Egyéni NYÁK készítése kis teljesítményű lézergravírozó segítségével: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Kövesse a szerző további információit:

Névjegy: Készítő, mérnök, őrült tudós és feltaláló További információ az IgorF2 -ről »

Ha házi PCB készítésről van szó, számos módszert találhat az interneten: a legalapvetőbbektől, csak toll használatával, a kifinomultabb 3D nyomtatók és egyéb berendezések használatáig. És ez a bemutató az utolsó esetre esik! Ebben a projektben megmutatom, hogyan lehet nyomtatott áramköri lapot készíteni olcsó és alacsony teljesítményű lézervágóval.

A közelmúltig ezek közül a gépek közül csak az egyiket találta meg a gyártótéren vagy más kereskedelmi létesítményekben. Több ezer dollárba kerülnének, hogy egy hétköznapi gyártó ne vehessen magának egyet. Van néhány lézervágó szolgáltatás is az interneten, de véleményem szerint ezek nem lennének a tökéletes választás a gyors prototípuskészítéshez. Szerencsére ma már több lézergravírozó gép is elérhető az interneten! Többségük kis teljesítményű lézerrel rendelkezik, és csak különböző felületek (például üveg, fém vagy fa) maratására és gravírozására használható. Felületük és lézer teljesítményük csak töredéke a professzionális gépeknek, de jó kezdés lenne a készítők és a hobbik kedvelői számára.

Ebben az oktatóanyagban megmutatom, hogyan használtam kis teljesítményű lézergravírozót nyomtatott áramköri lap (PCB) előállításához. Jó alternatíva lenne, ha az első áramköri prototípusát szeretné elkészíteni (legalábbis addig, amíg egy jobb verziót nem rendel egy online gyártótól!).

Az általam használt lézervágót az alábbi linkeken találja:

rebrand.ly/laserengraver-BG

rebrand.ly/laserengraver-AMZ

rebrand.ly/laserengraver-GB

Tudtad, hogy egy félelmetes lézervágó osztályt találsz itt az Instructables oldalon? Nézd meg:

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

_

Quando se trata de fazer uma PCB caseira, você pode encontrar vários métodos online: desde os mais rudimentares, utilizando apenas uma caneta, até os mais sofisticados usando impressoras 3D e outros equipamentos. Ez az oktatóanyag a 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 alguns serviços de corte a laser on-line, mas, na minha opinião, eles não seriam and escolha perfeita para prototipagem rápida. Felizmente, létező városi máquinas de gravação a laser disponíveis online! A maioria delas têm laserers de baixa potência e podem ser usadas apenas para gravação em diferentes superfícies (vidro, metal ou madeira, por example). Sua área de superfície e potência de laser são apenas uma fração das máquinas profissionais, mas são um bom começo para os fazedores e entusiastas. Neste oktatóanyag, most a legtöbb felhasználó használja a gravadora a laser de baixa potência para produzir and placa de circuitito impresso (PCB vagy 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 és gravadora a laser usada nesse tutorial no link abaixo:

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

rebrand.ly/laserengraver-GB

Você sabia que pode encontrar, amely magában foglalja aula de corte és a lézeres víz Instructables? Confira:

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

1. lépés: Eszközök és anyagok

Az oktatóanyagban a következő eszközöket és anyagokat használták:

• 10 W -os lézergravírozó (link / link / link). Az áramköri rajz nyomtatására használták egy üres réz PCB kártyára.
• Réz PCB (link / link / link). A házi áramköri lapokat általában rézbevonatú fenolos lemezekre nyomtatják. A tábla teljes felülete bevonattal van ellátva (egyik vagy mindkét oldalon). A réz vezetőképes anyag, míg a fenolos szubsztrátum nem vezethet áramot. A rézréteg egyes részeinek eltávolításával nyomokat lehet létrehozni az alkatrészek között, létrehozva az áramköri lapot.
• Latex PVA vízbázisú festék. Amint ezt a bemutatót később látni fogja, vízbázisú tintával maszkot készítettem a réz PCB felületén. Ez a maszk megakadályozza a rézréteg egyes részeinek eltávolítását a vas -klorid oldatból.
• Ecset. Vastag festékréteget kell felvinni az áramköri lapra, és itt egy ecset is hasznos lesz.
• Vasklorid. Ez só formájában van, és használat előtt fel kell oldani vízben. Ez az oldat képes korrodálni a rézt, eltávolítva azt a fenolos hordozóról. Vigyen fel maszkot, és csak a rézlemez oldatnak kitett részei oldódnak fel.
• Csiszolópapír. Végül el kell távolítania a maradék maszkot a tábláról. Ez könnyen elvégezhető csiszolópapírral.

_

Os seguintes materiais e ferramentas foram usado nesse tutorial:

• Gravadora 10W lézer (link / link / link). Esse equipamento foi usado para impressão do desenho do circuitito em uma placa cobreada nova.
• PCB de cobre (link / link / link). Circuitos caseiros são normalmente impresso em placas cobreadas de fenolite, podendo ter um lado ou ambos revestidos com cobre. O cobre é um material condutor, enquanto o substrato de fenolite se comporta como isolante de eletricidade. Removendo-se partes da camada de cobre, pode-se criar trilhas entre os komponensek, criando-se assim um circuitito impresso.
• Tinta PVA alap água. Como você vai ver posteriormente nesse tutorial, 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 a ser impressa, e um pincel será bem útil nesse momento.
• Cloreto de ferro. Essa substancia 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, você precisará remover or restante da máscara da placa. Isso pode ser feito facilitmente utilizando-se uma lixa.

2. lépés: Házi PCB gyártási folyamat

A házi PCB gyártási folyamata általában a következő lépésekből áll:

1. NYÁK -tervezés

Ebben a lépésben elkészül az elkészítendő tábla rajza. Lehetőség van új tábla tervezésére és nyílt forráskódú projektekről másolatok készítésére is. Különféle CAD szoftverek használhatók (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle stb.).

2. Vigyen fel maszkot a NYÁK -ra

A nyomtatott áramköri lap tervezése után azt át kell helyezni az áramköri lapra. Ennek több módja is van: a termikus módszer alkalmazásával (a festék átvitelével a papírlapról a lemezre, hő hatására), manuálisan (az áramkör rajzolásával egy megfelelő tollal), és akár 3D nyomtató használatával. Ebben a projektben egy lézergravírozóval átvittem a mintát a lemezre.

3. A PCB kémiai maratása

Miután a maszkot áthelyezték a lemezre, a lemez egyes részeinek korrózióját végzik el, hogy eltávolítsák a réz részeit. A folyamat végén a táblának csak az áramkört alkotó sávokkal kell lennie.

4. Tisztítás és befejezés

A korrózió befejezése után a lemez készen áll a tisztításra, fúrásra és az alkatrészek hegesztésére. Ezek után csak ellenőrizze az összeset, kapcsolja be és legyen boldog!

_

A gyártási folyamat a PCB tok normál állapotában, amely tartalmazza a keverékeket:

1. Design da placa

Nesse passo é feito o desenho da placa que se pretende produzir. É possível tanto realizar o projeto de uma placa nova, quanto realizar cópias de projetos opensource. Különböző szoftverek a CAD podem és a használható eszközök között (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle stb.).

2. Alkalmazás más nyomtatványokhoz

Uma vez com o desenho do circuitito impresso, é needsário 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), manualmente (desenhando-se os circuitito com uma caneta apropriada) e até mesmo utilizando-se uma impressora 3D. Nesse projekt, használja a cortadora lézert a transzferhez vagy a deszkához.

3. Corrosão da PCB

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

4. Limpeza e acabamento

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

3. lépés: NYÁK tervezése és létrehozása

Miután elkészítette a nyomtatott áramköri lapot (amelyet tetszőleges CAD szoftverrel terveztek), SVG formátumban exportálhatja más grafikus szerkesztő szoftverben való olvasáshoz. Ebben a folyamatban több réteg exportálható: felülnézet, alulnézet, maszk, selyem, stb. Minden réteg normál vagy tükrözött formában érhető el. Az oktatóanyagban leírt gyártási folyamat megköveteli, hogy maszkot kell alkalmazni a NYÁK -ra. A fedőlapnak az a része, amelyet a maszk fed, nem lesz korrodált, ezért a véglemezen marad. A maszkkal nem lefedett alkatrészek ki vannak téve a vas -kloridnak, korrodálódnak és eltávolítják a nyomtatott áramkörről.

Ebben a folyamatban a teljes lemezt festékréteggel kell bevonni, és csak néhány részt kell eltávolítani a lézergravírozó segítségével.

Ily módon a legtöbb szoftver által létrehozott maszknak meg kell fordítania a színeit (fordítsa a fekete képpontokat fehérre és fordítva). A maszk megfordításához két szoftvert használtak:

- Inkscape: az SVG fájlok képformátummá (PNG) történő konvertálására szolgál. A rajz fekete -fehér képpé történő átalakítására is használható (ha a CAD színes formátumban exportál);

- Gimp: a maszk színének megfordítására szolgál (fehér pixelek fekete képpontokban).

A kapott képet ezután betöltik a lézergravírozó szoftverbe, és a lemez felületére nyomtatják.

Ügyeljen a kép méreteire: ellenőrizze, hogy a lézergravírozó szoftver kimeneti méretei megfelelnek -e a tényleges prototípusnak.

Ebben az oktatóanyagban egy adott tábla tervezése nem készült el. Ehelyett megpróbáltam megismételni egy nyílt forráskódú táblát, amelyet Fábio Souza fejlesztett ki: Franzininho. Ezt a hihetetlen táblát minden szinten könnyen össze lehet szerelni és programozni, kompatibilis az Arduino IDE -vel és teljes egészében Brazíliában tervezték!

További információ a Github projekt táblájáról:

_

Uma vez que você tenha o desenho da placa (projetado usando qualquer software de CAD de sua preferência) é possível exportar o modelo no formato SVG for leitura em outros software de edição gráfica. Várias camadas podem ser exportadas nesse processo: vista superior, vista inferior, máscara, selyem, stb. Todas as camadas são podem ser disponibilizadas no formato normal ou espelhado.

O processo de fabricação descrito nesse tutorial 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 e removeidas da placa de circuitito impresso.

Nesse processo és szükségét revestir toda a placa com uma camada de tinta, e remover apenas algumas seções utilizando a cortadora a laser.

Dessa forma, a máscara gerada pela maioria dos szoftver deverá ter suas cores invertida (inverter os pixels pretos para branco e vice versa). Para realizar in inversão da máscara, foram utilizados dois software:

- Inkscape: az SVG konvertálója a képformátumban (png). Também utilizado para transformar o desenho em uma imagem preto e branca (caso o CAD exporte em formato colorido);

- Gimp: utilizado para inverter a cor da máscara (pixels brancos em pixels pretos).

A képalkotó eredmény és érettségi nincs szoftver a gravadora lézerhez, amely lenyűgözi a szuperképességet.

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

Nincs caso desse oktatóanyag, nem lehet feito vagy projeto de uma placa específica. Ao invés disso, tentei replicar uma placa opensource, desenvolvida pelo Fábio Souza: a Franzininho. Essa incrível placa pode ser helpmente montada and programada por usuários de todos os níveis, compatible com o Arduino IDE e inteiramente projetada no Brazil!

Mais informações sobre a placa no Github do projeto: