Naredite ustrezno enoto za izpostavljenost PCB iz poceni svetilke za utrjevanje UV nohtov: 12 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Kaj imata skupna proizvodnja PCB in ponarejenih nohtov? Oba uporabljata visoko intenzivnost ultravijoličnih virov svetlobe in imata srečo, da imata ti viri svetlobe popolnoma enako valovno dolžino. Samo tisti za proizvodnjo PCB so običajno precej dragi, tisti za ponarejene nohte pa so nekoliko bolj konkurenčni.

Ta navodila govorijo o tem, kako uporabiti takšno napravo za izdelavo poceni svetlobnega vira, primernega za razkrivanje različnih materialov, občutljivih na UV žarke, ki se pojavljajo pri proizvodnji tiskanih vezij, na primer fotorezisteta iz suhega filma in UV strjevalne maske za spajkanje.

Poleg zelo nizkih stroškov (okoli 20 USD za vse zahtevane materiale) ta zgradba obravnava tudi nekaj vprašanj, ki sem jih videl na drugih napravah v vmesnikih:

• Kolimacija: Če želite preprosto izpostaviti ploščo s precej grobimi funkcijami, vam tega ne bi bilo treba storiti. Lahko uporabite samo sušilec za nohte in ga pokličite za en dan. Če pa želite izpostaviti majhne lastnosti (do 5 mil, glede na to spletno mesto), morate poskrbeti, da vsi vaši UV -žarki prihajajo iz iste smeri, ki je popolnoma pravokotna na ploščo, ki jo izpostavljate.
• Enotnost osvetlitve po celotni ravnini osvetlitve. Predstavljajte si, da želite izpostaviti res veliko tablo, npr. Velikost A4 ali črka. Želeli bi enako količino energije na celotni plošči, brez vročih ali temnih madežev. Za to mora imeti vir energije določeno razdaljo od ravnine izpostavljenosti in potrebujete bodisi zelo tesno zapakirano paleto UV-virov (na primer UV-LED, ki so lahko precej drage), bodisi učinkovit odsevni odsek za UV-vire imate pri roki, kar sem si zamislil.
• Čas osvetlitve: Nimam pojma, kako hiter je ta vir s predhodno občutljivim pozitivnim materialom, oblečenim v baker, saj teh stvari še nikoli nisem uporabljal, vendar se s fotorezistom na suhem filmu počuti zelo hitro. Hitro manj kot dve minuti. Stvar je v tem, da res nisem usposobljen za ustrezno razlago rezultatov, zato moram zbrati še nekaj mnenj o tem.

Torej, čeprav je zelo nizka, vam bo ta zgradba omogočila doseganje rezultatov, ki se ujemajo ali (v nekaterih primerih) celo presegajo tiste pri napravah, ki so do 10 -krat dražje.

1. korak: potrebna orodja

• Močne škarje
• Nekakšna žaga ali (po možnosti) CNC-usmerjevalnik za izrezovanje odsevnikov
• Rezalnik iz vroče žice (zelo enostaven za izdelavo!)
• Pištola za vroče lepilo
• Stari izvijač (primeren je kateri koli)
• Spajkalnik, rezalnik žice
• Vir vročega zraka. Vžigalnik bo ustrezal, postaja za predelavo vročega zraka pa je lepša:)

2. korak: Materiali

• UV svetilka za utrjevanje nohtov, kot je ta
• 300x220x100 mm kos XPS -a ali podobne pene
• vodovodarji aluminijasti trak
• žica
• skrčljiva cev
• kablske vezi
• spajkanje
• lepilni trak
• vroče lepilne palice
• dva kosa odpadne vezane plošče, debelega kartona, PCB materiala ali podobnega, velikosti najmanj 110x60 mm

3. korak: prenosi

Tu so datoteke za izdelavo predlog za reflektor in izboljšano umetniško delo na kalibracijski plošči.

Za predlogo reflektorja obstajata dve datoteki kode g, ena za rezkanje in ena za lasersko rezanje. Obstaja tudi SVG. Umetniška plošča je na voljo kot datoteka orla in kot obrnjena datoteka PS.

4. korak: Odstranite UV žarnico za nohte

Najprej morate dobiti svetilke in tiskano vezje iz svetilke za utrjevanje nohtov. Odvijte vse vijake, odklopite vse vtikače in razpojite žice za napeljave, saj je treba vse to vseeno podaljšati.

Nato izrežite napeljave iz ohišja. Pazite, da tega ne storite z nameščenimi svetilkami, sicer se lahko zavirajo! Ni vam treba delati zelo čisto, le pazite, da odrežete ves odvečni material na strani, kamor bo šla svetilka, saj bo ta prilepljena na reflektor, zato mora biti poravnana.

5. korak: Izračunajte reflektor in naredite predlogo

Če to ni vaša stvar, lahko ta korak preskočite, ker sem to storil namesto vas.:)

Za tiste, ki želijo vedeti, sledi:

Parabolični reflektor je lep način fokusiranja vzporednih žarkov v eno točko, deluje pa tudi obratno.

Kot ste morda že opazili, UV -cevi v sušilniku za nohte niso vaše običajne okrogle fluorescenčne cevi z enim kontaktom na vsakem koncu, saj se uporabljajo v večini komercialnih enot za ljubitelje.

Torej tudi naš reflektor ni pravilne oblike parabole, temveč dva prekrivajoča se.

Tu so meritve iz cevi:

Premer cevi = 11 mm

Odmik cevi od središča = 7,5 mm

Skupna širina reflektorja = 110 mm (polovica ravnine osvetlitve)

Želena žariščna točka = 12 mm (ostane približno 6 mm med zunanjo steno cevi in steno reflektorja. Moral bi biti dovolj, saj se cevi ne segrejejo zelo)

Za običajno enojno parabolo, ki pomeni te vrednosti:

Širina parabole = 95 mm

Fokus parabole = 12 mm

Enačba za parabolo (vključno s fokusom) gre takole:

y = x^2 / 4f, kjer je x polovica širine ali premera, f je goriščna razdalja in y je višina, ki jo želimo vedeti.

Z vključenimi vrednostmi je enačba videti tako:

y = 47,5^2 /4*12 = 2256,25 / 48 = 47

Torej je naš y pri x = 47,5 47. Zdaj moramo le narisati dve paraboli in ju prekrivati 15 mm narazen. Za to obstajajo različni načini. Uporabil sem freeCAD, kar verjetno ni najboljši način, zato se ne bom spuščal v to.

Ko dobite grafično predstavitev vaše oblike reflektorja, je vse, kar je še potrebno, najti način, kako jo prenesti na fizični predmet, kar lahko naredite z laserskim rezalnikom, CNC mlinom ali po staromodno z freza in veliko psov. Ne pozabite, da mora material predloge vzdržati toploto rezalnika vroče žice.

6. korak: Odrežite reflektor

Preden razrežete svoj edini kos pene, je dobro, da se malo vadite. Preden izrežete dejansko obliko reflektorja, izrežite vse druge vdolbine, ki jih želite v svojem bloku iz pene (za montažo in namestitev napajalne plošče za UV žarnice). Montažne luknje lahko naredite tako, da star izvijač segrejete z vžigalnikom ali pištolo za vroč zrak in ga potisnete v peno.

Predloge prilepite na penasto ploščo, tako da so popolnoma nasprotne drug drugemu. Za to lahko uporabite vroče lepilo, vendar pazite, da ga ne uporabite preveč, da jih lahko odstranite, ne da bi kasneje uničili peno. Nato z vročo žico izrežite peno pod šabloni. Upoštevajte, da mora biti dolžina rezanja vaše vroče žice vsaj celotna širina reflektorja, to je 300 mm.

Če je polovica reflektorja narejena, previdno odstranite predloge in jih prilepite na preostalo polovico. Izrežite peno, odstranite predloge in s tem korakom ste končali.

Nekaj besed o izdelavi in uporabi rezalnika žice:

Naredil sem zelo preprosto iz nekaj kosov odpadnega lesa, nekaj žice in vrvice E iz električne kitare (.009, če se prav spomnim). Težko je najti primeren vir napajanja. Če nimate dostopa do napajalnika za laboratorijske klopi, boste morali eksperimentirati, kateri vir energije vam bo dal pravo temperaturo. Zdi se, da so ljudje na spletu uspešni pri različnih vrstah bradavic ali baterij. Najboljši način, ki sem ga videl, je uporaba baterije LiPo z brušenim krmilnikom hitrosti in servo testerjem. Ne uporabljajte baterij LiPo brez krmilnika hitrosti, razen če popolnoma veste, kaj počnete, lahko se pojavijo!

Tukaj je zelo dober video, ki podrobno razlaga vse.

7. korak: Naj bo reflektor odseven

Čeprav je UV-sevanje del vidne svetlobe, ki je okoli nas, se njegove lastnosti precej razlikujejo od lastnosti vidne svetlobe. Ogledalo, ki deluje za vidno svetlobo, morda sploh ne bo delovalo za UV. Znano je, da je aluminij v UV spektru zelo odseven. Zato bomo s tem pokrili reflektor.

Uporabil sem aluminijasti vodovodni trak, ki je enostaven za uporabo in deluje kot je oglaševano (tj. Odbija UV sevanje), vendar stane malo (do 10 USD za zvitek). Če imate omejen proračun, bi se morda izognili kuhinjski aluminijasti foliji, vendar vam tega odsvetujem, preprosto zato, ker si predstavljam, da je zelo boleče v rit, ko poskušate razstaviti krhke stvari. Tudi vodovodni trak je samolepilni, kar vam prihrani glavobol pri iskanju neke vrste lepila, ki ne bo stopilo pene, iz katere je izdelan reflektor.

8. korak: Montirajte napeljave

Zdaj lahko končno namestite svetilke v svetilke. Tako je, svetilke namestite, preden pritrdite napeljave na reflektor. To je zato, ker je veliko lažje nastaviti svetilke tako, da so v središču reflektorja, kot pa brez nameščenih svetilk.

Zdaj je ta del pomemben:

Odsev reflektorja je natančno 12 mm nad najglobljo točko reflektorja, zato mora biti središče vaših UV cevi čim bližje temu ostrenju. Upoštevajte tudi, da odsevnik v resnici ni ena parabola, ampak dve prekrivajoči se, saj imata vaši UV žarnici dve vzporedni cevi.

9. korak: Ožičenje

Ko so nameščene vse svetilke, lahko vse povežete in napajalnik namestite v vdolbino, ki ste jo prej izrezali. Podaljšajte žice za napeljave svetilk in poskrbite, da boste ustrezno izolirali vse točke, ki vodijo omrežje ali visoko napetost.

Zaženite ga za preskus in če vse deluje, nadaljujte do zadnjega koraka.

10. korak: Montaža in kalibracija

Če želite, da učinki kolimatorja in homogenizacije reflektorjev delujejo pravilno, potrebujete razdaljo približno 40 cm med robom reflektorja in ravnino osvetlitve. Najlažje se mi je zdelo, da je osvetljevalec nameščen pod polico, moja ravnina izpostavljenosti pa na drugo polico pod njo.

Za pritrditev tiskanega vezja in umetniškega dela lahko uporabite stekleno ploščo (bolje dve skupaj pritrjeni) ali vakuumsko mizo/vrečko (daleč najboljša rešitev). Naredil sem zelo surovo (vendar delujočo) vakuumsko vrečko iz srednje velike vrečke za zamrzovanje, kosa plastične cevi in malo vročega lepila. Umetnine nalepite na tablo, jih položite v vrečko, povežite z nekakšnim vakuumom (obstajajo poceni akvarijske črpalke, ki jih je mogoče spremeniti, bo delovala tudi velika (> = 50 ml) brizga ali, če vse drugo ne uspe, cev vtakni v usta in jo sesaj:))

EDIT: Ugotovil sem, da sta 60 ml brizga in objemka iz trgovine za gospodinjske izdelke idealna vakuumska črpalka. Oglejte si sliko!

Preden lahko uporabite svoj osvetljevalec, ga morate umeriti, da boste vedeli, kako dolgo ga je treba izpostaviti. Poznam dva načina, kako to narediti, in samo enega od njih je mogoče narediti, ne da bi bilo treba kupiti dodatne stvari, zato bom o tem razpravljal prav o tem.

Naredil sem malo (res, majhno!) Postavitev plošče, ki je tabela s "števcem" v enem stolpcu in sledmi padajoče širine v drugem. Po segrevanju osvetljevalca za približno 10 minut (to morate storiti vsakič, ko želite izpostaviti ploščo, za dosledne rezultate) začnete razkrivati ploščo z vsemi vrsticami razen z "10 minut", ki jih pokriva nekaj neprozornega (npr. darilno kartico, samo se prepričajte, da je res neprozorna!). Po eni minuti nekoliko povlečete kartico, da odkrijete vrstico "9 minut" itd. Po razkritju pustite ploščo nekaj minut (5-30) na temnem hladnem mestu in jo razvijte kot običajno. Tudi brez jedkanja plošče bi morali določiti, koliko časa morate izpostaviti svoje plošče za najboljši možni rezultat. Tukaj je slika, kako naj bi izgledala pravilno izpostavljena in razvita sled.

Drugi način za to je uporaba Stoufferjeve lestvice, kot je opisano tukaj.

11. korak: Zaključek in priznanja

Čeprav so tovarniško izdelani PCB -ji lažje dostopni kot kdaj koli prej, obstaja še vedno nekaj niš, kjer je DIY izvedljiva alternativa. Predstavljajte si, da potrebujete trenutno izdelano ploščo ali samo eno, vendar veliko, ali številne ponovitve, ki jih lahko plošča preide med razvojem. V takih primerih se lahko ob vsaki izdelavi 10 desk, ki jih potrebujete, nekoliko podraži, da ne omenjam, da je treba čakati +4 tedne, da pridejo na vaša vrata.

Obstaja tudi nešteto možnosti za izdelavo PCB -jev doma, vključno z izolacijskim usmerjanjem in prenosom tonerja, vendar tradicionalna metoda (fotokemična obdelava) daje daleč najboljše rezultate.

Izpostavljalec v tem navodilu močno temelji na tukaj opisanem viru UV, vendar je njihova zasnova še vedno desetkrat dražja za gradnjo od tega. Ena stvar, ki jo ima njihov dizajn, vendar je še nisem dodal, je kolimacijska mreža, predvsem zato, ker je bil laserski rezalnik v našem lokalnem izdelovalnem prostoru več tednov pokvarjen, zato ga nisem mogel narediti. Morda bi ga dodal kasneje in poročal o rezultatih, vendar sem zaenkrat zelo zadovoljen z rezultati te super poceni izdelave.

Drug velik vir navdiha so bili različni videoposnetki in navodila briljantnega Davida Windeståla na rcexplorer.se. Ta tip ima res nore sposobnosti!

Če imate pripombe, popravke ali karkoli, prosim, komentirajte. Če vas zanimajo drugi moji projekti, si lahko ogledate moj blog.

12. korak: Več kalibracije in resničnih rezultatov

Prva zasnova kalibracijske plošče, ki sem jo naredil, je bila hitra in umazana postavitev, ne da bi preveč razmišljal o tem. Želel pa sem izvedeti, česa je moj novi raziskovalec resnično sposoben, zato sem naredil izboljšano, tokrat s štirimi skupinami navpičnih sledi, 7, 6, 5 in 4 milj z ustreznimi presledki. Upoštevajte, da je bila oglaševana ločljivost 5/5mil izvirna zasnova in zamisel, ki ima kolimacijsko mrežo. Kot kažejo slike, se zdi, da ta mreža ni potrebna za dosego 5/5mil.

UREDI:

Naredil sem še eno zasnovo kalibracijske plošče, ki sem jo izpostavil na filmu, da bom enkrat za vselej vedel, kaj je kaj. No, zdaj vem. Tudi s pravimi fotografskimi umetninami je 5/5 milj najboljše, kar je praktično dosegljivo. 4/4mil sicer deluje, toda na tej ravni je pomemben vsak delček umazanije in moj domači laboratorij preprosto ni dovolj čist. Tako ali tako običajno ne uporabljam nič manj kot 10 milj (očitno razen določenih odtisov), tudi če imam plošče izdelane v tovarni.

Torej, sem zadovoljen, kako se je to izkazalo? Stavite, da sem! Enota izpostavljenosti za manj kot 30 evrov, ki zmore funkcije 5/5mil (in teoretično še več), edina pomanjkljivost je, da ni tako racionalizirana kot tiste fancy nove LED škatle, ki jih zdaj gradijo vsi. Brez dvoma pa veliko ceneje!