Silikonske naprave: 19 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-13 06:58

Silikonske naprave prinašajo zgodnje prednosti mehke in raztegljive elektronike s pristopom, ki je prijazen proizvajalcu. Če sledite tem navodilom, se boste naučili osnovnih veščin, potrebnih za ustvarjanje lastnih popolnoma integriranih mehkih elektronskih vezij. Pomislite na Baymax! On je odlična prihodnja vizija mehkega robota, ki bo postala resničnost šele z razvojem mehkih elektronskih vezij.

"Počakaj Noagels … Kaj točno misliš s tem hokus-pokusom" mehkih elektronskih vezij "?"

Skratka, raztegljiva elektronika obljublja, da bo oživela način, s katerim smo obkroženi, in komunicirali z našimi napravami. Dobesedno so mehka in "raztegljiva" elektronska vezja, ki odpirajo nove možnosti v interakciji človek-računalnik in so ključna gonilna tehnologija Soft Robotics.

Silikonske naprave predstavljajo pristop k izdelavi, ki je edinstven, saj prinaša tehnologijo v skupino ustvarjalcev, ki je nekoč prebivala v znanstvenoraziskovalnih skupinah. Seveda proces izdelave s silikonskimi napravami ni edina pot do raztegljive in mehke elektronike niti ni popolnoma nova. Znanost deluje postopno. Eden od naših korakov je olajšati izvajanje tehnologije in doseči ustvarjalce po vsem svetu. (To pomeni vas. Prav tukaj, prav zdaj!) Z našim pristopom izdelave lahko ustvarite svoja mehka vezja. Silikonske naprave podpirajo vključitev mikrokrmilnikov, V/I komponent in vira napajanja, vse skupaj v samostojno napravo.

To delo je nastalo v sodelovanju Rafa Ramakersa, Krisa Luytena, Wima Defermeja in Stevena Nagelsa (to sem jaz) na univerzi Hasselt v Belgiji. Tehnika, predstavljena v tem navodilu, je objavljena na premiernem mestu interakcije človek-računalnik: Human Factors in Computing Systems (CHI 2018). Namen tega poučevanja je sporočiti naše raziskovalne rezultate zunaj akademske skupnosti. Če želite, lahko preberete več poglobljenih informacij: Tu je stran projekta Silicone Devices, celotno akademsko publikacijo lahko najdete tukaj, splošnejše znanje o izdelavi raztegljive elektronike na medsebojni povezavi pa najdete tukaj.

Vendar - da se prepričate, da ne TL; DR - pojdimo k poslu!

Kaj boste potrebovali:

• Dostop do CO2 laserskega rezalnika Fablab ali Makerspace (referenca: 60W Trotec Speedy 100R)
• Zračna krtača (prednostno) ali razpršilna steklenica (dostopnejša alternativa)
• akrilne/PMMA/pleksi steklene plošče (dovolj za rezanje 2 kvadratov 280x280 mm) smo uporabili 3 mm debele, vse od 1,5 mm naprej bi moralo delovati
• Črna vinilna nalepka (dovolj za izrezovanje 4 kvadratov približno 260 x 260 mm) (uporabili smo MacTac 8900 Pro mat črno)
• Sprej za sproščanje plesni (Voss Chemie Trennspray, Smooth-on Ease Release)
• Tekoča kovina: Galinstan (najbolje je, da imate 10 g pri roki, odvisno od tega, kako zapravljivi ste, lahko porabite katero koli količino nad 5 g)
• 2 kosi 3 ml pipete za enkratno uporabo za odvzem Galinstana iz vsebnika na šablono
• Krtača za fino barvo, na primer iz tega kompleta
• Mehki gumijasti valj (imenovan tudi gumijasti brayer '', kot je ta)
• Silikonski temeljni premaz (preizkušen silikonski temeljni premaz Bison, lahko deluje tudi 3M AP596 pospeševalec oprijema)
• Cev poceni silikonske tesnilne mase + razpršilnik (tesnilna pištola)
• Dvokomponentni hitro strjevalni silikon na osnovi platine (silikon in še več, preizkušen DragonSkin 10) Z uporabo priloženih oblikovalskih datotek ne smete preseči 150 g. Večina kompletov pa se prodaja v količinah po 1 kg.
• 3 mešalne skodelice (> 100 ml) in mešalne palice (6 "je najbolj primerno)
• Lestvica je natančna do 0,1 ali 0,001 grama (ti prenosni pripomočki pomagajo)
• Po višini nastavljiv premaz za nože ali lasersko rezano DIY različica v višinah 1 mm, 1,5 mm in 2 mm (TODO, super kratki ločeni navodili za to)
• 2 nizkoprofilni LED velikosti 1206 (Digikey, Farnell)
• 2 100 ohmska upora 2010 (Digikey, Farnell)
• Bakreni ali aluminijasti trak. Folija je še boljša (če je treba lepilo za trak sprati)
• Fina pinceta
• nož X-acto

• Škotski čarobni trak

Ta vadnica govori o precej visokih podrobnostih! Prosimo, da vas število korakov ali dolgi opisi ne odvrnejo. Ker sistem zapiramo s silikonom, bo težko odpraviti napake, ki se pokažejo v preskusni fazi. Zato boste morali natančno prebrati vsak korak in ga narediti takoj na začetku. Celoten postopek ne sme trajati več kot 2 uri, če imate na voljo vsa orodja in uporabljate silikon za litje s 15 -minutnim časom strjevanja.

Ta vadnica uporablja zelo osnovno zasnovo silikonske naprave, ki je sestavljena iz 4 kontaktnih ploščic, 2 LED in 2 VIA. Končni rezultat je prikazan na fotografiji in videoposnetku na vrhu. Čeprav je ta zasnova precej osnovna, naš pristop k izdelavi DIY podpira številne vrste komponent SMD in poljubno število plasti. Zato se naš pristop prilagaja raztegljivim vezjem katere koli kompleksnosti, kar dokazujejo primeri modelov v videoposnetku youtube, ki je povezan na začetku tega navodila.

Vse oblikovalske datoteke (združene kot.zip) so tukaj. Priročna enojna zbirka navodil v pdf obliki tukaj.

1. korak: Zagon laserskega rezanja + prenos plošč

Kot prvi korak boste morali lasersko razrezati nekaj togih nosilnih plošč.

Zakaj potrebujete 2 krožnika? No, potem ko bomo na gladko začetno ploščo ustvarili komponentno plast, bomo silikonsko folijo s komponentami prilepili na prenosno ploščo, prevrnili kup, odstranili gladko začetno ploščo in tako razkrili komponente z njihove zadnje strani. Prenosna plošča ima majhne luknje, ki omogočajo izstop zraka, ko pride v mokro silikonsko plast v koraku 7.

Zahteve do nosilnih plošč:

• Za pravilno poravnavo v koraku prenosa morajo biti enake velikosti

• Velikost: 280x280 mm

• Material: prozoren akril (steklo PMMA ali Plexi)

• Začetno ploščo označite v zgornjem levem kotu, prenosno ploščo zgoraj desno

2. korak: Pripravite začetno ploščo za komponente

V tem koraku bomo začeli graditi naše vezje na gladki začetni plošči. Kasneje pa želimo to ploščo znova odstraniti. Zato bi morali začeti z razprševanjem tankega filma razpršila za sproščanje plesni po celotni površini začetne plošče. Nato vzemite črno vinilno nalepko dimenzij nekaj centimetrov pod velikostjo začetne plošče. Nato odlepite papir z nalepkami in ga položite na začetno ploščo in na sredino; lepljiva stran navzgor. Nalepko pritrdite s selotejpom (pazite, da traku ne privlečete močno, ker bo to povzročilo gube na površini nalepke). Končajte z drugo plastjo razpršila za sproščanje plesni na lepljivi površini. Šoba naj bo približno 20 cm nad površino in razpršite gladko, neprekinjeno plast. Nasvet: dvakrat razpršite in v prekrivajočem se mrežnem vzorcu!

Priprava začetne plošče:

• Narežite nalepko na velikost (približno 2 cm manjše od velikosti plošče)

• Na nalepko in ploščo nanesite statični naboj tako, da ga podrgnete z bombažno krpo ali papirnato brisačo, tako bo ležal bolj enakomerno

• Sprostite začetno ploščo s pršenjem (dvakrat in v obliki mreže)

• Nalepko z lepilno stranjo navzgor nalepite na začetno ploščo

• Oznake za namestitev sestavnih delov z laserskim rezalnikom (P = 6-7) NE REZITE KROZ

• Sprostite razpršilno lepljivo folijo (dvakrat in v obliki mreže)

3. korak: Pripravite prenosno ploščo za selektivno lepljenje

Za zagotovitev pravilne poravnave med vsemi koraki po koraku 7 bomo silikon ustvarili močno vez s prenosno ploščo na lokacijah zunaj obrisa našega mehkega vezja. To močno vez dobimo s predhodno obdelavo prenosne plošče z bizonovim silikonskim premazom. Na koncu postopka izdelave boste želeli enostavno ločiti svoj mehki tokokrog od gradbene plošče in se tako ne boste povezali z njim. Zato moramo območje, ki ga zaseda naš mehki tokokrog, odstraniti iz temeljnega materiala. To naredimo tako, da to površino med škropljenjem temeljnega premaza pokrijemo z nalepko, narezano na velikost. To masko dobimo tako, da nalepimo nalepko (na običajen način, z lepljivo stranjo navzdol) na celotno površino prenosne plošče in nato lasersko izrežemo obris vezja + 5 mm obliko roba iz nalepke. Odvečni material nalepk se odstrani.

Imejte v mislih:

• Narežite nalepko po velikosti (pribl. Dimenzije plošče)

• Nalepite nalepko brez vnosa zračnih mehurčkov

• Oblika mora biti zrcaljena (plošča bo postavljena z licem navzdol)

• Odrežite temeljno masko (obrisi plošče + 5 mm rob) z laserskim rezalnikom (8-9 W)

• Selektivno odstranite nalepko, da razkrijete spodnji pleksi. Pustite dele nalepk, ki pokrivajo območje vezja.

4. korak: Postavitev komponent

Nekoliko kontra-intuitivna funkcija je, da začnete s komponentami pred prevodnimi sledmi. Namestite oba upora in LED diode, kot je prikazano na spodnji sliki.

Zakaj na prvo mesto postavimo komponente? Potrebujemo, da so naše komponente lepo zamrežene s silikonskim materialom okoli njih. Na vrhu in na straneh je to enostavno doseči. Na spodnji strani pa želimo naš silikon vezati na komponento povsod, razen na mestih, na katera bodo prišle prevodne sledi. Eden od načinov za to je, da a) zaporedno vstavimo in povežemo zgornjo stran komponent v silikonski list, b) obrnemo po svežnju, da izpostavimo kontaktne blazinice vsake komponente, c) nanesemo prevodne sledi in šele nato d) vežemo preostalo izpostavljeno površino spodnjega dela komponente na drugo plast silikona za vlivanje. Ti koraki a) b) c) in d) so obravnavani v nadaljevanju.

Splošne smernice za ta korak:

• Postavite sestavne dele glede na zasnovo vezja na začetno ploščo. Sestavino trdno potisnite skozi razpršen sprostitveni sloj v lepilno plast nalepke. Na ta način ostane na svojem mestu.

• Komponente morajo biti SMD. Po možnosti velikost 2010 ali več. Razmik na sosednjih zatičih IC ne sme biti manjši od 0,8 mm. Paketi TQFN so spodnja meja.

• Vsaka postavljena komponenta mora imeti svoje kontaktne blazinice v ravnini z lepilno plastjo nalepke

5. korak: Nanos temeljnega premaza

Nanos temeljnega premaza je ključni korak, ki ga ni mogoče izpustiti. Brez dobre oprijemljivosti med komponento in okoliškim silikonom bi napetost ustvarila ohlapno prileganje silikona okoli vsake komponente. To ohlapno prileganje bi nato omogočilo, da tekoča kovina teče po kontaktnih blazinicah in tako uvede kratke hlače. Tanka, enakomerna plast Bison Silicone Primerja mora popolnoma prekriti vse izpostavljene dele komponente, ki ležijo na nalepki.

V vaš razmislek:

• Uporabite silikonski premaz Bison in zračno krtačo (Sealey Tools AB931)

• Komponente razpršite na začetno ploščo s tanko plastjo iz vsakega kota

• Pustite, da se posuši in takoj nadaljujte s korakom 6 za optimalno navzkrižno povezovanje

Korak 6: Silikon za rezanje/rezanje

Naslednje: sipanje silikona okoli in čez naše komponente! Debelina te plasti mora biti približno 300 mikronov večja od debeline vaše najdebelejše komponente. Za komponente, navedene na začetku te knjige, to pomeni 1 mm. Da bi dosegli to zahtevano debelino, bomo uporabili poplavno palico, ki jo ponesemo po površini ravno na tej višini. (Za radovedneže: žargonski izraz za to je premaz rezila).

Samolivanje silikona ni viskozno. Po določeni višini ne bi ohranil oblike. Zato se uporablja nekakšen "bazen" iz bolj viskoznega akrilnega mastika (silikonska tesnilna masa). Te tesnilne mase ne želimo razmazati v naš vzorec: zato bomo premazali dvakrat in od sredine navzven.

Seznam oznak:

• Komplet akrilne mastike položite okoli potrebnega oboda silikonske pločevine

• Zmešajte dvokomponentni poli-adicijski silikon iz trdote, trdote 15, Shore 15

• Nalijte v masivni „bazen“, začenši od sredine in na vseh sestavnih delih

• rezilo premaže silikonsko plast z višino 300um> največjo komponento

• Počakajte, da se silikon strdi

7. korak: Prilepite prenosno ploščo

Hej, zaenkrat delaš odlično! Običajno se na tej točki nasmehne silikonska pločevina, napolnjena s sestavnimi deli. Sestavni deli morajo biti v celoti pokriti s silikonom, njihovi spodnji kontakti pa morajo ležati ravno na stekleni nosilni plošči iz pleksi stekla, vmes pa mora biti nalepka iz vinila. Zdaj pa obrnimo ta sklad in izpostavimo te stike!

*tukaj vstavite opozorilo o nepravilnosti*

Na tej točki imamo list sestavnih delov, ki so natančno nameščeni (natančno ste opravili delo, kajne?) V skladu z digitalno zasnovo, poravnano z zgornjim levim kotom nosilne plošče. Zdaj moramo na vrh postaviti drugo ploščo, nanjo pritrditi silikonsko ploščo, obrniti sklad in odstraniti prvo nosilno ploščo - vse to brez izgube te poravnave vogala! Videli boste, da je to lažje, kot se sliši. Poskrbite, da boste imeli dober primež ali raven vogal okoli katerega lahko plošče potisnete v poravnavo.

Najprej moramo razpršiti našo drugo nosilno ploščo (tisto z zračnimi luknjami), na katero ste že namestili vinilno nalepko in jo razrezati v obliko, da nastane maska za temeljni premaz. Razpršite po enakomernem, neprekinjenem vzorcu. Nato odstranite nalepko maske za temeljni premaz.

Zdaj vzemite ploščo s ploščo, napolnjeno s sestavnimi deli. Zgornji levi kot poravnajte v primež ali naravnost. Nato zmešajte še nekaj silikona (približno 50 ml bo dovolj). Prelijemo ga na silikonsko ploščo in ga razporedimo v bolj ali manj enako plast. Nato vzemite drugo nosilno ploščo (z zračnimi luknjami), ki smo jo pravkar napolnili. Njegov desni kot je bil označen nekaj korakov nazaj. Postavite ga na prvo ploščo z razpršeno stranjo navzdol in z označenim vogalom tudi navzdol v skladu z zgornjo levo oznako na začetni plošči. Pritisnite navzdol, iztisnite zračne mehurčke in vmes poravnajte plošče. Iztiskanje več silikona skozi luknje omogoča manj zračnih mehurčkov in boljšo vez. Po naključju pa vam to pomeni tudi več težav, ko plošče premaknete naprej v poravnavo. Zato najprej poravnajte, nato pa začnite iztiskati zrak.

Na koncu počakajte, da se silikon strdi.

Pregled ožjega izbora:

• Plošča za prenos pršila s temeljnim premazom. Odstranite temeljno masko

• Zmešajte dvokomponentni poli-adicijski silikon iz trdote, trdote 15, Shore 15

• Enakomerno plast nanesite na sedaj utrjeno komponento, ki vsebuje silikonsko folijo, pribl. Debeline 1 mm

• Prenosna plošča, s premazom navzdol

• Poravnajte z začetno ploščo

• Pritisnite, iztisnite zrak

• Dvakrat preverite poravnavo

• Počakajte, da se silikon strdi

8. korak: Odstranite zagonsko ploščo

Ključnega dela je konec. Zdaj pa delajmo do trenutka, ko lahko preverimo vaše sposobnosti poravnave!

Vzemite svoj sendvič iz pleksi-silikonske nalepke-pleksi, z rezalnim nožem zrahljajte škotski trak na robovih nalepke iz vinila. Začetna plošča iz stekla Plexi bi se morala zdaj enostavno odstraniti. Če temu ni tako, uporabite ploski predmet med nalepko in ploščo ali med obema ploščama, da zrahljate sklad. Pazite, da silikonskega sklada ne odtrgate od druge plošče (z luknjami), saj bo to povzročilo neskladja.

Če so bili sestavni deli pravilno nameščeni - v skladu z nalepko - in je bil postopek silikona izveden dovolj previdno, da komponent ni odtrgal s svojega mesta; zdaj bi morali imeti svoje komponente s hrbtno stranjo lepo izpostavljene!

Za merjenje vrednosti vsake komponente uporabite multimeter. (upori merijo ohme, LED -dioda uporablja osvetlitev). Na ta način lahko električno preverite, ali kontaktne blazinice ne prekriva tankega filma lepila za nalepke ali silikona za livanje - komaj vidnega s prostim očesom.

V kratkem:

• Odvijte nalepko na eni strani sendviča iz pleksi-silikona+nalepke-pleksi

• Odlepite začetno ploščo in nalepko iz sestavnih delov, vgrajenih v silikon

• Preverite komponente za neovirano izpostavljenost prevodnih blazinic

• Ker smo sklad obrnili, je treba vse nadaljnje korake izvesti z zrcaljenjem slojev oblikovanja (vse datoteke v tej vadnici so bile že ustrezno pripravljene, dodatne prilagoditve niso potrebne)

9. korak: maska šablone za zgornjo prevodno plast

Tvoj trenutek resnice! Preverimo, kako dobro ste ravnali v prejšnjih korakih.

Nanesite novo nalepko, da popolnoma pokrijete silikonsko ploščo z izpostavljenimi kontakti komponent. Ploščo vstavite v laserski rezalnik, medtem ko je njena oznaka vidna v zgornjem desnem kotu in skozi nalepko prerežite prvo plast vezja.

Če se šablona, ki jo naslednjič izrežemo, lepo uskladi z vašimi sestavnimi deli, ste dobro opravili v vseh prejšnjih korakih. Če drugače.. Prekleto. Težave se najverjetneje nanašajo na to, da vaša nalepka ne leži ravno med nanosom silikona in/ali na znatno odstopanje druge nosilne plošče na prvo nosilno ploščo 2 koraka nazaj. Izmerite, koliko milimetrov imate, in to lahko popravite s pomočjo oblikovalske postavitve v programski opremi za laserski rezalnik.

Povzetek, za vaše udobje:

• Narežite nalepko po velikosti (pribl. Dimenzije plošče)

• Nalepite nalepko brez vnosa zračnih mehurčkov

• Umerite laser za natančno rezanje nalepke (8-9 W)

• Z laserskim rezalnikom izrežite zgornje sledi bakrenih vezij

• Odstranite nalepko na območjih, ki morajo biti prevodna (sledi vezja, blazinice)

10. korak: Zgornja prevodna plast

V tem koraku bomo delali s tekočo kovino. Poskrbite, da bo vaš delovni prostor popolnoma pokrit (na primer s časopisom). Ko razlijete tekočo kovino, postane bolečina, da jo očistite nazaj. Za to ni pravega topila, niti se ne vpije v spužve ali papirnato brisačo. Najbolje je, da delate res čisto in takoj zatem zavržete časopise, ki ste jih morda razlili. Najbolje je, da si nosite rokavice ali si umijte roke. Tam bodo madeži.

Na tej točki bi morali imeti pravilno definirano šablono. Prepričajte se, da se lepo prilepi na silikon na robovih. Ne želimo, da bi spodaj tekla tekoča kovina.

Zdaj vzemite tekočo kovino in fino krtačo. Tekočo kovino na kratke brise nanesite na odprtine šablon (slike za referenco). To bi moralo biti bolj potapljanje kot razmazovanje. Tekočo kovino je treba prisiliti v tesen stik, da se lahko dobro oprime. Ko pokrijete vzorec šablone, vzemite valjček in odvečno količino tekoče kovine zavijte na stran. To je mogoče obnoviti z majhno plastično pipeto.

V kratkem:

• Prepričajte se, da je nalepka dobro pritrjena na robove izpostavljenih območij

• Očistite izpostavljene silikonske in sestavne blazinice z izopropilalkoholom

• S čopičem za barvanje grobo pokrijete vsa izpostavljena območja z Galinstanom

• Z valjčkom obrnite naneseni galinstan v enakomerno prevleko

• Odvečni galinstan vrnite nazaj v posodo

• Previdno odstranite šablono nalepk

• Če med odstranjevanjem Galinstan teče na območja, kjer ne bi smel biti, je bil vaš premaz predebel. Očistite površino in znova zaženite v koraku 9.

Korak 11: Dno temeljnih komponent

Ta korak je povsem samoumeven. Pred tem ste že dvakrat nanesli temeljni premaz. Samo ponovi še enkrat. Poudarek ni na silikonski foliji, ampak na spodnjih straneh sestavnih delov in zlasti na delih, na katerih ni natisnjene tekoče kovine. Pustite, da se temeljni premaz posuši in takoj po tem nadaljujte s korakom 12.

• Uporaba Bison Silicone Primerja in zračne krtače (Sealey Tools AB931)

• Dno izpostavljenih komponent poškropite s tanko plastjo temeljnega premaza

• Pustite, da se posuši in takoj po tem nadaljujte s korakom 12

Korak 12: Silikon z ulitkom/rezilom

Tudi ta je bolj podoben tistemu, ki ste ga počeli prej. Najpomembnejše tukaj je višina, na kateri nanesete plašč. Prejšnji sloj (sestavni sloj) je bil 1 mm (priporočena LED je bila debela 0,7 mm + 0,3 mm, kot je bilo predlagano prej). Za vsak sloj vezja je na vrhu dodana višina 0,5 mm silikona, da ostane dovolj prostora za neenakomerne premaze s tekočo kovino. Višina, na kateri nanesete plašč, torej postane 1 mm + 0,5 mm = 1,5 mm.

Na kratko podrobni koraki:

• Komplet akrilne mastike položite okoli potrebnega oboda silikonske pločevine

• Zmešajte dvokomponentni poli-adicijski silikon iz trdote, trdote 15, Shore 15

• Nalijte v masivni „bazen“, začenši od sredine in na vseh sestavnih delih

• rezilo premažemo s silikonsko plastjo z višino 0,5 mm> debelino trenutnega sklada

• Počakajte, da se silikon strdi

13. korak: maska šablone za spodnjo prevodno plast

In zdaj smo v celoti vstopili v enostavne dele! Vse, kar najdete tukaj, je ponavljanje. Vsak sloj vezja, ki ga nanesete na vrh, je ponovitev korakov, izvedenih za prejšnje plasti vezja. Tukaj morate ustvariti šablonsko masko za plast 2 vezja.

Brez preveč podrobnosti:

• Narežite nalepko po velikosti (pribl. Dimenzije plošče)

• Nalepite nalepko brez vnosa zračnih mehurčkov

• Odrežite spodnje sledi bakrenega vezja z laserskim rezalnikom (W à kalibracija)

• Odstranite nalepko na območjih, ki morajo biti prevodna (sledi vezja, blazinice)

• Prepričajte se, da se nalepka dobro oprime robov izpostavljenega območja

• Očistite izpostavljeni silikon z izopropilakoholom

Korak 14: VIA od zgoraj navzdol

Edina novost so mesta, kjer potrebujemo povezavo med dvema naslednjima plastema vezja. V žargonu se temu reče Vertical Interconnect Access ali VIA na kratko. Če želite ustvariti prehod, morate izrezati odprtino v silikonu, ki pokriva prejšnji sloj vezja. Ko nato za naslednjo plast vezja natisnete novo tekočo kovino, bo tekla v to odprtino in se električno povezala.

Najprej boste morali umeriti (glejte: kalibracija) laser, da natančno prereže silikonsko pokrivno plast na vrhu prejšnje plasti vezja. Nato samo izrežite VIA v skladu s to datoteko. Odstranite vsak izrez silikonskega prekrivnega sloja s pinceto in nadaljujte z naslednjim korakom: natisnite novo plast vezja iz tekoče kovine na vrhu!

Ustvarjanje kratkih različic VIA:

• S pripravljeno masko šablone spodnjega prevodnega sloja

• Kalibrirajte laser, da natančno prerežete silikonsko plast, da izpostavite zgornjo prevodno plast (12-17 W)

• VIA razrežite po celotnem silikonu, kjer je treba zgornjo in spodnjo prevodno plast medsebojno povezati

• Odstranite izrezan silikon, da izpostavite zgornjo prevodno plast

Korak 15: Spodnja prevodna plast

Še enkrat se prepričajte, da je vaš delovni prostor pokrit pri delu s tekočo kovino. Tako se boste veliko lažje spopadli z razlitjem.

Tiskanje te plasti je spet ponovitev prejšnjih prizadevanj. Prepričajte se, da se šablona lepo prilepi na silikon na robovih. Ne želimo, da bi spodaj tekla tekoča kovina. Ponovno uporabite potapljanje, da s finim čopičem nanesete tekoče kovine na odprtine šablon. Vzemite valjček in zvijte presežek tekoče kovine na stran. S plastično pipeto obnovite velike madeže tekoče kovine.

Druga različica TL; DR:

• S čopičem za barvanje grobo pokrijete vsa izpostavljena območja z Galinstanom

• Z valjčkom obrnite naneseni galinstan v enakomerno prevleko

• Previdno odstranite šablono nalepk

• Če med odstranjevanjem Galinstan teče na območja, kjer ne bi smel biti, je bil vaš premaz predebel. Očistite površino in znova zaženite v koraku 13.

• S čopičem za barvanje se dotaknite vsakega VIA in se prepričajte, da sta zgornja in spodnja prevodna plast povezana

Korak 16: Silikon za ulitke/rezila

Zdaj se lahko začnete navduševati! To je naša zadnja plast silikonskega litja, kar pomeni, da je vaš mehki krog skoraj končan! To ste že storili že dvakrat. Zato bom le kratek in povedal, na kakšno višino bi morali ciljati za premazovanje rezila. Komponentno plast debeline 1 mm in plast prvega vezja debeline 0,5 mm že imamo. Debelina tega vezja mora biti tudi 0,5 mm. Zato v tem koraku premaz rezila pri skupni debelini 2 mm!

Hitra proga:

• Komplet akrilne mastike položite okoli potrebnega oboda silikonske pločevine

• Zmešajte dvokomponentni poli-adicijski silikon iz trdote, trdote 15, Shore 15

• Nalijte v masivni „bazen“, začenši od sredine in na vseh sestavnih delih

• rezilo premaže silikonsko plast z višino 500um> trenutne debeline sklada

• Počakajte, da se silikon strdi

Korak 17: Kontaktne blazinice

Medtem ko silikonske naprave lahko vgradijo napajanje (baterija) in obdelavo (mikrokrmilnik), za preprostost tega primera dodajamo zunanje priključke za napajanje LED. V tem koraku bomo prerezali silikon do kontaktov, ki smo jih vstavili v notranjost. Ponovno boste morali kalibrirati laser (glejte: kalibracija), da ne poškodujete spodnjih plasti. Ko naredite reze, silikonske izreze raztrgajte s pinceto. Nato odtrgajte odvečne silikonske ostanke vaših stikov in jih očistite z vatiranimi palčkami ter nanesite spajkanje na kontakte za dodatno zanesljivost.

Kontaktne blazinice, kratka zgodba:

• Umerite laser, da prerežete silikonsko plast in izpostavite bakrene trakove (20-30 W)

• Z laserskim rezalnikom prerežite stike vezja

• Odstranite silikon na območjih izreza

• Očistite izpostavljene bakrene blazinice s hitro sušečim topilom

• Na odprte blazinice nanesite spajkanje, dokler kontakti ne poravnajo silikona. Med spajkanjem odstranjujte odvečni silikon in odstranjujte umazanijo, dokler se spajka ne prilepi na blazinico.

Korak 18: Vzorec brez izreza

Čas je, da svoj mehki tokokrog osvobodite z nosilne plošče! Ker naša prenosna plošča ni bila premazana s temeljnim premazom pod našim mehkim vezjem, moramo le prerezati stranice in jo lahko odstranimo. Za rezanje vzorca uporabite priloženo rezalno datoteko. Ponavljajte reze z naraščajočo močjo, dokler se vzorec ne sprosti. Z -odmik vašega laserja mora biti -1 (polovica višine sklada). Ko je izrez vzorca popolnoma narejen, dvignite vogal z ene strani in nato odrežite mehki krog brez vseh nastavkov pod njim, ki so nastali v zračnih luknjah nosilne plošče. Dobro si ga oglejte: vaša prva silikonska naprava! Skladno, raztegljivo in mehko vezje!

Vzorec, izrezan brez oznak:

• Kalibrirajte laser za rezanje celotnega silikonskega sklada (40-60 W)

• Z laserskim rezalnikom izrežite obris vzorca

• Vzorec dvignite s plošče, medtem ko ga ročno odrežite brez silikonskih nastavkov, ki so nastali v zračnih odprtinah prenosne plošče

19. korak: občudujte

Sedaj priključite silikonsko napravo na 5V napajanje. Vsaka pot konektor-upor-led-priključek ima ločeno potrebo po napajanju. Oboje lahko povežete vzporedno. Samo pazite na polarnost vašega LED -a in temu primerno priključite napajalne povezave. Ko se vaše mehko vezje napaja, se mora vklopiti modra LED.

Raztegnite svoje vezje! Če ste naredili pravilno, bi morali zlahka doseči 50% obremenitve brez poškodb vezja. Glavna točka okvare bodo vaše kontaktne blazinice, saj so te izdelane iz togih folij, ki se raztrgajo z velikimi obremenitvami.

Naslednji pridevniki ustrezajo vaši silikonski napravi:

• Prilagodljiv

• Mehko/raztegljivo

• Samozdravljenje

• prosojna

• Popolnoma zaprta

Področja uporabe, ki jih predvidevam: biomonitoring obliži (na koži), nosljivi materiali, silikonske naprave, vgrajene v tekstil, elektronska vezja, ki segajo v mehanske spoje, elektronika za vožnjo ali zaznavanje za mehke robote,…

Katere aplikacije se vam zdijo primerne za te edinstvene vrste mehkih vezij? Sporočite mi v komentarjih! Komaj čakam, da vidim, kaj boste pripravili. Sporočite mi, če je vaša stavba edinstvena. Kdo ve, morda bi vam lahko dal kakšen nasvet!

Vso srečo pri eksperimentiranju, Na zdravje, Noageli