Tee oikea PCB -valotusyksikkö halvasta UV -kynsien kovetuslampusta: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Mitä yhteistä PCB -tuotannolla ja väärennetyillä kynsillä on? Molemmat käyttävät korkean intensiteetin UV -valonlähteitä, ja onneksi niillä valonlähteillä on täsmälleen sama aallonpituus. Vain PCB -valmistukseen tarkoitetut ovat yleensä kalliita ja väärennetyt kynnet ovat hieman kilpailukykyisempiä.

Tässä ohjeessa kerrotaan, kuinka tällaisen laitteen avulla voidaan rakentaa edullinen valonlähde, joka soveltuu paljastamaan erilaisia piirilevytuotannossa esiintyviä UV -herkkiä materiaaleja, kuten kuivakalvonvalonkestävää valoa ja UV -kovettuvaa juotosnaamiota.

Sen lisäksi, että se on erittäin edullinen (noin 20 dollaria kaikista tarvittavista materiaaleista), tämä rakenne korjaa muutamia ongelmia, jotka olen nähnyt muilla välilevyillä olevilla laitteilla:

• Kollimaatio: Jos haluat yksinkertaisesti paljastaa levyn, jossa on melko karkeita ominaisuuksia, sinun ei tarvitse tehdä mitään tästä. Voit käyttää kynsikuivainta sellaisenaan ja kutsua sitä päiväksi. Mutta voidaksesi paljastaa pieniä ominaisuuksia (jopa 5 millimetriä tämän sivuston mukaan), sinun on varmistettava, että kaikki UV -säteesi tulevat samasta suunnasta, joka on täsmälleen kohtisuorassa paljastamaasi levyyn nähden.
• Valaistuksen tasaisuus koko valotustasolla. Kuvittele, että haluat paljastaa todella suuren taulun, esim. A4 tai Letter -kokoinen. Haluat saman määrän energiaa koko levylle ilman kuumia tai tummia pisteitä. Tätä varten energialähteellä on oltava tietty etäisyys valotustasosta ja tarvitset joko erittäin tiiviisti pakatun joukon UV-lähteitä (kuten UV-LED-valoja, jotka voivat olla melko kalliita) tai tehokkaan heijastinrakenteen UV-lähteille sinulla on käsilläsi, mitä minä keksin.
• Valotusaika: Minulla ei ole aavistustakaan, kuinka nopeasti tämä lähde on esivalmistetulla positiivisella kuparipinnoitetulla materiaalilla, koska en ole koskaan käyttänyt sellaista, mutta kuivakalvovalokuvalla se tuntuu todella nopealta. Kuten alle kaksi minuuttia nopeasti. Asia on, etten ole oikein pätevä tulkitsemaan tuloksia oikein, joten minun on kerättävä muutama mielipide tästä.

Vaikka tämä rakenne on erittäin edullinen, sen avulla voit saavuttaa tuloksia, jotka vastaavat tai (joissakin tapauksissa) jopa ylittävät jopa 10 kertaa kalliimpien laitteiden tulokset.

Vaihe 1: Tarvittavat työkalut

• Vahva sakset
• Jonkinlainen saha tai (mieluiten) CNC-jyrsin heijastinmallien leikkaamiseksi
• Kuumalankavaahtoleikkuri (erittäin helppo tehdä!)
• Kuuma liimapistooli
• Vanha ruuvimeisseli (kaikenlainen onnistuu)
• Juotosrauta, lankaleikkuri
• Kuuman ilman lähde. Kevyempi kelpaa, mutta kuumailman jälkiasennus on mukavampi:)

Vaihe 2: Materiaalit

• Tällainen UV -kynsien kovetuslamppu
• 300x220x100mm pala XPS: ää tai vastaavaa vaahtolevyä (jos et saa 100 mm: n tavaraa, voit käyttää ohuempaa materiaalia, varmista, että se on vähintään ~ 60 mm)
• putkimiehet alumiiniteippi
• lanka
• kutisteputki
• nippusiteet
• juottaa
• ilmastointiteippi
• kuumat liimapuikot
• kaksi vaneriromua, paksu pahvi, PCB -materiaali tai vastaava, vähintään 110x60 mm

Vaihe 3: Lataukset

Tässä ovat tiedostot heijastinmallien tekemiseksi ja parannettu kalibrointikortti.

Heijastinmallissa on kaksi g-kooditiedostoa, yksi jyrsintään ja toinen laserleikkaukseen. Siellä on myös SVG. Levytaideteos toimitetaan kotkatiedostona ja käänteisenä PS -tiedostona.

Vaihe 4: Rippaa UV -kynsien kovetuslamppu

Ensin sinun on hankittava valaisimet ja piirilevy kynsien kovetuslampusta. Irrota kaikki ruuvit, irrota kaikki tulpat ja irrota kiinnittimien johdot, koska kaikki nämä on joka tapauksessa pidennettävä.

