес.
Частая ошибка: держать деталь руками до схватывания. Рука дрожит, шов получается со смещением.
Альтернативы клею
Иногда клеить не нужно вовсе, и это лучшее решение.
Винты и гайки. Соединение разъёмное, прочность выше клеевой, ремонтопригодность полная. Для функциональных деталей часто правильнее клея.
Термическая сварка. Паяльником с насадкой или специальным аппаратом. Соединение по прочности близко к монолиту, работает даже с полипропиленом, где клеи бессильны.
Пластиковые скобы. Вплавляются поперёк шва паяльником. Приём из ремонта автомобильного пластика, отлично работает и на печатных деталях.
Защёлки в конструкции. Если деталь проектируете вы, механическое соединение обходится без расходников вовсе.
Безопасность
Не формальность для части составов.
Цианакрилат мгновенно склеивает кожу и выделяет раздражающие пары. Работать в проветриваемом помещении, держать рядом растворитель для него.
Ацетон летуч и пожароопасен, растворяет многие пластики, включая те, из которых сделаны ёмкости.
Эпоксидная смола до отверждения раздражает кожу и вызывает стойкую реакцию при повторных контактах. Перчатки обязательны.
Общее правило: проветривание и перчатки при любых составах, кроме самых безобидных.
Что выбрать, если нужен один клей на всё
Практичный ответ для домашней полки.
Двухкомпонентная эпоксидная смола среднего времени схватывания. Она берёт большинство пластиков, заполняет зазоры, даёт время на подгонку и держит нагрузку лучше суперклея.
Вторым номером цианакрилат средней вязкости для быстрых задач и мелких деталей.
Третьим, если печатаете ABS, небольшая ёмкость с ацетоном: он и клеит, и сглаживает поверхность, и растворяет остатки.
Этих трёх позиций хватает практически на все бытовые задачи.
Частые вопросы
Почему суперклей плохо держит PETG?
У PETG ниже поверхностная энергия, и цианакрилат сцепляется с ним хуже, чем с PLA. Помогает шлифовка перед склейкой и переход на эпоксидную смолу.
Можно ли склеить деталь, которая будет нагружена?
Можно, но конструкция важнее клея. Нужны большая площадь склейки, штифты и правильное направление нагрузки. Клеевой шов на торцевом стыке ненадёжен при любом составе.
Чем склеить ABS без ацетона?
Клеем на основе растворителя для полистирола или эпоксидной смолой. Первое даёт сварку, второе механическое соединение.
Что делать, если склеенная деталь разошлась по шву?
Зачистить старый клей полностью, зашлифовать поверхности, обезжирить и склеить заново, добавив штифты. Наносить новый клей поверх старого бессмысленно.
Можно ли красить по клеевому шву?
Можно, но не все составы одинаково принимают грунт. Эпоксидная шпаклёвка и паста из растворённого пластика шлифуются и красятся как сам материал. Цианакрилат с содой твёрже пластика, и при шлифовке вокруг него образуется углубление, которое потом видно под краской. Для деталей под покраску лучше выбирать состав, близкий по твёрдости к пластику.
Держит ли клей при нагреве?
Цианакрилат теряет прочность при нагреве заметно, эпоксидные смолы держат лучше, а сварка растворителем ведёт себя как сам пластик. Для деталей, работающих в тепле, выбирать стоит по этому признаку.
Почему шов треснул не по клею, а рядом?
Это хороший признак: клеевое соединение оказалось прочнее самого пластика. Разрушение прошло по слоям детали рядом со швом, а значит дело не в клее, а в ориентации детали при печати. Такие места надо располагать так, чтобы нагрузка шла вдоль слоёв, либо усиливать конструкцию.
Проверьте клей на обрезке того же пластика, прежде чем клеить деталь. Пять минут ожидания избавляют от испорченной модели.