Ý chính
- Keo 502 nhanh và tiện nhưng cho mối ghép giòn. Chi tiết chịu va đập hoặc chịu rung nên dùng epoxy, hoặc chuyển hẳn sang ghép cơ khí.
- ABS và ASA là hai vật liệu duy nhất trong nhóm phổ thông cho mối ghép bằng dung môi: acetone hoà tan hai mặt rồi để chúng đông lại thành một khối.
- Ren tarô thẳng vào nhựa in chỉ chịu được vài lần tháo lắp. Ốc cấy nhiệt biến tải trọng từ vài răng ren thành áp lực phân bố trên cả thành lỗ.
- Vít bắt vào chi tiết in 3D thường kéo các lớp tách nhau. Hướng in của chi tiết quyết định mối ghép bền hay không nhiều hơn cả loại vít.
Rất nhiều chi tiết tốt được in ra rồi hỏng ở bước ghép. Nguyên nhân thường không phải chọn sai keo mà là một giả định sai: rằng mối ghép chỉ cần đủ chắc để giữ hai mảnh lại với nhau. Trên chi tiết in 3D, mối ghép thường là điểm yếu nhất của cả cụm, nên nó phải được thiết kế chứ không phải được xử lý sau khi in xong.
Bảng keo theo từng loại nhựa
| Vật liệu | Keo dùng được | Ghi chú |
|---|---|---|
| PLA | Keo 502, epoxy hai thành phần | Dán rất dễ. Mối 502 giòn hơn chính nhựa PLA. |
| PETG | Keo 502, epoxy | Cần tạo nhám bề mặt dán; PETG trơn và kháng dung môi. |
| ABS / ASA | Acetone, keo dán nhựa gốc dung môi, epoxy | Dung môi cho mối hàn thật — bền nhất trong bảng. |
| PC | Epoxy | Tránh dung môi: gây nứt ứng suất, có thể vài ngày sau mới hiện. |
| PA, PA-CF | Epoxy có xử lý bề mặt, keo chuyên cho nhựa khó dán | Năng lượng bề mặt thấp. Nên chuyển sang ghép cơ khí. |
| TPU | Keo dán giày, keo PU đàn hồi | Keo cứng sẽ nứt ở ngay mép mối khi chi tiết uốn. |
| Resin đã cure | Keo 502, epoxy, hoặc chính resin rồi chiếu UV | Dán bằng resin lỏng cho mối đồng chất, rất tiện với mô hình. |
Ba dòng đáng dừng lại. Keo 502 giòn — nó chắc khi kéo thẳng và rất yếu khi bị bẻ hoặc va đập, nên một chi tiết chịu rung sẽ bung ở đúng chỗ dán chứ không gãy ở nhựa. Epoxy lấp được khe hở, và điều này quan trọng với chi tiết FDM vì hai mặt ghép chưa bao giờ phẳng tuyệt đối. PA thì tốt nhất là đừng dán: nylon nổi tiếng khó bám, và một mối dán nylon trông chắc lúc thử tay thường không sống nổi qua chu kỳ nhiệt ẩm.
Dán ABS bằng dung môi: vì sao nó khác hẳn
Với keo, bạn thêm một vật liệu thứ ba vào giữa hai mảnh, và mối ghép chỉ bền bằng lớp keo đó. Với acetone trên ABS thì không có vật liệu thứ ba: dung môi hoà tan lớp ngoài của cả hai mặt, hai lớp nhựa nhão trộn vào nhau, dung môi bay đi và còn lại một khối ABS liên tục. Đó là lý do một mối ghép ABS làm đúng có thể bền gần bằng chính chi tiết.
- 01
Ráp thử khô trước
Kiểm tra hai mặt áp khít. Dung môi lấp được khe rất nhỏ, không lấp được khe 0,5 mm. Nếu hở, hãy chà phẳng mặt ghép hoặc trộn một ít vụn ABS vào acetone để tạo hồ dán đặc hơn.
- 02
Quét một lớp mỏng lên cả hai mặt
Bằng cọ nhỏ. Đợi vài giây cho bề mặt bắt đầu bóng và hơi nhão — đó là dấu hiệu nhựa đã tan chứ chưa chảy.
- 03
Ép và giữ
Ép vừa đủ để thấy một đường nhựa nhão trào ra dọc mối. Kẹp lại và để yên; đừng chỉnh vị trí sau khi đã ép, vì mọi lần xê dịch đều phá lớp vừa hoà tan.
- 04
Chờ dung môi thoát hết trước khi làm gì tiếp
Mối ghép cứng lại trong ít phút nhưng còn ngậm dung môi lâu hơn nhiều. Chà hoặc sơn quá sớm sẽ cho một vết lõm dọc theo mối khi phần dung môi còn lại bay đi. Với chi tiết dày, hãy tính bằng ngày chứ không bằng giờ.
Ba cách làm ren, và cách nào chịu được lực
| Cách làm | Chịu được gì | Khi nào dùng |
|---|---|---|
| Vít bắt thẳng vào lỗ in sẵn | Tải nhẹ, ít lần tháo lắp | Vỏ hộp, nắp che, chi tiết trang trí |
| Ốc cấy nhiệt bằng đồng | Tải trung bình, tháo lắp nhiều lần | Mặc định cho mọi chi tiết chức năng |
| Bulông xuyên và đai ốc chôn | Tải cao nhất trong ba cách | Kết cấu chịu lực, đồ gá, khung |
Khác biệt nằm ở chỗ tải trọng đi vào đâu. Một con vít bắt thẳng vào nhựa dồn toàn bộ lực lên vài răng ren được cắt trong nhựa in — và khi nhựa là PLA, vài răng đó tuột sau ba, bốn lần tháo. Ốc cấy nhiệt thì được ép nóng vào lỗ, nhựa chảy ôm lấy các gờ khía bên ngoài của ốc, và tải trọng phân bố trên toàn bộ thành lỗ. Bulông xuyên thì tốt hơn nữa: lực nén nằm giữa đầu bulông và đai ốc, còn nhựa chỉ bị nén — trạng thái chịu lực mà chi tiết in 3D làm tốt nhất.
Cấy ốc nhiệt: những điểm quyết định thành bại
- Đường kính lỗ
- Theo đúng bản thông số của loại ốc bạn mua, không ước lượng
- Mũi hàn
- Mũi chuyên dụng cho ốc cấy, có kiểm soát nhiệt độ
- Nhiệt độ
- Đủ để nhựa chảy quanh ốc, không đủ để nó sôi và trào ra
- Tốc độ
- Ấn chậm, thẳng trục. Ốc lệch không bao giờ thẳng lại được
- Bề dày thành quanh lỗ
- Dày hơn bạn nghĩ — thành mỏng sẽ phồng ra khi nhựa chảy
- Sau khi cấy
- Để nguội hẳn trước khi siết vít vào
Hướng in quyết định mối ghép, không phải loại vít
Chi tiết FDM yếu nhất theo phương vuông góc với lớp. Một con vít siết vào một lỗ mà trục vít song song với các lớp sẽ tạo ra lực nong ngang, tách các lớp ra như tách một chồng giấy. Cùng con vít đó, cùng chi tiết đó, in xoay 90 độ, có thể chịu gấp nhiều lần. Trước khi tăng kích thước vít, hãy xem lại hướng in — chi tiết vì sao lớp là một cơ tính nằm ở bài thông số in tăng độ bền.
Mối ghép trên chi tiết in 3D là một chi tiết thiết kế, không phải một thao tác hậu xử lý.
Chia chi tiết lớn thành nhiều mảnh
Ghép không chỉ để sửa chữa. Với chi tiết vượt khổ bàn, hoặc chi tiết ABS rộng hơn khả năng của buồng in, chia nhỏ rồi dán thường cho kết quả tốt hơn một lần in liền khối: mỗi mảnh được đặt ở hướng tối ưu của riêng nó, ít support hơn, ít cong hơn, và một mảnh hỏng chỉ phải in lại một mảnh. Ngưỡng kích thước mà buồng in trở thành yếu tố quyết định nằm ở bài về buồng kín.
- Đặt mặt cắt ở nơi vừa khuất vừa ít chịu lực. Một mối ghép nằm đúng chỗ chi tiết bị uốn nhiều nhất là một vết nứt đã được lên lịch trước.
- Thêm chốt định vị. Hai lỗ và hai chốt trụ làm việc ráp nhanh hơn và thẳng hơn mọi cách canh bằng mắt. Chừa khe hở cho chốt theo đúng dung sai lắp — phần khe hở trong sổ tay có các con số khởi điểm.
- Chừa rãnh chứa keo. Một rãnh nông dọc mặt ghép cho keo chỗ để nằm, thay vì bị ép hết ra ngoài khi bạn kẹp.
- Tăng diện tích dán bằng mối ghép bậc hoặc mối ghép mộng. Mặt cắt phẳng cho diện tích nhỏ nhất có thể; một bậc chữ L có thể tăng gấp đôi diện tích dán mà không đổi kích thước ngoài.
- Dán trước, sơn sau. Keo bám vào nhựa tốt hơn bám vào sơn, và đường ghép sau khi trét kín sẽ biến mất dưới lớp lót — quy trình ở bài sơn chi tiết in 3D.
Câu hỏi thường gặp
Keo 502 có dán được PLA không?
Có, rất tốt về mặt bám dính. Vấn đề không nằm ở độ bám mà ở tính chất mối ghép: cyanoacrylate hoá cứng thành một lớp giòn, nên chi tiết chịu va đập hoặc chịu rung sẽ bung ngay tại mối. Với mô hình trưng bày thì 502 là lựa chọn hợp lý; với chi tiết chức năng, hãy dùng epoxy hai thành phần hoặc chuyển sang bulông.
Vì sao chỗ dán bằng keo 502 bị phủ một lớp trắng?
Đó là hiện tượng phấn hoá của hơi cyanoacrylate: hơi keo bay ra, gặp hơi ẩm trong không khí và đọng lại thành lớp trắng quanh mối — thấy rõ nhất trên chi tiết màu tối và trong thời tiết ẩm. Cách tránh là dùng ít keo hơn, ép nhanh hơn và làm ở nơi thoáng. Lớp trắng đã bám thì chà nhẹ là hết.
Tự tarô ren M3 vào chi tiết PLA có được không?
Được, và nó giữ tốt ở lần siết đầu tiên. Nhưng ren cắt trong PLA tuột dần theo mỗi lần tháo lắp, và PLA còn bị chảy nguội dưới lực siết duy trì — nghĩa là mối ghép lỏng ra theo thời gian ngay cả khi bạn không đụng tới. Nếu chi tiết sẽ được mở ra nhiều lần, hãy cấy ốc nhiệt ngay từ đầu.
Không có mũi hàn chuyên dụng thì cấy ốc nhiệt bằng gì?
Một mỏ hàn thường có chỉnh nhiệt và một mũi côn có thể làm được, nhưng khó giữ ốc thẳng trục và dễ làm nhựa trào lên mặt chi tiết. Nếu chỉ cần vài chiếc, hãy chấp nhận rồi chà phẳng phần nhựa trào. Nếu làm hàng loạt, mũi chuyên dụng rẻ hơn nhiều so với số chi tiết bạn sẽ hỏng.
Dán chi tiết PETG bằng gì cho chắc?
Epoxy hai thành phần sau khi đã chà nhám kỹ hai mặt dán. PETG kháng dung môi nên không có cách hàn hoá học như ABS, và bề mặt PETG trơn khiến keo khó bấu. Nếu mối ghép phải chịu lực thật, hãy thiết kế thêm chốt định vị hoặc bulông xuyên và xem keo chỉ như phần định vị và làm kín.