Silikonski uređaji: 19 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Silikonski uređaji pružaju prve prednosti meke i rastezljive elektronike kroz pristup prilagođen proizvođaču. Slijedeći ovaj Instructable, naučit ćete osnovne vještine potrebne za stvaranje vlastitih potpuno integriranih mekih elektroničkih sklopova. Razmislite o Baymaxu! On je izvrsna buduća vizija mekog robota koji će postati stvarnost tek razvijanjem mekih elektroničkih sklopova.

"Čekaj Noagels … Što točno misliš s ovim hokus-pokusom" mekih elektroničkih sklopova "?"

Ukratko, rastezljiva elektronika obećava da će naturalizirati način na koji smo okruženi i komunicirati s našim uređajima. Doslovno su mekani i "rastezljivi" elektronički sklopovi koji otvaraju nove mogućnosti u interakciji čovjek-računalo i ključna su pokretačka tehnologija iza Soft Robotike.

Silikonski uređaji predstavljaju pristup izrade koji je jedinstven jer donosi tehnologiju u zajednicu proizvođača koji je nekada boravio u znanstvenim istraživačkim grupama. Naravno, proces izrade koji pokazuju Silicone Devices nije jedini put prema rastezljivoj i mekoj elektronici, niti je potpuno novi. Znanost radi postupno. Jedan od naših koraka je učiniti tehnologiju jednostavnom za primjenu i doći do proizvođača u cijelom svijetu. (To znači vi. Ovdje, upravo sada!) Kroz naš pristup izradi možete stvoriti vlastite meke sklopove. Silikonski uređaji podržavaju uključivanje mikrokontrolera, I/O komponenti i izvora napajanja, sve zajedno u samostalni uređaj.

Ovaj rad je nastao kroz suradnju Rafa Ramakersa, Kris Luyten, Wima Defermea i Stevena Nagelsa (to sam ja) na sveučilištu Hasselt u Belgiji. Tehnika predstavljena u ovom uputstvu objavljena je na glavnom mjestu interakcije čovjek-računalo: Ljudski čimbenici u računalnim sustavima (CHI 2018). Ova instrukcija ima za cilj prenijeti naše rezultate istraživanja izvan akademske zajednice. Ako želite, možete pročitati detaljnije informacije: Ovdje je stranica projekta tvrtke Silikonski uređaji, cijelu akademsku publikaciju možete pronaći ovdje, a općenitiju pozadinu o izradi rastezljive elektronike zasnovane na međusobnom povezivanju možete pronaći ovdje.

Međutim - kako bismo bili sigurni da niste TL; DR - prijeđimo na posao!

Što će vam trebati:

• Pristup Fablab -ovom ili Makerspace -ovom CO2 laserskom rezaču (referenca: 60W Trotec Speedy 100R)
• Zračni kist (preferirani) ili boca s raspršivačem (pristupačnija alternativa)
• akrilne/PMMA/pleksiglasne ploče (dovoljno za rezanje 2 kvadrata 280x280 mm) koristili smo debljinu 3 mm, sve od 1,5 mm nadalje mora djelovati
• Crna naljepnica od vinila (dovoljna za rezanje 4 kvadrata otprilike 260x260 mm) (koristili smo MacTac 8900 Pro mat crnu)
• Sprej za otpuštanje plijesni (Voss Chemie Trennspray, Smooth-on Ease Release)
• Tečni metal: Galinstan (najbolje je držati 10 g pri ruci, ovisno o tome koliko ste rasipni, mogli biste potrošiti bilo koju količinu više od 5 g)
• 2 kom 3 ml pipete za jednokratnu upotrebu za vađenje Galinstana iz spremnika na šablon
• Kist za finu boju, na primjer iz ovog seta
• Mekani gumijasti valjak (naziva se i gumeni brayer '', poput ovog)
• Silikonski temeljni premaz (testiran Bison Silicone Primer, 3M AP596 promotor adhezije također može djelovati)
• Cijev jeftinog silikonskog brtvila + dozator (pištolj za brtvljenje)
• 2 -komponentni silikon za brzo stvrdnjavanje na bazi platine (silikoni i još testirani, DragonSkin 10 alternativa) Koristeći priložene dizajnerske datoteke, ne smijete premašiti 150 g. Većina setova ipak se prodaje u količinama od 1 kg.
• 3 šalice za miješanje (> 100 ml) i štapići za miješanje (6 "je najprikladnije)
• Vaga je točna do 0,1 ili 0,001 grama (ovi prijenosni čine trik)
• Uređaj za premazivanje oštrica po visini koji se može konfigurirati ili DIY verzija laserskog rezanja u visinama 1 mm, 1,5 mm i 2 mm (TODO, super kratki, zasebni, na ovo se može uputiti)
• 2 LED-ice niskog profila veličine 1206 (Digikey, Farnell)
• 2 otpornika od 100 ohma veličine 2010 (Digikey, Farnell)
• Bakarna ili aluminijska traka. Folija je još bolja (ako ljepilo za traku treba isprati)
• Fina pinceta
• nož X-acto

• Škotska čarobna traka

Ovaj vodič govori o dosta detaljima! Molimo vas da vas ne odbije broj koraka ili dugačak opis. Budući da naš sustav brtvimo silikonom, bit će teško popraviti greške koje postanu očite u fazi ispitivanja. Stoga ćete morati pažljivo pročitati svaki korak i započeti ga od samog početka. Cijeli proces ne bi trebao trajati više od 2 sata ako imate sav alat na raspolaganju i koristite silikon za lijevanje s vremenom stvrdnjavanja od 15 minuta.

Ovaj vodič koristi vrlo osnovni dizajn silikonskog uređaja, koji se sastoji od 4 kontaktne pločice, 2 LED diode i 2 VIA kao primjer. Konačni rezultat prikazan je na fotografiji i videu na vrhu. Iako je ovaj dizajn prilično jednostavan, naš pristup izrade "uradi sam" podržava mnoge vrste SMD komponenti i bilo koji broj slojeva. Stoga se naš pristup prilagođava rastezljivim sklopovima bilo koje složenosti, što je prikazano primjerima dizajna u videu na YouTubeu koji je povezan na početku ovog uputstva.

Ovdje se nalaze sve datoteke dizajna (povezane kao.zip). Zgodna kompilacija pojedinačnih pdf uputa ovdje.

Korak 1: Pokretanje laserskim rezanjem + prijenos ploča

Kao prvi korak morat ćete laserski izrezati neke krute noseće ploče za rad.

Zašto su vam potrebne 2 ploče? Pa, nakon stvaranja sloja komponente na glatkoj početnoj ploči, zalijepit ćemo silikonski list s komponentama na prijenosnu ploču, preokrenuti hrpu, skinuti glatku početnu ploču i tako izložiti komponente s njihove stražnje strane. Prijenosna ploča ima male rupice koje omogućuju izlazak zraka do vlažnog silikonskog sloja u koraku 7.

Zahtjevi prema nosačima ploča:

• Moraju biti jednake veličine za pravilno poravnanje u koraku prijenosa

• Veličina: 280x280mm

• Materijal: prozirni akril (PMMA ili Plexi staklo)

• Označite početnu ploču u gornjem lijevom kutu, prijenosnu ploču u gornjem desnom kutu

Korak 2: Pripremite početnu ploču za komponente

U ovom koraku počet ćemo graditi naš krug na glatkoj startnoj ploči. Kasnije, međutim, želimo ponovo ukloniti ovu ploču. Stoga biste trebali početi raspršivanjem tankog sloja spreja za otpuštanje plijesni po cijeloj površini početne ploče. Nakon toga uzmite naljepnicu od crnog vinila dimenzija nekoliko centimetara ispod dimenzija početne ploče. Zatim odlijepite papir s naljepnicama i stavite naljepnicu ravno na i u sredinu početne ploče; ljepljiva strana prema gore. Naljepnicu pričvrstite ljepljivom trakom (pazite da je ne zalijepite jako jer to može izazvati bore na površini naljepnice). Završite još jednim slojem spreja za otpuštanje plijesni na vrhu ljepljive površine. Držite mlaznicu oko 20 cm iznad površine i raspršite glatki, kontinuirani sloj. Savjet: raspršite dva puta i u preklapajućoj mreži!

Priprema početne ploče:

• Izrežite naljepnicu na veličinu (približno 2 cm manje od dimenzija ploče)

• Stavite statički naboj na naljepnicu i ploču trljajući pamučnom krpom ili papirnatim ručnikom, tako će ravnomernije ležati

• Otpustite početnu ploču s raspršivačem (dvaput i u obliku rešetke)

• Naljepnica ljepljive trake prema gore na početnoj ploči

• Označite oznake položaja komponenti laserskim rezačem (P = 6-7) NE REZITE KROZ

• Otpustite ljepljivu foliju u spreju (dva puta i u obliku rešetke)

