Kohandatud trükkplaadi valmistamine väikese võimsusega lasergraveerija abil: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Järgige rohkem autori poolt:

Teave: tegija, insener, hull teadlane ja leiutaja Lisateave IgorF2 kohta »

Kui tegemist on omatehtud trükkplaadi valmistamisega, leiate Internetist mitmeid meetodeid: alates kõige algelisemast, kasutades ainult pliiatsit, lõpetades keerukamate 3D -printerite ja muude seadmetega. Ja see õpetus langeb sellele viimasele juhtumile! Selles projektis näitan, kuidas valmistada trükkplaati odava ja väikese võimsusega laserlõikuri abil.

Kuni viimase ajani leidsite tootjate ruumides või muudes kaubandusasutustes ainult ühe neist masinatest. Need maksaksid tuhandeid dollareid, nii et tavalisel tegijal poleks seda endale saada. Internetis on ka mõned laserlõikamisteenused, kuid minu arvates ei oleks need ideaalne valik kiireks prototüüpimiseks. Õnneks on nüüd Internetis saadaval mitu lasergraveerimismasinat! Enamikul neist on väikese võimsusega laser ja neid saab kasutada ainult erinevate pindade (näiteks klaas, metall või puit) joonistamiseks ja graveerimiseks. Nende pindala ja laservõimsus on vaid murdosa professionaalsetest masinatest, kuid see oleks hea algus tegijatele ja harrastajatele.

Selles õpetuses näitan teile, kuidas te kasutasite väikese võimsusega lasergraveerijat trükkplaadi (PCB) tootmiseks. See oleks hea alternatiiv, kui soovite teha oma esimese trükkplaadi prototüübi (vähemalt seni, kuni tellite veebitootjalt parema versiooni!).

Leitud laserlõikuri leiate järgmistelt linkidelt:

rebrand.ly/laserengraver-BG

rebrand.ly/laserengraver-AMZ

rebrand.ly/laserengraver-GB

Kas teadsite, et siit leiate Instructablesist vinge laserlõikeklassi? Vaata järgi:

www.instructables.com/class/Laser-Cutting-Class/

_

Kui teil on vaja PCB -karpide kassetti, vocode code encontrar vários métodos online: desde os mais rudimentares, utilizando apenas uma caneta, até os mais sofisticados usando impressoras 3D e outros equipamentos. E esse õpetus cai nesse último caso! Nesse projeto eu mostro como fabricar uma placa de circuitito impresso utilizando uma cortadora a laser de baixa potência e baixo custo.

Até Recentemente, você só encontraria uma dessas máquinas em makerspaces ou outras instalações comerciais. Eles custariam milhares de dólares, então um fazedor comum não seria capaz de ter uma própria. Você pode encontrar também algunservise teenused a lasertehnika, on-line, masin, minia opia, eles não seriam ja escolha perfeita para prototipagem rápida. Tundke, et eksisteerib linnaväline lasergraafika veebis! A maioria delas têm lasers de baixa potência e podem ser usadas apenas para gravação em diferentes superfícies (vidro, metal ou madeira, por example). Suararea de superfície and potência de laser são apenas uma fração das máquinas profissionais, mas são um bom começo para os fazedores e entusiastas. Neste õpetus, enamus harjutusi, mida kasutatakse laserkiirguse ja laserkiirguse tootmiseks ning platsi ja vooluahela (PCB või PCI) tootmiseks. Pode ser uma boa alterniva se você tiver uma dessas máquinas ao seu alcance e quiser fazer um primeiro protótipo e uma placa de circuit (pelo menos até encomendar uma versão melhorada de algum fabricante online!).

Você pode encontrar ja gravadora a laser usada nesse tutorial no link abaixo:

rebrand.ly/laserengraver-BGhttps://rebrand.ly/laserengraver-AMZ

rebrand.ly/laserengraver-GB

Você sabia que pode encontrar, mis sisaldab aula de corte ja laservee ning juhiseid? Confira:

www.instructables.com/class/Laser-Cutting-Class/

Samm: tööriistad ja materjalid

Selles õpetuses kasutati järgmisi tööriistu ja materjale:

• 10W lasergraveerija (link / link / link). Seda kasutati vooluahela joonise printimiseks tühjale vask -trükkplaadile.
• Vask PCB (link / link / link). Omatehtud trükkplaadid on tavaliselt trükitud vasega kaetud fenoolplaatidele. Plaadi kogu pind on kaetud (ühel või mõlemal küljel). Vask on juhtiv materjal, samas kui fenoolne substraat ei suuda elektrit juhtida. Eemaldades vasekihi osi, saab komponentide vahele luua jälgi, luues trükkplaadi.
• Lateks PVA veepõhine tint. Nagu sellest õpetusest hiljem näete, kasutasin vask -trükkplaadi pinnale maski loomiseks veepõhist tinti. See mask takistab vasekihi osade eemaldamist raudkloriidi lahusega.
• Värvipintsel. Trükkplaadile tuleb kanda paks värvikiht ja siin on kasulik värvipintsel.
• Raudkloriid. See on soolana ja tuleks enne kasutamist vees lahustada. See lahus on võimeline vaske söövitama, eemaldades selle fenoolsest substraadist. Kandke mask ja ainult vaskplaadi osad, mis on lahusega kokku puutunud, lahustuvad.
• Liivapaber. Lõpuks peate ülejäänud maski laualt eemaldama. Seda saab hõlpsalt liivapaberi abil teha.

_

Os seguintes materiais e ferramentas foram usado nesse tutorial:

• Gravadora laser 10W (link / link / link). Esse equipamento foi usado para impressão do desenho do circuitito em uma placa cobreada nova.
• PCB de cobre (link / link / link). Circuitos caseiros são normalmente impressions em placas cobreadas de fenolite, podendo ter um lado ou ambos revestidos com cobre. O cobre é um materjali kondensaator, enquanto või substrato de fenolite se comporta como isolante de eletricidade. Removendo-se partes da camada de cobre, pode-se criar trilhas entre os components, criando-se assim um circuitito impresso.
• Tinta PVA alus. Como você vai ver posteriormente nesse tutorial, eu usei uma tinta base água para criar uma máscara na superfície da placa cobreada. Essa máscara evita que partes da camada de cobre sejam ermovidas pela solução de cloreto de ferro.
• Pincel. Uma camada de tinta precisará ser aplicada sobre a placa de circuitito ja ser impressa, e um pincel será bem útil nesse momento.
• Cloreto de ferro. Essa substância é vendida na forma de um sal que deve ser solutionvida em água antes de ser usada. Essa solução é capaz de korrektor või cobre, eemaldamine või asendamine vormiga placa de fenolite. Aplicando-se uma máscara, garante-se que apenas nas partes de cobre expostas serão solvent.
• Lixa. Ao fim do processo, hääle täpsem eemaldaja või restante da máscara da placa. Isso pode ser feito hõlbustus utilizando-se uma lixa.

2. samm: omatehtud trükkplaatide tootmisprotsess

Koduste trükkplaatide tootmisprotsess koosneb tavaliselt järgmistest etappidest:

1. PCB disain

Selles etapis koostatakse valmistatava plaadi joonis. Võimalik on nii uue tahvli kujundamine kui ka avatud lähtekoodiga projektide koopiate tegemine. Kasutada saab erinevat CAD tarkvara (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle jne).

2. Kandke trükkplaadile mask

Kui trükkplaat on kavandatud, tuleb see trükkplaadile üle kanda. Selleks on mitu võimalust: kasutades termilist meetodit (tooneri ülekandmine paberilehelt plaadile, kuumutades), käsitsi (joonistades vooluringi sobiva pliiatsiga) ja isegi 3D -printerit kasutades. Selles projektis kasutasin disaini plaadile ülekandmiseks lasergraveerijat.

3. PCB keemiline söövitus

Kui mask on plaadile üle kantud, viiakse vase osade eemaldamiseks läbi plaadi osade korrosioon. Protsessi lõpus peaks plaat olema ainult ahela moodustavate radadega.

4. Puhastamine ja viimistlemine

Kui korrosioon on lõppenud, on plaat puhastamiseks, puurimiseks ja komponentide keevitamiseks valmis. Pärast seda kontrollige lihtsalt kõike, lülitage see sisse ja olge õnnelik!

_

PCB -karpide valmistamise protsess on normaalne ja sisaldab segu segu:

1. Disain da placa

Nesse passo é feito o desenho da placa que se pretende produzir. See on võimalik, et saada realiseerimisvõimalusi või teha uusi projekte avatud lähtekoodiga. Erinevad tarkvarad CAD -i podemide kasutamiseks (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle jne).

2. PCC -de rakendus

Uma vez com o desenho do circuitito impresso, é requiredário transferi-lo para a placa de circuitito. Olemasolevad linnade vormid de fazer isso: usando o método térmico (transferindo-se toner de uma folha de papel para a placa, através da aplicação de calor), manuaalne (desenhando-se os circuitito com uma caneta apropriada) ja até mesmo utilizando-se uma impressora 3D. Nesse projeto, kasutage kortadora laserit ülekandmiseks või desinfitseerimiseks platsil.

3. Corrosão da PCB

Uma vez transferida a máscara para a placa, é realizada a korroso de partes da placa para remoção de partes do cobre. Ao fim do processo, a placa deverá ficar apenas com as trilhas que compõem o circuit.

4. Limpeza e acabamento

Uma vez concluída a korrosoo, a placa estará pronta para ser limpa, perfurada e ter os komponendid soldados. Depois disso, é só verificar tudo, energizar e ser feliz!

Samm: trükkplaatide kujundamine ja maski loomine

Kui teil on trükkplaadi kujundus (loodud mis tahes teie valitud CAD -tarkvara abil), saate selle eksportida SVG -vormingus, et lugeda seda mõnes muus graafilise redigeerimise tarkvaras. Selle protsessi käigus saab eksportida mitu kihti: pealtvaade, altvaade, mask, siid jne. Kõik kihid on saadaval tavalises või peegelvormingus. Selles õpetuses kirjeldatud tootmisprotsess nõuab, et trükkplaadile kantakse mask. Maskiga kaetud katteplaadi osa ei ole korrodeerunud ja jääb seetõttu otsaplaadile. Maskiga katmata osad puutuvad kokku raudkloriidiga, korrodeeruvad ja eemaldatakse trükkplaadilt.

Selle protsessi käigus on vaja katta kogu plaat värvikihiga ja eemaldada lasergraveerija abil vaid mõned lõigud.

Sel viisil peaks enamiku tarkvara loodud maski värvid ümber pöörama (pöörake mustad pikslid valgeks ja vastupidi). Maski ümberpööramiseks kasutati kahte tarkvara:

- Inkscape: kasutatakse SVG -failide teisendamiseks pildivormingusse (PNG). Kasutatakse ka joonise mustvalgeks kujundamiseks (kui CAD eksporditakse värvivormingus);

- Gimp: kasutatakse maski värvi ümberpööramiseks (valged pikslid mustades pikslites).

Seejärel laaditakse saadud pilt plaadipinnale printimiseks lasergraveerija tarkvarasse.

Pöörake tähelepanu pildi mõõtmetele: kontrollige, kas lasergraveerija tarkvara väljundmõõtmed on tegeliku prototüübi jaoks soovitud.

Selle õpetuse puhul jäi konkreetse tahvli kujundus tegemata. Selle asemel proovisin korrata avatud lähtekoodiga tahvlit, mille on välja töötanud Fábio Souza: Franzininho. Seda uskumatut tahvlit saavad hõlpsasti kokku panna ja programmeerida kõik taseme kasutajad, see ühildub Arduino IDE -ga ja on täielikult välja töötatud Brasiilias!

Lisateavet Githubi projekti tahvli kohta:

_

Uma vez que você tenha o desenho da placa (projetado usando qualquer software de CAD de sua preferência), eksportija või mudelivorming, mis ei ole vormistatud SVG, mis on mõeldud kasutamiseks väliste tarkvarade jaoks. Várias camadas podem ser exportadas nesse processo: vista superior, vista inferior, máscara, siid jne. Todas as camadas são podem ser disponibilizadas no formato normal ou espelhado.

O processo de fabricação descrito nesse tutorial requer que seja aplicada uma máscara sobre a PCB. A parte da placa cobreada que estiver coberta pela máscara não será corroída e, portanto, será mantida na placa final. Partes que não estiverem cobertas com a máscara serão expostas ao cloreto de ferro, sendo corroídas e removeidas da placa de circuitito impresso.

Nesse protsess ja vajadus revestir toda a placa com uma camada de tinta, e remover apenas algumas seções utilizando a cortadora a laser.

Dessa forma, a Máscara gerada pela maioria dos tarkvara deverá ter suas cores invertida (inverter os pixels pretos para branco e vastupidi). Inversao da máscara, foram utilizados dois tarkvara jaoks:

- Inkscape: SVG -vormingus muunduri kasutamine kujutise vormingus (png). Também utilizado para transformar o desenho em uma imagem preto e branca (caso või CAD exporte em formato colorido);

- Gimp: inverteri ja korrapärase kasutamise võimalus (pikslid, mis on eraldatud pikslitest).

Kujutise tulemus ei sisalda ühtegi tarkvara, mis võimaldab graveerida laserit muljetavaldava platsiga.

Atentar para as dimensionões da imagem: deve-se verificar se as dimensões de saída do software da gravadora são as desejadas para or protótipo real.

No caso desse õpetus, ei tea, mis on procaeto uma placa específica. Ao invés disso, tentei replicar uma placa opensource, desenvolvida pelo Fábio Souza: a Franzininho. Essa incrível placa pode ser hõlbustab montada ja programmeerimist, mis võimaldab kasutajatel seda kasutada, ühilduv com või Arduino IDE ja interaktiivne programm Brasiilias!

Mais informações sobre a placa no Github do projeto: