3D-gedruckte Teile kleben: der richtige Klebstoff für jede Aufgabe

Lösungsmittelverschweißung, Kleberschichten und Befestigungselemente

Bevor Sie zur Tube greifen, sollten Sie wissen, was der Klebstoff eigentlich mit dem Kunststoff macht. Laut Polymaker-Wiki lösen die lösungsmittelbasierten Kleber der 3D-Gloop-Reihe die Oberfläche des Drucks teilweise an, sodass beide Flächen zu einer im Grunde nahtlosen Verschweißung auf molekularer Ebene verschmelzen. Sekundenkleber und Epoxid funktionieren anders. Sie bringen eine Materialschicht zwischen die Teile, und die Verbindung ist nur so gut wie der Halt dieser Schicht am Kunststoff. Deshalb ist die Oberflächenvorbereitung bei ihnen so wichtig.

Es gibt noch eine dritte Option, die oft vergessen wird: ganz auf Kleber zu verzichten. Bei manchen Filamenten und bei allem, was Sie später wieder zerlegen müssen, schlägt eine Schraube, ein Clip oder ein Gewindeeinsatz jeden Klebstoff. Beginnen Sie also mit drei Fragen. Um welches Material handelt es sich? Welche Kraft wirkt auf die Verbindung? Können Sie das Teil beim Aushärten einspannen? Muss das Teil eines Tages zerlegt werden, sehen Sie Einschmelzgewindeeinsätze oder Schrauben statt einer dauerhaften Verbindung vor, denn laut Polymaker lassen sich Verbindungen mit stahlverstärktem Epoxid oft nur durch Schleifen lösen.

PLA, ABS, ASA und PETG: Beginnen Sie mit einer Lösungsmittelverschweißung

Für die steifen Filamente, die die meisten von Ihnen täglich drucken, setzt das Polymaker-Wiki 3D Gloop an die Spitze der Liste. Es gibt materialspezifische Varianten, PLA Gloop, ABS/ASA Gloop und PET Gloop, jeweils auf die Chemie eines bestimmten Kunststoffs abgestimmt. Sie greifen also bei einem PLA-Gehäuse und einer ASA-Halterung nicht zur selben Flasche. Das Wiki berichtet, dass PLA Gloop zuverlässig funktioniert und PET Gloop bei PET und PETG, die als schwer zu kleben gelten, besonders wirksam ist.

Das Ergebnis ist eine saubere Verbindung ohne zusätzliche Dicke, die sich leicht schleifen und überlackieren lässt. Der Haken ist praktischer Natur: Laut derselben Quelle lassen sich enge Stellen mit der Flaschenform nur umständlich erreichen. Benetzen Sie bei einer komplexen Baugruppe zuerst beide Flächen und drücken Sie sie dann zusammen, statt den Kleber nachträglich in die Fuge einzuarbeiten. Polymaker nennt außerdem einen Nebennutzen: Sparsam aufgetragen können diese Kleber die Druckbetthaftung verbessern oder eine Oberfläche glätten. Wenn Sie das ausprobieren, testen Sie es zuerst an einer kleinen Stelle einer beschichteten Druckplatte, bevor Sie weitergehen.

Schnelle Reparaturen: Sekundenkleber-Gel

Eine abgebrochene Lasche, ein winziger Clip, ein Dekoteil, das in keine Zwinge passt: Hier verdient sich Sekundenkleber seinen Platz auf der Werkbank. Das Polymaker-Wiki nennt Loctite Super Glue Gel und Gorilla Glue Super Glue Gel als beliebte Wahl für steife Kunststoffe wie PLA und ABS. Mit der Gel-Rezeptur setzen Sie eine präzise Raupe, und sie verhindert Verlaufen und versehentliches Verschütten. Laut Wiki trocknet er zudem in weniger als einer Minute transparent, genau das, was Sie für eine schnelle Reparatur wollen.

Er ist die klassische Schnellreparatur, keine strukturelle Lösung. Polymaker nennt zwei Grenzen: Er eignet sich nicht für Nylon, und die Verbindung kann bei dauerhafter Belastung versagen. Nutzen Sie ihn für kleine Teile, Ausstellungsstücke und Reparaturen, die nicht stark beansprucht werden. Ein praktisches Ärgernis nennt das Wiki: Ein Teil des Klebers bleibt oft in der starren Außenhülle der Flasche gefangen, sodass Sie ihn eventuell herausholen müssen, um alles zu verbrauchen. Für ein PLA- oder PETG-Teil, das wirklich halten muss, steigen Sie auf eine Lösungsmittelverschweißung oder ein Epoxid um.

