PLA 3D 출력물을 위한 최고의 접착제

PLA 3D 프린트를 접착할 때, 올바른 접착제를 선택하면 강하고 오래 지속되는 결합을 보장할 수 있습니다. 접착제의 종류에 따라 사용 방법, 경화 시간, 적용 가능한 상황이 다릅니다. 이 글에서는 실험적으로 검증된 세 가지 접착제를 소개하고, 그 특성과 적용 방법을 정리합니다.

출처:  https://ecoreprap.com/3d-printing/how-to-glue-pla/

이 글은 Andrew W가 여러 종류의 PLA 접착제를 평가한 영상을 참고하였습니다. 테스트의 신뢰성을 확보하기 위해, 그는 모두 동일한 조건으로 실험을 진행했습니다. 사용된 PLA 샘플은 층 높이 0.2mm, 채움률 20%로 통일하였습니다.

표면 처리: 연마된 PLA 표면과 연마되지 않은 표면을 모두 테스트하여 표면 처리의 영향을 관찰했습니다.
접착제 도포: 각 접착제의 사용 설명서에 따라 결합면에 고르게 바르고, 필요 시 클램프로 고정했습니다.
경화 시간: 접착제가 완전히 경화될 수 있도록 권장 경화 시간에 맞춰 두었습니다.
강도 테스트: 인장, 비틀림, 전단 시험을 통해 접착 강도를 평가했습니다.

시험 결과, Weld-On 16, CA(순간접착제), 콘택트 시멘트(Contact Cement) 가 가장 우수한 성능을 보였습니다.

Weld-On 16

Weld-On 16은 용제 기반의 접착제로, PLA 표면을 녹여 서로 융합시키는 방식입니다. 이로 인해 접착 부위가 단순히 표면에 붙는 것이 아니라, 하나의 일체형 구조로 결합되어 높은 강도를 발휘합니다. 따라서 하중이 큰 구조물이나 장시간 사용되는 부품에 적합합니다.

소비자들은 Weld-On 16이 PLA 접착에 탁월한 성능을 보이며, 특히 안정적인 결합이 필요한 구조 부품에서 우수하다고 평가했습니다. 그러나 점도가 낮고 흘러내리기 쉬워 주변을 오염시키기 때문에, 스포이드나 좁은 입구의 병을 사용하여 정밀하게 도포하는 것이 좋습니다. 또한 최적의 강도를 얻기 위해서는 약 24시간의 경화 시간이 필요하므로, 사용 시 인내가 필요합니다.

Weld-On 16은 약간의 용제 냄새가 있으므로, 통풍이 잘 되는 환경에서 사용하는 것이 좋습니다. 또한 PLA 표면을 약간 녹이기 때문에, 과도하게 바르면 섬세한 부품의 외관이 손상될 수 있습니다. 따라서 사용 전에 작은 부위에서 테스트를 진행하여 원하는 접착 효과를 확인하는 것이 좋습니다.

출처: https://www.tapplastics.com/product/repair_products/plastic_adhesives/weld_on_16_cement/132

CA 접착제(시아노아크릴레이트) / 순간접착제

CA 접착제는 전통적인 수용성 접착제와는 다른 아크릴계 수지 접착제로, 주성분은 시아노아크릴레이트입니다. 이 접착제는 공기 중의 수분이나 접착면의 미세한 수분과 반응하여 빠르게 중합되고, 단단한 플라스틱 같은 고체로 굳어 접착을 완성합니다. 이 과정에서 소량의 열이 발생하며, 몇 초 내에 초기 경화가 이루어지고 완전 경화는 보통 24시간이 걸립니다.

사용 시 접착 부위에 소량을 바르고 즉시 부품을 정렬해야 합니다. 표면이 평탄하지 않을 경우, 틈새 메움용 파우더와 함께 사용하면 접착 효과를 강화할 수 있습니다. 다만 경화 후에는 비교적 단단하고 취성이 커서, 큰 전단력이나 충격이 가해지면 균열이 생길 수 있습니다.

소비자 평에 따르면, CA 접착제는 PLA 접착 시 특히 작은 부위나 빠른 작업에 매우 유용합니다. 빠르게 굳지만, 접착면이 딱딱하고 충격에 약하다는 단점이 있습니다. 또한 손에 잘 달라붙기 때문에, 장갑이나 핀셋을 사용하는 것이 좋습니다. 만약 손에 묻었을 경우, 아세톤으로 제거할 수 있습니다.

콘택트 시멘트

콘택트 시멘트는 양쪽 면에 도포한 후 일정 시간 기다렸다가 결합하는 방식의 접착제입니다. 접착면에서 강력한 결합층을 형성하면서도 소재의 약간의 유연성을 유지하여, 압력이나 작은 충격에도 비교적 잘 견딥니다.

PLA를 접착할 때는 표면을 깨끗이 청소하고, 사포로 가볍게 갈아내면 접착력을 높일 수 있습니다. 양쪽 부품에 고르게 도포한 후 몇 분간 건조시켜 표면이 끈적일 때 결합합니다. 결합 후 즉시 접착되지만, 완전한 강도는 몇 시간 후 형성됩니다. 일반적으로 클램프는 필요 없으나, 균일한 압력을 가하면 매끄러운 결합을 얻을 수 있습니다.

콘택트 시멘트는 크거나 얇은 벽의 PLA 프린트, 표면 적층 부품, 약간의 유연성이 필요한 부품에 적합합니다. 하지만 용제형 접착제처럼 플라스틱을 녹여 융합시키지는 않기 때문에, 고강도 구조물에는 적합하지 않습니다.

기타 PLA 접합 방법

접착제를 이용한 결합은 대부분의 경우에서 가장 좋은 해결책입니다. 별도의 도구가 필요 없고, 조작이 간편하며, 접착 강도를 제어할 수 있습니다. 그러나 극한 하중, 미려한 외관, 반복적인 조립·분해가 필요한 경우에는 다음과 같은 대체 방법도 사용할 수 있습니다.

PLA 용접

인두기나 3D 펜을 사용하여 표면을 녹여 융합시키면 매우 강한 결합을 얻을 수 있습니다. 하중이 큰 부품에 적합합니다.

열 융합

열풍기를 사용하여 가장자리를 부드럽게 녹이면 매끄럽고 아름다운 연결부를 만들 수 있습니다.

기계적 체결

나사나 스냅 결합 구조를 사용하면 조정 가능하고 재사용이 가능한 결합이 가능합니다. 모듈형 부품에 이상적입니다.

PLA 3D 프린트 부품의 접착 효과를 보장하기 위해서는 올바른 접착제 선택이 필수적입니다. 하중을 받는 구조물의 견고한 결합부터 일상적인 수리까지, 적절한 표면 준비와 올바른 접착제 사용으로 이상적인 결과를 얻을 수 있습니다.

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