きぞはるです。

今回はジャグリングが一切出てきませんが、ご了承ください。

3Dプリンター印刷物の溶接・溶着についてです。(個人的には熱溶着と呼んでいます。)
ちなみに個人的には接着とわけて
3Dプリンターの重要な要素のひとつに、印刷物の接合があるかと思います。
3Dプリンターで印刷出来るサイズが、10×10×10cmのとき、20cmの物は印刷できません。
スペースを斜めに使ったとしても。

そこで、2つに分割して印刷、それらの印刷物を後から引っつけて完成させる手法はよく行われているかと思います。
他にも様々なシチュエーションで、印刷物を接合したい事があるかと思います。

接合方法としてよく聞くのは。
・ネジ、ボルト止め
・CADデータで、スナップフィットを設ける
・接着剤
あたりで、溶接・溶着についてはあまり話を聞かないなと思っていました。

私の調べ方が悪く、溶接・溶着についてのコミニュティをご存知の優しい御方は私を導いてください。お願いします。

ネジはスペースの制限を、スナップフィットは強度不足、などといった理由であまり好みではなく、接着をベースに考えたいのですが、、、。

そもそも接着剤がつかない材料も多い中。そもそもフィラメントを一度熱で溶かしてるわけだし。もう一度溶かして引っつけるのが1番な気がしたのが発端です。

拙いなりに1人でトライアンドエラーを行っていたので、今日は自分語りをしてみます。

半田ごて

一番最初に試してみてちゃんとつくじゃん！と興奮したことを覚えてます。
その後、温度調節半田ごてを購入し。溶接温度、開先(溶接用語)の大きさ、溶接部へのフィラメントの送り込み量等、まだまだ適当ですが。

導入のお手軽さはピカイチ
作業時間は結構遅い
半田ごての届く表面しか溶かせない
積層痕を熱で平にならすと、擦れた時の摩擦音をかなり低減できる
表面を半田ごてで撫でて強度を上げられる(気がしている)

普通の温度調整式半田こて


溶接面に開先を取り、別のフィラメントを溶接棒のように流し込んだ。
溶接棒なしでも、それなりには引っ付く。

ホットプレート

この為にホットプレートを1台購入しました。
面積の大きい箇所、作業時間の短縮が狙いです。
簡単な形状だとそのまま接着していますが、複雑な形状だと上手く接着する自信が無かったので、ガイドレールのような接着治具を検証していました。

実際に接着したかったものが大きくかなり複雑で、治具の印刷がベッドスペース的に足りなかったので中断気味。

上手く出来れば作業時間が早い。
加熱している間に溶けて寸法が縮む。
普通のホットプレートだと、表面の温度ムラが激しい。アルミの鉄板()を引くなども検証の余地ありか。

印刷物の表面摩擦が増える時がある。これがメリットがデメリットかはケースバイケース。(私はメリットにできた)

普通のホットプレートと、表面温度計。
ホットプレートの電熱線配置による温度ムラは結構ある。


温度ムラをなじませるためのアルミの鉄板()





加熱時間によりどんどん縮むので、寸法精度は出せない。
接着前、紫と白はすべて同じ高さだった。


加熱練習

グルーガン

通常のグルーガンだと温度が足りない中。
Amazonで見つけた謎の温度調整式グルーガンが280℃まで出せるのでトライ。
グルースティックは3DPで自作(φ8×150mmみたいな)。ここもう少し頭良くやりたい。
接着時間は早い。(グルーガンの加熱が異常に遅くトータルでは遅い)
強固に着く。母材を溶かし、肉も流し込むが行いやすい
温度調整が細かくできない上に、温度調整のレスポンスも悪い。ので、高温になりすぎ、気泡が混ざったりする。
いいグルーガンが見つかれば最強。どこかのメーカーさん一緒に開発しませんか？




泡っぽく出たやつでつけたけど、強度はなかなか。

おまけ編：3Dペン

グルーガンのようなことは出来るが、使える樹脂が限定されすぎてる。
何本か買って試したが、軒並みダメ。
いい3Dペンが見つかれば最強足り得る。(高温対応、温度調整、ダイレクト方式に近い送り出しが欲しい)
どこかのメーカーさん一緒に開発しませんか？

リベンジ編：いい半田ごて


トリガーを引けば半田を送り出せる半田ごて。
これでフィラメントを送り出せば楽になる。予定だった。
スムーズに送り出せたけど、使いやすくはなかったのでお勧めしない。

番外編：ヘルシオ(オーブン、ウォーターオーブン)

色々試したけど、全てが溶けすぎてダメ。
元々は印刷物の摩擦力の向上検証の一環だったけど、適切な火加減が無理。


立てた円錐が、目を離した隙に溶けて倒れてぐちゃぐちゃに。

未来編：エクストルーダー

左手に印刷物、右手にエクストルーダーを装備して、フットペダルを踏むと押し出し。みたいなことをしたい。
3DPから、エクストルーダーとメインボードを外して、なんやかんや魔改造して誰か僕に売ってください。
脳内イメージだと、接着自体は一番いい感じには出来そうだけど。
そもそもの取り回しの悪さや、細かいところの作業など問題も多そう。

まとめ

誰か僕を3DP溶接コミュニティに誘ってくださいお願いします。
どこかのメーカーさん一緒に道具開発しましょう！！！

試した中で可能性がありそうなのが。
お手軽クイック半田ごて。
大型一気ににホットプレート。
強度は一番グルーガン。(だけどまだまだ粗削り)

と感じています。

長くなりましたが、このようなことで意見交換できる人が出来たらいいな。

以上