在将FDM TPU粘合到PBF PA12 3D打印部件时,对粘合剂的性能进行基准测试
Sachintha Alwis Weerasinghe1, Adam Kłodowski2, R Scott Semken2
1School of Energy Systems, Lappeenranta-Lahti University of Technology, Lappeenranta, Finland. sachintha.alwis.weerasinghe@lut.fi.
Scientific reports
|December 19, 2025
概括
在增材制造中,Loctite 401与770原料提供了最好的粘合剂,用于将柔性TPU粘合到刚性尼龙 (PA12). 这种方法提供了强大的,简单的,快速的组装,没有预处理.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 粘附科学 粘附科学 粘附科学
背景情况:
- 增材制造可以快速制作原型,使用多种材料,如柔性热塑性聚氨 (TPU) 和强大,耐化学物质的聚胺12 (PA12).
- 连接不相似的材料,如TPU和PA12提出了挑战,特别是对于结构应用,需要可靠的粘合键,没有表面预处理.
研究的目的:
- 为了对五种结构粘合剂进行基准测试,用于将融沉积建模 (FDM) TPU与粉末床融合 (PBF) PA12粘合.
- 在没有等离子体或火焰表面预处理的情况下,在剥离,拉伸和剪切应力下评估粘合性能.
主要方法:
- 测试了五种粘合剂 (Loctite HY4070,Permatex塑料接器,Mannol 9904,Loctite 401 + 770原料,3M DP8010).这些粘合剂的使用情况是如下:
- 标准化机械测试 (ASTM D903,D2095,D3163/D3164) 在每种粘合剂和测试类型的五个样本上进行.
- 故障分析包括应力移位曲线和故障表面的检查.
主要成果:
- 洛克提特401+770原料表现出卓越的性能,实现了最高的平均强度 (2.6N/mm剥离,3.0MPa剪切,2.7MPa拉伸) 与低可变性 (COV ≤15%).
- 一些附着侧故障表明,关节强度接近基质限制.
- 洛克HY4070和Permatex的性能可以接受,但性能较差;曼9904和3M DP8010的性能较差,特别是在剥离和拉伸测试中.
- 故障分析表明,粘合剂中主要存在凝聚性故障.
结论:
- 使用Loctite 401与770原料将TPU粘合到PA12上是一种可行的,高效的组装方法,用于增材制造原型.
- 该工艺强大,简单,快速,适合用于可以接受薄键线的应用.
- 建议对耐用性关键的应用进行进一步测试,包括老化,冲击,紫外线和疲劳分析.