Leikkaa sitten kalusteet kotelosta. Varmista, ettet tee tätä, kun lamput on asennettu, tai ne voivat jarruttaa! Sinun ei tarvitse työskennellä erittäin puhtaana, vaan katkaise kaikki ylimääräinen materiaali lampun sisään menevältä sivulta, koska se liimataan heijastimeen ja on siten huuhdeltava.

Vaihe 5: Laske heijastin ja tee malli

Jos tämä ei ole sinun juttusi, voit ohittaa tämän vaiheen, koska tein sen puolestasi.:)

Niille, jotka haluavat tietää, tässä on:

Parabolinen heijastin on mukava tapa kohdistaa yhdensuuntaiset säteet yhteen pisteeseen, mutta se toimii myös toisinpäin.

Kuten olet ehkä jo huomannut, kynsilakankuivaimen UV -putket eivät ole tavallisia pyöreitä loisteputkia, joissa on yksi kosketin kummassakin päässä, koska niitä käytetään useimmissa kaupallisissa harrastajayksiköissä.

Joten heijastimemme ei ole myöskään tavallinen parabolimuoto, vaan kaksi päällekkäistä.

Tässä putkien mitat:

Putken halkaisija = 11 mm

Putken siirtymä keskeltä = 7,5 mm

Heijastimen kokonaisleveys = 110 mm (puolet valotustasosta)

Haluttu keskipiste = 12 mm (jättää noin 6 mm putken ulkoseinän ja heijastimen seinän väliin. Pitäisi riittää, koska putket eivät kuumene kovin paljon)

Säännöllinen, yksittäinen parabooli, joka kääntää nämä arvot:

Paraabelin leveys = 95 mm

Paraabelin tarkennus = 12 mm

Paraabelin yhtälö (mukaan lukien tarkennus) menee näin:

y = x^2 / 4f missä x on puolet leveydestä tai halkaisijasta, f on polttoväli ja y on korkeus, jonka haluamme tietää.

Kun arvomme on kytketty, yhtälö näyttää tältä:

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

Joten y y: ssä x = 47,5 on 47. Nyt meidän tarvitsee vain piirtää kaksi näistä paraboleista ja peittää ne 15 mm: n päässä toisistaan. On olemassa erilaisia tapoja tehdä tämä. Käytin freeCADia, joka ei luultavasti ole paras tapa tehdä se, joten en mene siihen.

Kun olet saanut graafisen esityksen heijastimesi muodosta, jää vain löytää tapa siirtää se fyysiseen esineeseen, mikä voidaan tehdä laserleikkurilla, CNC -myllyllä tai vanhanaikaisella tavalla vapaasaha ja paljon kiroilua. Muista, että mallimateriaalisi on kestettävä kuumalanganleikkurin kuumuutta.

Vaihe 6: Leikkaa heijastin

Ennen kuin leikkaat vaahtomuoviosaasi, on hyvä harjoitella. Lisäksi ennen varsinaisen heijastimen muodon leikkaamista sinun on leikattava kaikki muut vaahtolohkoon haluamasi syvennykset (asennusta varten ja UV -lamppujen virtalähteen sijoittamiseksi). Voit tehdä asennusreikiä lämmittämällä vanhaa ruuvimeisseliä kevyemmällä tai kuumailmapistoolilla ja työntämällä sen vaahtoon.

Kiinnitä mallit vaahtolevyyn niin, että ne ovat täsmälleen vastakkain. Voit käyttää tähän kuumaa liimaa, mutta varo, ettet käytä liikaa, jotta voit irrottaa ne tuhoamatta vaahtoa myöhemmin. Leikkaa sitten vaahto mallien alta kuumalla lankaleikkurilla. Huomaa, että kuumalangan leikkauspituuden on oltava vähintään heijastimen koko leveys eli 300 mm.

Jos puolet heijastimesta on valmis, poista mallit varovasti ja kiinnitä ne loput puolet. Leikkaa vaahto pois, poista mallit ja olet valmis tässä vaiheessa.

Muutama sana lankaleikkurin valmistamisesta ja käytöstä:

Tein hyvin yksinkertaisen kappaleen muutamasta puunpalasta, langasta ja E -kielestä sähkökitarasta (.009 -mittari, jos muistan oikein). Hankala asia on löytää sopiva virtalähde. Jos sinulla ei ole pääsyä laboratoriopöytävirtalähteeseen, sinun on kokeiltava, mikä virtalähde antaa sinulle oikean lämpötilan. Verkossa olevat ihmiset näyttävät menestyneen erilaisilla seinäsyylillä tai paristoilla. Paras tapa, jonka olen nähnyt, on käyttää LiPo -akkua, jossa on harjattu nopeudensäädin ja servotesteri. Älä käytä LiPo -akkuja ilman nopeudensäädintä, ellet tiedä täysin mitä olet tekemässä, ne voivat räjähtää sinuun!

Tässä on erittäin hyvä video, joka selittää kaiken yksityiskohtaisesti.

Vaihe 7: Tee heijastin heijastavaksi

Vaikka UV-säteily on osa ympärillämme näkyvää valoa, sen ominaisuudet ovat aivan erilaiset kuin näkyvän valon. Näkyvälle valolle toimiva peili ei ehkä toimi lainkaan UV -säteilylle. Alumiinin tiedetään kuitenkin heijastavan voimakkaasti UV -spektriä. Siksi käytämme tätä heijastimen peittämiseen.

Käytin alumiinista putkimiesteippiä, joka on helppokäyttöinen ja toimii mainostetun mukaisesti (eli heijastaa UV -säteilyä), mutta maksaa hieman (jopa 10 dollaria rulla). Jos sinulla on tiukka budjetti, saatat päästä eroon keittiön alumiinifoliosta, mutta en suosittele sitä, yksinkertaisesti siksi, että kuvittelen, että se on valtava kipu perseessä, kun yritän näyttää karkeat tavarat. Lisäksi putkimiesteippi on itseliimautuva, mikä säästää päänsärkyä löytää liimaa, joka ei sula vaahtoa, josta heijastin on tehty.

Vaihe 8: Asenna kiinnikkeet

Nyt voit vihdoin asentaa lamput valaisimiin. Aivan oikein, asennat lamput ennen kuin kiinnität kiinnikkeet heijastimeen. Tämä johtuu siitä, että on paljon helpompi säätää lamput heijastimen keskelle kuin ilman lamppuja.

Tämä osa on nyt tärkeä:

Heijastimen tarkennus on täsmälleen 12 mm heijastimen syvimmän pisteen yläpuolella, joten UV -putkien keskipisteen on oltava mahdollisimman lähellä tätä tarkennusta. Huomaa myös, että heijastin ei todellakaan ole yksi paraabeli, vaan kaksi päällekkäistä, koska UV -lampuissasi on kaksi rinnakkaista putkea.

Vaihe 9: Johdotus

Kun kaikki lamput ovat paikoillaan, voit kytkeä kaikki johdot ja asentaa virtalähteen aiemmin leikattuun syvennykseen. Pidennä lampun kiinnittimien johtoja ja muista eristää oikein kaikki verkkovirta- tai suurjännitepisteet.

Käynnistä se testiä varten ja jos kaikki toimii, jatka viimeiseen vaiheeseen.

Vaihe 10: Asennus ja kalibrointi

Jotta heijastimien kollimointi- ja homogenointivaikutukset toimisivat oikein, tarvitset noin 40 cm: n etäisyyden heijastimesi reunan ja valotustason välillä. Minusta oli helpointa asentaa valotuslaite hyllyn alle ja pitää valotustaso toisella hyllyllä sen alla.

Voit pitää piirilevyn ja taideteoksen paikallaan käyttämällä lasilevyä (parempi kaksi yhteen kiinnitettynä) tai tyhjiöpöytää/pussia (ylivoimaisesti paras ratkaisu). Tein erittäin raa'an (mutta toimivan) tyhjiöpussin keskikokoisesta pakastuspussista, palasta muoviletkua ja vähän kuumaa liimaa. Nauhoita taideteos taulullesi, laita se pussiin, liitä se johonkin tyhjiöön (halpoja akvaario -pumppuja voidaan muuttaa, iso (> = 50 ml) ruisku toimii myös, tai jos kaikki muu epäonnistuu, työnnä letku suuhusi ja ime sitä:))

EDIT: Huomasin, että 60 ml: n ruisku ja kodinkonekaupan puristin tekivät ihanteellisen tyhjiöpumpun. Katso kuva!

Ennen kuin voit käyttää valotinta, sinun on kuitenkin kalibroitava se, jotta tiedät kuinka kauan valotus kestää. Tiedän kaksi tapaa tehdä tämä ja vain yksi niistä voidaan tehdä ostamatta ylimääräistä tavaraa, joten tästä keskustellaan täällä.

Tein pienen (todella, se on pieni!) Levyn asettelun, joka on taulukko, jossa on "laskuri" toisessa sarakkeessa ja jälkiä pienenevästä leveydestä toisessa. Kun olet lämmittänyt valotusaikaa ~ 10 minuuttia (sinun on tehtävä tämä joka kerta, kun haluat paljastaa levyn, jotta tulokset ovat tasaiset), alat paljastaa levyn kaikilla muilla paitsi "10 minuutin" riveillä, jotka on peitetty jollakin läpinäkymättömällä (esim. Muovilla) lahjakortti, varmista, että se on todella läpinäkymätön!). Yhden minuutin kuluttua vedät korttia hieman, jotta saat selville "9 minuutin" rivin jne. Anna levyn paljastua pimeässä kylmässä paikassa muutaman minuutin ajan (5-30) ja kehitä sitä tavalliseen tapaan. Jopa ilman laudan syövytystä, sinulla pitäisi olla pallokenttäluku siitä, kuinka kauan sinun on paljastettava levyt parhaan mahdollisen tuloksen saavuttamiseksi. Tässä on kuva siitä, miltä oikein näytetyn ja kehitetyn jäljen pitäisi näyttää.

Toinen tapa tehdä tämä on käyttää Stouffer -vaakaa tässä kuvatulla tavalla.

Vaihe 11: Johtopäätös ja kiitokset

Vaikka tehtaalla valmistetut piirilevyt ovat helpommin saatavilla kuin koskaan, on vielä muutamia markkinarakoja, joissa DIY on toteutettavissa oleva vaihtoehto. Kuvittele vain, että tarvitset juuri nyt valmistetun levyn tai vain yhden, mutta suuren, tai monta toistoa, jonka lauta voi käydä läpi kehityksen aikana. Tällaisissa tapauksissa 10 laudan valmistaminen joka kerta, kun tarvitset yhden, voi tulla hieman kalliiksi, puhumattakaan siitä, että sinun on odotettava +4 viikkoa, ennen kuin ne saapuvat kotiovellesi.

Lisäksi on olemassa lukemattomia vaihtoehtoja PCB: n valmistamiseksi kotona, mukaan lukien eristysreititys ja väriaineen siirto, mutta perinteinen menetelmä (fotokemiallinen työstö) tuottaa ylivoimaisesti parhaat tulokset.

Tämän ohjeen valotusaine perustuu vahvasti tässä kuvattuun UV -lähteeseen, mutta niiden suunnittelu on silti kymmenen kertaa kalliimpaa kuin tämä. Yksi asia heidän suunnittelussaan on, mutta en ole vielä lisännyt sitä, on kollimointiruudukko, lähinnä siksi, että paikallisella valmistajamme laserleikkuri oli rikki viikkoja, joten en voinut tehdä sitä. Voin lisätä yhden myöhemmin ja raportoida tuloksista, mutta toistaiseksi olen todella tyytyväinen tämän erittäin halvan rakenteen tuloksiin.

Toinen loistava inspiraation lähde olivat loistavan David Windestålin eri videot ja ohjeet osoitteessa rcexplorer.se. Tällä kaverilla on todella hulluja taitoja!

Jos sinulla on kommentteja, korjauksia tai jotain, kommentoi. Jos olet kiinnostunut muista projekteistani, voit tutustua blogiini.

Vaihe 12: Lisää kalibrointia ja reaalimaailman tuloksia

Ensimmäinen kalibrointikorttisuunnitteluni oli nopea ja likainen asettelu, jonka tein ajattelematta liikaa. Halusin kuitenkin selvittää, mihin uusi valotuslaitteeni todella kykeni, joten tein parannetun, tällä kertaa neljällä pystysuoran jäljen ryhmällä, 7, 6, 5 ja 4 mil ja välilyönnit. Huomaa, että mainostettu 5/5mil resoluutio oli peräisin alkuperäisestä ajattelusta ja tinker -suunnittelusta, jossa on kollimointiruudukko. Kuten kuvat osoittavat, tämä ruudukko ei näytä olevan tarpeellinen 5/5mil: n saavuttamiseksi.

MUOKATA:

Tein vielä toisen kalibrointikortin, jonka olin paljastanut filmille, jotta tiedän lopullisesti, mikä on mitä. No nyt tiedän. Jopa todellisilla valokuvateoksilla 5/5 mil on paras, mikä on käytännössä saavutettavissa. 4/4mil toimii, mutta tällä tasolla kaikki likahiukkaset ovat tärkeitä, eikä kotilaboraani ole tarpeeksi puhdas. Ei ole niin, että käytän yleensä jotain pienempää kuin 10mil (muutamia jalanjälkiä lukuun ottamatta, tietenkin), vaikka levyt olisi tehty tehtaalla.

Olenko siis tyytyväinen siihen, miten tässä kävi? Lyön vetoa, että olen! Alle 30 euron valotusyksikkö, joka kykenee 5/5mil ominaisuuksiin (ja teoriassa jopa enemmän), ainoa haittapuoli on, että se ei ole aivan yhtä virtaviivainen kuin uudet hienot LED -laatikot, kaikki rakentavat nyt. Mutta epäilemättä paljon halvempaa!