Mukautetun piirilevyn tekeminen pienitehoisella laserkaivertajalla: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Seuraa lisää tekijältä:

Tietoja: Tekijä, insinööri, hullu tiedemies ja keksijä Lisätietoja IgorF2: sta »

Kotitekoisen piirilevyn valmistuksessa on useita menetelmiä verkossa: alkeellisimmasta, vain kynän avulla, kehittyneempään 3D -tulostimien ja muiden laitteiden käyttöön. Ja tämä opetusohjelma koskee viimeistä tapausta! Tässä projektissa näytän kuinka valmistaa painettu piirilevy edullisilla ja pienitehoisilla laserleikkureilla.

Viime aikoihin asti löydät vain yhden näistä koneista valmistajien tiloissa tai muissa kaupallisissa tiloissa. Ne maksaisivat tuhansia dollareita, joten tavallinen valmistaja ei voisi saada sitä itselleen. Internetissä on myös joitain laserleikkauspalveluja, mutta mielestäni ne eivät olisi täydellinen valinta nopeaan prototyyppityöhön. Onneksi nyt on saatavilla useita laserkaiverruskoneita verkossa! Useimmissa niistä on pienitehoinen laser, ja niitä voidaan käyttää vain piirustusten etsaamiseen ja kaiverrukseen eri pinnoille (esimerkiksi lasi, metalli tai puu). Niiden pinta -ala ja laservoima ovat vain murto -osa ammattikoneista, mutta se olisi hyvä alku valmistajille ja harrastajille.

Tässä opetusohjelmassa näytän sinulle, kuinka käytin pienitehoista laserkaivertajaa painetun piirilevyn (PCB) tuottamiseen. Se olisi hyvä vaihtoehto, jos haluat tehdä ensimmäisen piirilevyn prototyypin (ainakin kunnes tilaat paremman version verkko -valmistajalta!).

Löydät käyttämäni laserleikkurin seuraavista linkeistä:

rebrand.ly/laserengraver-BG

rebrand.ly/laserengraver-AMZ

rebrand.ly/laserengraver-GB

Tiesitkö, että täältä löydät mahtavan laserleikkausluokan Instructablesista? Tarkista se:

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

_

Quando se trata de fazer on PCB -kotelo, puhekoodi encontrar vários métodos online: desde os mais rudimentares, utilizando apenas uma caneta, até os mais sofisticados usando impressoras 3D e outros equipamentos. Esse -opetusohjelma cai nesse último caso!

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 algunservicos de corte a laser on-line, mas, na minha opinião, eles não seriam and escolha perfeita para prototipagem rápida. Huomautus, olemassaolon kaupunki ja grafiikan laserlaite verkossa! A maioria delas têm laserit de baixa potência e podem ser usadas apenas para gravação em diferentes superfícies (video, metalli tai madeira, esimerkiksi). Sua área de superfície and potência de laser são apenas uma fração das máquinas profissionais, mas são um bom começo para os fazedores e entusiastas. Neste -opetusohjelma, useimmat harjoitukset, kuten gravora, laser de baixa potência para produzir a placa de circuitito (PCB tai PCI). Pode ser uma boa alternativa 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 USA nesse tutorial no link abaixo:

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

rebrand.ly/laserengraver-GB

Você sabia que pode encontrar, mukaan lukien aula de corte ja laser -vesi Instructables? Confira:

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

Vaihe 1: Työkalut ja materiaalit

Tässä opetusohjelmassa käytettiin seuraavia työkaluja ja materiaaleja:

• 10 W laserkaiverrus (linkki / linkki / linkki). Sitä käytettiin piirustuspiirustuksen tulostamiseen tyhjälle kupariselle PCB -levylle.
• Kuparinen piirilevy (linkki / linkki / linkki). Kotitekoiset piirilevyt painetaan yleensä kuparipinnoitetuille fenolilevyille. Levyn koko pinta on päällystetty (toisella puolella tai molemmilla). Kupari on johtava materiaali, kun taas fenolisubstraatti ei voi johtaa sähköä. Poistamalla kuparikerroksen osia voidaan luoda raitoja komponenttien väliin ja luoda piirilevy.
• Lateksi PVA vesipohjainen muste. Kuten myöhemmin näet tässä opetusohjelmassa, käytin vesipohjaista mustetta luodakseni maskin kuparisen PCB: n pinnalle. Tämä naamio estää kuparikerroksen osien poistamisen rautakloridiliuoksella.
• Maaliharja. Piirilevylle on levitettävä paksu maalikerros, ja siveltimestä on tässä hyötyä.
• Ferrikloridi. Tämä tulee suolana ja se on liuotettava veteen ennen käyttöä. Tämä liuos voi syövyttää kuparia ja poistaa sen sen fenolisesta alustasta. Levitä naamio ja vain liuokseen altistuvat kuparilevyn osat liukenevat.
• Hioa. Lopulta sinun on poistettava jäljellä oleva naamio levyltä. Tämä voidaan tehdä helposti hiekkapaperilla.

_

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 (linkki / linkki / linkki). Circuitos caseiros são normalmente impressos em placas cobreadas de fenolite, podendo ter um lado ou ambos revestidos com cobre. O cobre é um -materiaalin kondensaattori, enquanto tai 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 -pohja. Como você vai ver posteriormente nesse -opetusohjelma, 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 resolvida em água antes de ser usada. Essa solução é capaz de correctr o cobre, removeendo-o do substrato formado pela placa de fenolite. Aplicando-se uma máscara, garante-se que apenas nas partes de cobre expostas serão resolvidas.
• Lixa. Ao fim do processo, ennaltaehkäisevä poistoaine tai lopullinen da máscara da placa. Isso pode ser feito helpmente utilizando-se uma lixa.

Vaihe 2: Kotitekoinen PCB -valmistusprosessi

Kotitekoisten piirilevyjen valmistusprosessi koostuu yleensä seuraavista vaiheista:

1. PCB -suunnittelu

Tässä vaiheessa piirretään tuotettava levy. On mahdollista suunnitella uusi levy ja tehdä kopioita avoimista projekteista. Voidaan käyttää erilaisia CAD -ohjelmistoja (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle jne.).

2. Levitä naamio piirilevylle

Kun painettu piirilevy on suunniteltu, se on siirrettävä piirilevyyn. Voit tehdä tämän useilla tavoilla: käyttämällä lämpömenetelmää (siirtämällä väriainetta paperiarkista levyyn, lämmittämällä), manuaalisesti (piirtämällä piirit sopivalla kynällä) ja jopa käyttämällä 3D -tulostinta. Tässä projektissa käytin laserkaivertajaa mallin siirtämiseen levylle.

3. PCB: n kemiallinen syövytys

Kun maski on siirretty levylle, levyn osien korroosio suoritetaan kuparin osien poistamiseksi. Prosessin lopussa levyn tulisi olla vain piirin muodostavien raitojen kanssa.

4. Puhdistus ja viimeistely

Kun korroosio on valmis, levy on valmis puhdistettavaksi, porattavaksi ja hitsattavaksi. Tarkista sen jälkeen kaikki, käynnistä se ja ole onnellinen!

_

Valmistusprosessi PCB -koteloille normaali koostumus, joka sisältää sekoitukset:

1. Suunnittele da placa

Nesse passo é feito o desenho da placa que se pretende produzir. Jos sinulla on mahdollisuus hankkia hanke tai toteuttaa projektit avoimesti, Quanto realizar cópias de projetos opensource. Erilaisia CAD -podem -ohjelmistoja (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle jne.).

2. Sovellus muille piirilevyille

Uma vez com o desenho do circuitito impresso, e transferário transferi-lo para a placa de circuitito. Existem várias formas de fazer isso: usando o método térmico (transferindo-se toner de uma folha de papel para a placa, através da aplicação de calor), manuaalinen (desenhando-se os circuitito com uma caneta apropriada) e até mesmo utilizando-se uma impressora 3D. Nesse -projektissa käytetään kortadoralaseria laserin siirtämiseen tai desinfiointiin.

3. Syövyttävä PCB

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

4. Limpeza ja acabamento

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

Vaihe 3: Piirilevyn suunnittelu ja maskin luominen

Kun sinulla on piirilevy (suunniteltu käyttämällä mitä tahansa valitsemasi CAD -ohjelmistoa), voit viedä sen SVG -muodossa ja lukea sitä muussa graafisessa muokkausohjelmistossa. Tässä prosessissa voidaan viedä useita kerroksia: ylhäältä, alhaalta, naamio, silkki jne. Kaikki kerrokset ovat saatavana normaalissa tai peilimuodossa. Tässä opetusohjelmassa kuvattu valmistusprosessi edellyttää, että piirilevyyn levitetään maski. Maskin peittämä peitelevyn osa ei ruostu ja jää siksi päätylevyyn. Osat, jotka eivät ole peitetty naamarilla, altistuvat rautakloridille, syöpyvät ja poistetaan piirilevystä.

Tässä prosessissa on tarpeen päällystää koko levy maalikerroksella ja poistaa vain muutama osa laserkaiverruslaitteella.

Tällä tavalla useimpien ohjelmistojen luoman maskin värit pitäisi kääntää toisinpäin (käännä mustat pikselit valkoisiksi ja päinvastoin). Maskin kääntämiseen käytettiin kahta ohjelmistoa:

- Inkscape: käytetään SVG -tiedostojen muuntamiseen kuvamuotoon (PNG). Käytetään myös piirustuksen muuttamiseen mustavalkoiseksi kuvaksi (jos CAD viedään värimuodossa);

- Gimp: käytetään maskin värin kääntämiseen (valkoiset pikselit mustissa pikseleissä).

Tuloksena oleva kuva ladataan sitten laserkaiverrusohjelmistoon levyn pintaan tulostamista varten.

Kiinnitä huomiota kuvan mittoihin: tarkista, että laserkaiverrusohjelmiston tulostusmitat ovat halutut todelliselle prototyypille.

Tämän opetusohjelman tapauksessa tietyn levyn suunnittelua ei tehty. Sen sijaan yritin toistaa avoimen lähdekortin, jonka on kehittänyt Fábio Souza: Franzininho. Tämä uskomaton levy voidaan koota ja ohjelmoida helposti kaikilla tasoilla, se on yhteensopiva Arduino IDE: n kanssa ja suunniteltu kokonaan Brasiliassa!

Lisätietoja hallituksen Github-projektista:

_

Uma vez que você tenha o desenho da placa (CAD de sua preferência -ohjelma) Várias camadas podem ser exportadas nesse processo: vista superior, vista inferior, máscara, silk jne. Todas as camadas são podem ser disponibilizadas no formato normal ou espelhado.

O processo de fabricação descrito nesse opetusohjelma 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 and removeidas da placa de circuitito impresso.

Nesse -prosessi ja välttämätön uudelleensijoittaminen todistetaan paikalle, jossa on camada de tinta, e remover apenas algumas seções utilizando a cortadora a laser.

Dessa forma, a othercara gerada pela maioria dos softwares deverá ter suas cores invertida (inverter os pixels pretos para branco e päinvastoin). Käänteinen käännös, muiden ohjelmistojen käyttö:

- Inkscape: SVG -muunnoksen käyttö kuvanmuodossa (png). Também utilizado para transformar o desenho em uma imagem preto e branca (caso tai CAD exporte em formato colorido);

- Gimp: käyttö invertterissä ja muussa (pixels brancos em pixels pretos).

Kuvan tulos, joka on alkanut carregada ilman ohjelmistoa gravadora laser laser vaikutuksen superfície da placa.

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

Ei caso desse -opetusohjelmaa, joka on saatavana tai projeto de uma placa específica. Ao invés disso, kymmenen replicar uma placa opensource, desenvolvida pelo Fábio Souza: a Franzininho. Essa incrível placa pode help help montada and programada por usuários de todos os níveis, ja compatível com or Arduino IDE e inteiramente projetada no Brasil!

Mais informações sobre a placa no Github do projeto: