Dvostranska izdelava tiskanega vezja s 3D tiskalnikom: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Poskušal bom s pomočjo spremenjenega 3D tiskalnika razložiti izdelavo izolacijskega usmerjevalnika dvostranskega tiskanega vezja.

Ta stran me je navdihnila za uporabo mojega 3D tiskalnika za izdelavo tiskanih vezij. Pravzaprav metoda, opisana na tej strani, deluje dovolj dobro. Če sledite korakom, verjetno dobite dobro izdelano enostransko vezje. Moji prispevki so nekako izboljšana tiskalna glava (zaradi česar je enostavnejša in učinkovitejša z uporabo elektromotorja za igrače) in razvoj metode za dvostransko tiskano vezje.

S to metodo sem naredil pcb avtomatskega dozirnika za mačje krme za poučevanje.

-skodelica

-3d tiskalnik (spremenjen) in programska oprema (Repetier)

-Trajno pisalo za označevanje

-aceton

-ploski zatiči

-Programska oprema Flatcam

-Vrtalnik

-Glavica tiskalnika (majhen elektromotor. Uporabil sem majhen motor iz helikopterja majhne velikosti RC) in ohišje po meri)

-raztopina za jedkanje. ferid klorid.

-Zabojnik

1. korak: Oblikovanju dodajte položaje zatičev in lukenj

Ker izdelujemo dvostransko tiskano vezje, morajo biti risbe na površinah popolnoma poravnane. Tudi premik za četrt mm lahko uniči tiskano vezje.

Za pritrditev bakrene plošče in poravnavo risb sem uporabil zatiče z ravno glavo.

Potrebujemo osem zatičev na tiskarski postelji in štiri luknje na bakreni plošči. Odprtine na deski se morajo ujemati z iglami zatičev. Štirje zatiči se uporabljajo za stran A, drugi štirje pa za stran B. Položaj zatičev in lukenj na plošči je treba izračunati tako, da se mora plošča, ko obrnete ploščo na drugo stran, ujemati z zasnovo te strani.

Vprašanje je torej, kako lahko izračunamo položaj potisnih zatičev?

Obstaja odlična programska oprema, imenovana FlatCam. S to programsko opremo lahko ustvarite datoteke, ki so potrebne za 3D tiskalnik za tiskanje oblikovanja tiskanega vezja, in dobite tudi položaje luknjic in umestitev pin.

Ta programska oprema je namenjena CNC strojem. Ker pa so načela delovanja CNC strojev in 3D tiskalnikov skoraj enaka, potrebujete le majhen trik za risanje položajev zatičev.

Osnovni postopek izdelave dvostranskih PCB je opisan tukaj. Če sledite tem korakom, lahko izklopite položaje igel (tako imenovane luknje za poravnavo v programski opremi flatcam), ne pa tudi položajev glave potisnih zatičev. Na srečo ima flatcam ročna orodja za risanje geometrije, tako da lahko okoli lukenj za zatiče dodate osem krogov, ki predstavljajo položaje potisnih glav. (slike potisnih zatičev, nameščenih nad vročo ploščo 3D tiskalnika, prikazane v naslednjem koraku)

Ročno sem našel središče poravnalnih lukenj in okoli njih narisal 1 cm krog.

Končna slika zasnove je prikazana na sliki. Rdeči krogi predstavljajo potisne glave zatiča.

2. korak: Izvoz datoteke, združljive s 3D tiskalnikom

flatcam lahko izvaža datoteke gcode, združljive s CNC. Ta vrsta datoteke je skoraj združljiva s 3D tiskalnikom. Različni tiskalniki lahko zahtevajo drugačno obliko in dodatne ukazne vrstice. Moj tiskalnik ima na primer funkcijo samodejnega izravnave, ki jo je treba sprožiti z dodatno ukazno vrstico. Druga sprememba, ki sem jo naredil, je bila dodajanje dodatnega prostora oznaki koordinate Y. To sem naredil z orodjem za iskanje in zamenjavo beležnice.

Končno risbo lahko preverite s programsko opremo za nadzor 3D tiskalnika, kot je repetir.

z Prilagoditve ravni, velikost orodja in številne druge nastavitve zahtevajo nekaj napake ob koncu preskusa. Bralcu sem prepustil, da sam najde najboljšo kombinacijo vrednot.

Če sta oblika datoteke in risba v redu, jo lahko pošljete neposredno v tiskalnik.

3. korak: Narišite položaje potisnih zatičev in namestite zatiče na ležišče tiskalnika

V tem koraku potrebujete dve ločeni datoteki gcode z ravno kamero. Ena za položaje potisnih zatičev, druga pa za luknje za iglo na bakreni plošči.

