Mukautettujen piirilevyjen tulostaminen 3D -tulostimella: 7 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Jos et näe ensimmäistä kertaa 3D -tulostinta, olet todennäköisesti kuullut jonkun sanovan jotain seuraavista:

1) Osta 3D -tulostin

2) Tulosta toinen 3D -tulostin

3) Palauta alkuperäinen 3D -tulostin

4) ????????

5) Voitto

Nyt jokainen, jolla on kohtuullinen tietoisuus 3D -tulostimien kyvyistä ja niiden valmistamisesta, ymmärtää, että tämä on (enimmäkseen) vitsi.

Nyt ihmiset ovat todistaneet kerta toisensa jälkeen, että 3D -tulostimen mekaanisten komponenttien 3D -tulostus on erittäin mahdollista, mutta vitsauksen alueella elää aina yksi asia - elektroniikka.

Joten luulen, että mitä olen tehnyt täällä, olen tuonut tämän vitsi askeleen lähemmäksi sitä, ettei se ole vitsi … koska 3D -tulostimeni voi tulostaa piirilevyjä.

Huomautus: Jos olet nyt kiinnostunut muuttamaan tulostimesi PCB -piirturiksi, tämä ohjesarja tulisi nähdä enemmän ohjeena siitä, miten onnistuin saamaan sen toimimaan minulle, jotta neuvoisivat suunnitteluvaihtoehtojasi. Jokainen tulostin ja leikkausohjelmisto ovat hieman erilaisia, joten kaikki asennuskomponentit vaativat todennäköisesti hieman luovaa ajattelua, jotta se toimisi omalla asetuksellasi.

Vaihe 1: Tein videon

Tein videon, jos lukeminen ei ole sinun juttusi!

En ole koskaan tehnyt tällaista videota, mutta toivottavasti se tekee sen.

Muuten vieritä kirjallisiin vaiheisiin!

Vaihe 2: Pysyvät merkit

Aloitin etsimällä parhaiten löydettyjä pysyviä merkkikyniä. Löysin nämä STAEDTLER -pysyvät Lumicolor -merkit Amazonista, alle 20 puntaa tuolloin, löysin myös mustia pysyviä merkkejä liittyvistä tuotteista, mutta mieluummin sinistä, koska niiden kärjen leveys oli noin 0,4 mm.

Pysyvät merkit (Amazon -linkki)

www.amazon.co.uk/gp/product/B000J6ER0Y/ref…

Kun kynät saapuivat, testasin niitä pienellä kuparilevyllä nähdäkseni, kestäisikö se rautakloridia, jota käytän etsauksena. Huomasin, että Sharpie, sininen Lumicolor ja musta Lumicolor vastustivat ferrikloridia pienellä vaivalla.

Vaihe 3: Kynän asentaminen tulostimeen

Seuraava osa oli selvittää, kuinka kynä kiinnitetään koneeseen.

Olen muuttanut koneeni käyttämään tavallista E3D V6 -suulakepuristinta, koska varasuulakepuristin on pakattu ja se on ollut loppu noin 7 kuukautta, joten olin jo tutustunut suulakepuristimen akselin käytettävissä oleviin kiinnityspisteisiin.

Keskityin käyttämään näitä kahta ruuvia, jotka kiinnittävät ekstruuderikokoonpanon tulostimen ekstruuderin kelkkaan sisältyvään voima -anturiin.

Jotkut tärkeät seikat, joita pidin (ja itse asiassa vaikuttivat koko suunnitteluun), olivat kuinka paljon voimaa kynän kärkeen kohdistettiin. Kiinnike tarvitsi jonkin verran pystysuuntaista liikettä, jotta kynän kärki ei vain murskaa siihen painuvan sängyn voiman vuoksi.

Sekä kuinka paljon heiluttelua tilaa kynällä oli kiinnikkeessään. Jos kynässä on pieni heiluminen joko kulmassa tai X- tai Y -akselilla, piirretyt viivat eivät ole yhtä tarkkoja, kun malli on piirretty, mikä rajoittaa työkalun lopullista tarkkuutta.

Olen onnistunut ratkaisemaan nämä molemmat ongelmat pienikokoisella lineaarisella kiskolla.

Ollakseni rehellinen, en ostanut tätä tavaraa. Onnistuin saamaan sen keskustelemalla suunnittelustani joidenkin insinööriystävieni kanssa, kun yksi heistä vei tämän ulos laatikosta ja lahjoitti sen minulle. En edes tiedä paljonko se maksaisi, jos joku haluaisi sellaisen ostaa.

Tämä lineaarinen kisko on koneistettu tarkasti siihen pisteeseen, että en voi havaita kiskon heilumista, ja se on riittävän sileä, jotta kynätelineen paino vetää sen alas oman painonsa alle.

Vaihtoehtoja on kuitenkin aina, nopea haku "Miniatyyrinen lineaarikisko" banggoodista toi tämän pintaan. Se on vähän pitkä, mutta mitään Dremel ei voi selvittää. Muuten kiskon mitat näyttävät järkevältä ehdokkaalta suunnittelulle. Halpa myös.

Pienoiskisko (Banggood)

www.banggood.com/9MN-Miniature-Guide-Linea…

Suunnittelin sitten kynätelineen pitämään kynän tiukasti kiinni, kun se painetaan sisään, ja sopivilla ruuvinreikillä sen kiinnittämiseksi lineaarikiskoon ja sitten asennuskiinnikkeeseen.

Pilkkasin nopeasti myös pienen pidikkeen käyttämättömän ekstruuderikokoonpanon pitämiseksi. En halunnut irrottaa sitä, koska se sammutti koneen anturivirheillä. Lisäksi yksi parhaista tavoista lyhentää sähköliittimien käyttöikää on tehdä ja katkaista yhteyksiä uudelleen ja uudelleen.

Vaihe 4: Kirjoittimen temppu piirtämiseen

Tähän mennessä minulla oli kynä kiinni koneessani ja minun oli selvitettävä tarkalleen, kuinka aion huijata koneeni piirtämään kauniita kuvia minulle.

Ensimmäinen ajatukseni oli suhteellisen yksinkertainen: suunnittele 3D -malli ja tee siitä yksi tai kaksi kerrosta paksu. Tällä tavalla, kun kone yrittää tulostaa osan, se saa kynän jäljittämään koko suunnitellun pinta -alan. Tässä oli kuitenkin pieni ongelma, koska tavanomaisilla viipalointiasetuksilla ekstruuderi yksinkertaisesti liikkuu rakojen yli, mutta kun kynä on paikallaan, se jättää viivan, joka jäljittää nämä liikkeet. Kaivoin viipalointiasetukseni läpi ja löysin Z -nostotoiminnon, jota käytettiin vuotavien ekstruudereiden vuotamisen minimoimiseen.

Asetin arvon riittävän suureksi, jotta kynän kärki poistetaan sen osan pinnalta, jossa on rakoja

olemassa suunnittelussa.

Kun tein omaa viipalointiprofiilia piirturille, käänsin myös kaikki ekstruuderin ja lämmitetyn sängyn lämpötila -asetukset huoneenlämpötilaan, koska lämmitys ei ole välttämätöntä tässä prosessissa.

Muutin suuttimen halkaisijaa 0,3: een asetuksissa vastaamaan paremmin kynän kärjen halkaisijaa. Valitsin hieman pienemmän arvon varmistaakseni, että suurille täytetyille alueille piirretyt viivat olivat päällekkäisiä. On mahdollista, että tämä aiheuttaa ongelman, jossa uusi mustesarja liukenee uudelleen ja vahingoittaa osan edellisestä rivistä, mutta en ole käyttänyt valtavasti aikaa tämän prosessin optimointiin enkä ole täysin tutkinut tätä ongelmaa.

Kun viipalointiprofiilit oli asetettu, jatkoin plotterin testaamista paperilla ja sitten kupariromua, jonka olin asettanut tasoittaaksesi piirtämisen mutkat.

Mutta yhteenvetona tärkeistä asioista:

LIFT Z (asetettu arvoon 5 mm +)

Lämpötilat asetettu alhaisiksi (muuten lämmität sänkyäsi ja suulakepuristinta turhaan)

Muuta suuttimen halkaisija harkintasi mukaan (pienempi arvo, suurempi piirtotarkkuus… tiettyyn pisteeseen asti)

Vaihe 5: Sijoittele tontti

Tontin sijainti on varsin tärkeä, kun käytät pian piirtäjääsi.

Meidän on tiedettävä, mistä kone aikoo piirtää juonemme ja asettaa kuparipäällysteisen levymme siihen paikkaan. Tätä varten suoritan muutaman yksinkertaisen vaiheen:

1) Tee neliö, joka on samankokoinen (tai hieman suurempi) kuin tontti

2) Valitse sille paikka viipalointiohjelmistossasi, jos sinulla on ruudukko, joka auttaa muuten käyttämään kiinteitä x/y -koordinaatteja

3) Piirrä neliö tulostusalustalle (saatat haluta peittää sen paperilla tai teipillä tätä tehdessäsi)

4) Aseta ja kiinnitä kuparipäällysteinen levysi tulostuspatjaan käyttämällä piirrettyä neliötä oppaana

5) Aseta todellinen tontti samaan asentoon kuin neliöohjain

6) Toivottavasti olet tehnyt sen oikein ja aloita piirtäminen! (kuiva -ajo on suositeltavaa, jos olet epävarma tarkkuudestasi)

Vaihe 6: Piirrä piirilevy

Seuraavat tehtävät on siis tasoittaa juoniasetusten tai kynätelineen kaikki mutkat, tarkistaa viat ja yrittää säätää kokoonpanoa niiden poistamiseksi.

Mutta rehellisesti, olemme enemmän tai vähemmän valmiita. Jos tontti irtoaa tulostimesta puhtaasti, sinun kannattaa ehkä tarkistaa jälkesi ja täyttää kaikki reiät tai leikata kynän musteeseen jääneet shortsit käsin.

Hienoa on, että kun tämä prosessi on viritetty, se on puhdas, turvallinen ja suhteellisen nopea. Mahdollisia virheitä seuraa normaalisti asetoni, lanka ja sitten sängyn pinnalle uusi halkeama.

Vaihe 7: Syötä PCB

Tämä ei ole etsausopetus, joten toivon, että tiedät kuinka tämä osa menee.

Tartuin asiaankuuluviin henkilönsuojaimiin ja suosikkihartsiini - ferrikloridiin. "Suosikki" vain siksi, että se on kaikki mitä olen käyttänyt.

Pudotettiin lauta kylpyammeeseen, kaadettiin etsauksen päälle ja ravistelin sitä hieman noin 30 minuuttia (tein etsauksen kylmänä, olisi ollut nopeammin lämmin).

Tulos näkyy yllä olevissa kuvissa. Kaiken kaikkiaan ei ole paha, jos sanon sen itse.

Yritin olla mahdollisimman rehellinen näyttääkseni viat etsauksessa vain osoittaakseni, että olen löytänyt menetelmän, mutta en menetelmää. Olen varma, että on tehtävä paljon hienosäätöä tämän prosessin nostamiseksi seuraavalle tasolle.

Muste kestää hyvin syövyttämistä, mutta näyttää hajoavan siellä, missä se on ohuempaa.

Henkilökohtaisesti pidän musteen jättämisestä piirilevyyn etsauksen jälkeen silkkipainon muodossa, ja se muuttuu, kun menet juotamaan levyt!

Olen huomannut, että muste vastustuskykyisenä näyttää toimivan vain kuparilla ja messingillä (olen menestynyt vain täällä), mutta ei toiminut teräksessä. Luulen, että se johtuu mahdollisesti kuparipitoisuudesta, mutta rehellisesti en tiedä.

Kerro mielipiteesi ja jos sinulla on kysyttävää, kerro minulle. Arvostan, että tämä ei ole Lego -luokan opetussarja.

- KdogGboii