Belastete Teile: Zweikomponenten-Epoxid eingespannt aushärten lassen

Wenn die Verbindung echte Kräfte aufnehmen muss, empfiehlt das Polymaker-Wiki ein Zweikomponenten-Epoxid wie Devcon Plastic Welder. Laut Wiki entsteht eine Verbindung, die stärker ist als die Schichthaftung vieler Druckmaterialien. Bricht das Teil also jemals, bricht es oft neben der Verbindung statt durch sie hindurch. Das macht die Baugruppe allerdings nicht tauglich für sicherheitskritische Anwendungen. Der Druck selbst bleibt das schwächste Glied, betrachten Sie den Kleber also als einen Faktor, nicht als Garantie.

Epoxid belohnt etwas Disziplin. Mischen Sie beide Komponenten gründlich, fügen Sie die Teile zusammen und spannen Sie sie ein. Das Wiki nennt eine Anfangsfestigkeit nach 10 Minuten und volle Festigkeit nach 24 Stunden, lassen Sie das Teil also bis dahin in Ruhe. Es erwähnt außerdem, dass die beiden Komponenten gelegentlich ungleichmäßig fließen, möglicherweise wegen Alter oder Lagerbedingungen; achten Sie daher darauf, dass Ihre Mischung gleichmäßig aussieht, bevor Sie sie auftragen. Bei einem großen, in Abschnitten gedruckten Modell kombinieren Sie das Epoxid mit Stiften oder formschlüssigen Verbindungen; der Ratgeber zum Aufteilen übergroßer Teile und Hinzufügen von Verbindern behandelt die Konstruktionsseite.

Kunststoff auf Metall, und warum Nylon anders ist

Wenn Sie einen Druck an einer Stahlstange, einer Aluminiumplatte oder einer Metallhalterung befestigen, ändert sich das Problem. Ein Lösungsmittel kann Metall nicht anlösen, und Sekundenkleber tut sich schwer, zwei so unterschiedliche Oberflächen zu verbinden. Für diese hybriden Verbindungen verweist das Polymaker-Wiki auf J-B Weld, ein stahlverstärktes Epoxid. Das Wiki beschreibt das Ergebnis als nahezu dauerhafte Verbindung, die sich oft nur mit zerstörenden Methoden wie Schleifen oder Schmelzen lösen lässt. Die vollständige Aushärtung dauert 12 bis 24 Stunden, planen Sie Ihr Projekt also um diese Wartezeit herum.

Da Sie es nicht rückgängig machen können, stecken Sie alles trocken zusammen und markieren die Ausrichtung, bevor Sie anmischen. Nylon ist bei alldem der Ausreißer. Polymaker rät generell davon ab, Klebstoffe darauf zu verwenden, weil die Verbindungen schlecht halten, und empfiehlt stattdessen mechanische Befestigungen wie Schrauben und Clips. Wenn Sie mit Nylon drucken, planen Sie die Montage von Anfang an im CAD-Modell ein, mit Schraubdomen, Schnappverbindungen oder Clipelementen statt flacher Klebeflächen. Dasselbe Denken gilt für jedes Teil, das Sie später öffnen, verstellen oder ersetzen müssen.

Oberflächenvorbereitung und Nacharbeit an der Naht

Das Polymaker-Wiki ist da unmissverständlich: Die Oberflächenvorbereitung, also Schleifen und Reinigen, ist für jeden Klebstoff entscheidend. Rauen Sie die Kontaktflächen an, um die glatte Oberfläche der Schichten aufzubrechen und dem Kleber Halt zu geben, und wischen Sie dann Staub und Hautfett ab. Die Schleifseite von Polymaker empfiehlt, bei den meisten Materialien wie PLA mit Körnung 220 zu beginnen und bei ABS, das sich leichter schleifen lässt, mit Körnung 240 bis 320. Gehen Sie bei PLA mit Elektroschleifern behutsam vor, da Wärmestau es erweichen und verformen kann.

Nach dem Aushärten des Klebers ist entlang der Naht womöglich noch ein Spalt zu sehen. Für Funktionsteile nennt Polymaker die Karosserie-Spachtelmasse Bondo, die fest ist, sich realistisch aber nur mit einem Elektroschleifer oder Multitool in Form bringen lässt. Für Ausstellungsstücke lässt sich leichte Spachtelmasse von Hand auftragen und ab Körnung 800 leicht schleifen; Modellierspachtel liegt dazwischen. Testen Sie Kleber und Spachtel immer zuerst an einem Ausschussdruck und gehen Sie dann zum Lackieren Ihres 3D-Drucks über. Arbeiten Sie in einem gut belüfteten Raum und beachten Sie die Angaben auf jedem Produkt.

Quellen und Grenzen

• Polymaker Wiki — Kleben
• Polymaker Wiki — Schleifen

Wir ordnen Hersteller- und Community-Dokumentation; diese Produkte haben wir nicht selbst gemessen. Das Handbuch Ihres genauen Modells hat Vorrang vor allgemeinen Hinweisen.