Najprej položaji zatičev. Debel papir ali risanko položite na ležišče tiskalnika in ga pritrdite z dvostranskim trakom. S pomočjo izhodne programske opreme ploščate kamere se na papir narišejo položaji potisnih zatičev. Uporabite lahko nabor orodij za pero ali isti nabor orodij, ki jih boste uporabili za praskanje bakrene plošče. V risbo lahko vključite tudi položaj plošče.

Nato se bakrena plošča položi na risbo, tiskalnik se požene za luknje za pin in na plošči postanejo vidne vsaj štiri oznake lukenj. Za ta korak morate ustrezno prilagoditi razdaljo z. Ploščo lahko izvrtate. Za tiskanje morate izvrtati vsaj štiri majhne luknje za shranjevanje pisalnih potrebščin na postelji tiskalnika. Te luknje so potrebne tudi za poravnavo plošče za obojestransko tiskanje.

Dvostranski škotski trak se uporablja za potiskanje zatičev. Nato jih previdno namestijo na svoje točno mesto.

Ko dokončate ta korak, morate bakreno ploščo postaviti na ležišče tiskalnika, kot je prikazano na sliki. Luknje na plošči morajo biti natančno poravnane z iglami potisnih zatičev in to mora biti res, ko obrnete ploščo.

4. korak: Očistite in pobrusite

Očistite bakreno ploščo z milom in peskom z brusnim papirjem. Brušenje je pomembno, ker se sicer lahko med postopkom jedkanja odstrani permanetno črnilo. Na površini bakrene plošče potrebujete nekaj hrapavosti

5. korak: Pobarvajte bakreno ploščo

Za ta korak potrebujete stalno pisalo. Večina jih bo opravila delo. Kljub temu boste morda potrebovali nekaj poskusov. Za dodatno zaščito sem nanesla dva sloja barve. Površina plošče mora biti enakomerno pokrita. Trajno črnilo se lahko zlahka opraska, še posebej, če se posuši. Zato morate biti previdni, da ne opraskate nobene površine. Za zaščito vsaj ene strani krožnika sem uporabila papirnato brisačo.

6. korak: Pobarvano ploščo položite na ležišče tiskalnika in natisnite

Zaprto ploščo morate postaviti na ležišče tiskalnika, kot je prikazano. Za ohranjanje bakrene plošče je potreben dvostranski škotski trak.

Izravnava tiskalnika je na tej stopnji zelo pomembna. Ker praskasta glava nima vzmetnega mehanizma, lahko vsaka neskladnost višine mize povzroči neustrezno odtrganje barve ali prevelik upor, ki lahko povzroči nihanje glave. Veliko časa sem porabil za iskanje natančnega roba z za dejansko tiskanje.

Definicija 3D tiskanja izhaja iz programske opreme flatcam. (2. korak) Potrebujete vsaj 3 datoteke. Eno za zgornje, drugo za spodnje in na koncu vrtalne položaje. (datoteke definicije položaja vrtanja ne smete uporabljati in jo poskušati vrtati na pamet.)

Postopek tiskanja se ponovi dvakrat.

Pred jedkanjem morate preveriti poravnavo risb. (V prvih poskusih sem imel več neusklajenih zapletov. Marsikaj lahko gre narobe in morda ne boste opazili, dokler ni dokončno jedkanje, ki je nepopravljivo.)

Opomba: tiskalna glava je sestavljena iz majhnega elektromotorja, zaprtega v ohišje s 3D tiskanjem. Tako so nastale najčistejše črte na plošči. (Preizkusil sem veliko drugih različnih materialov, oblik in mehanizmov, vključno s trdno kovinsko palico z vzmetjo.)

7. korak: jedkanje z uporabo železovega klorida

Dejanski čas jedkanja se lahko spreminja glede na gostoto in temperaturo raztopine. moja je trajala približno 25 minut.

Posoda mora biti vsaj 5 mm nad dnom posode za jedkanje. Uporabil sem plastične oddaljene dele (znotraj raztopine ne morete uporabiti kovine), privit na ploščo. Če tega ne storite, se površina plošče dotakne dna posode in nastanejo neželene praske ali tekočina za jedkanje, ki morda ne bo dosegla enakomerno do spodnje površine.

Odvečno barvo lahko odstranite z acetonom.

Na koncu opisanega postopka sem dobil kakovostno dvostransko tiskano ploščo za uporabo pri mojih elektronskih projektih

Poskusil sem nevtralizirati raztopino železovega klorida in dodal vodo, bogato z juho, pred izpustom v odpadni sistem. (Moja teorija je, da je milo na osnovi, železov klorid pa kislina, zato z mešanjem nastane sol in nevtralizira raztopino. Zanima me, ali je to dobra ideja in res pomaga pri zaščiti okolja). Pravzaprav lahko raztopino shranite v varni steklenici in isto raztopino uporabite večkrat.