Korak 3: Pripremna prijenosna ploča za selektivno prianjanje

Kako bismo zajamčili pravilno poravnavanje tijekom svih koraka nakon koraka 7, od našeg će silikona biti potrebno da stvori snažnu vezu s prijenosnom pločom na mjestima izvan obrisa našeg mekog kruga. Ova snažna veza dobiva se prethodnom obradom prijenosne ploče Bison silikonskim temeljnim premazom. Na kraju procesa izgradnje poželjet ćete lako odvojiti svoj meki krug od ploče za izradu i time se ne spojiti s njim. Zato moramo držati područje zauzeto našim mekim krugom od temeljnog materijala. To činimo pokrivanjem ovog područja tijekom prskanja temeljnog premaza naljepnicom izrezanom na veličinu. Ova maska se dobiva lijepljenjem naljepnice (uobičajen način, ljepljivom stranom prema dolje) na cijelu površinu prijenosne ploče, a zatim laserskim izrezivanjem obrisa kruga + 5 mm margine s naljepnice. Višak materijala za naljepnice se uklanja.

Imati na umu:

• Izrežite naljepnicu prema veličini (približne dimenzije ploče)

• Nanesite naljepnicu bez dodavanja mjehurića zraka

• Dizajn treba biti zrcaljen (ploča će biti postavljena licem prema dolje)

• Izrežite masku temeljnog premaza (obrisi ploče + margina 5 mm) laserskim rezačem (8-9 W)

• Selektivno uklonite naljepnicu kako biste otkrili temeljni pleksi. Ostavite dijelove naljepnica koji pokrivaju područje ploče.

Korak 4: Postavljanje komponenti

Pomalo kontra-intuitivna značajka je početi sa komponentama prije vodljivih tragova. Postavite i otpornike i LED diode kako je prikazano na slici prikazanoj ovdje.

Zašto komponente stavljamo na prvo mjesto? Trebamo naše komponente lijepo umrežene sa silikonskim materijalom oko njih. Na vrhu i sa strane to je lako postići. S donje strane, međutim, želimo povezati naš silikon sa komponentom posvuda, osim na mjestima koja će biti dodirnuta vodljivim tragovima. Jedan od načina da se to postigne je, uzastopno, a) umetanjem i vezivanjem gornje strane komponenti u silikonski lim, b) prevrtanjem po hrpi kako bi se otkrile kontaktne pločice svake komponente, c) nanošenje vodljivih tragova i tek nakon toga d) vezivanje preostala izložena površina dna komponente na drugi sloj silikona za lijevanje. O ovim koracima a) b) c) i d) govori se dalje u tekstu.

Opće smjernice za ovaj korak:

• Postavite komponente prema izvedbi kola na početnu ploču. Čvrsto gurnite komponentu kroz raspršeni otpuštajući sloj u ljepljivi sloj naljepnice. Na ovaj način ostaje na mjestu.

• Komponente trebaju biti SMD. Po mogućnosti veličine 2010 ili veće. Razmak na susjednim pinovima IC -a ne smije biti manji od 0,8 mm. TQFN paketi su donja granica.

• Svaka postavljena komponenta treba imati svoje kontaktne pločice u ravnini s ljepljivim slojem naljepnice

Korak 5: Nanošenje temeljnog premaza

Nanošenje temeljnog premaza ključan je korak koji se ne može izostaviti. Bez dobrog prianjanja između komponente i okolnog silikona, naprezanje bi stvorilo labavo prianjanje silikona oko svake komponente. Ovo labavo prianjanje tada bi omogućilo tekućem metalu da struji preko kontaktnih jastučića i na taj način uvede kratke hlače. Tanak, jednoličan sloj Bison Silicone Primer trebao bi u potpunosti prekriti sve izložene dijelove komponente koji leže ravno na naljepnici.

Za vaše razmatranje:

• Upotrijebite Bison Silicone Primer i zračnu četku (Sealey Tools AB931)

• Raspršite komponente na početnu ploču tankim slojem iz svakog kuta

• Pustite da se osuši i odmah nastavite s korakom 6 za optimalno umrežavanje

Korak 6: Silikon za lijevanje/oštrice

Slijedi: lijevanje silikona oko i preko naših komponenti! Debljina ovog sloja mora biti oko 300 mikrona veća od debljine vaše najdeblje komponente. Za komponente navedene na početku ove tablice to znači 1 mm. Da bismo postigli ovu potrebnu debljinu, upotrijebit ćemo poplavnu šipku koju premjestimo po površini točno na ovoj visini. (Za znatiželjne umove: žargonski izraz za ovo je oblaganje oštrica).

Samolivanje silikona nije viskozno. Ne bih zadržao oblik nakon što mu dodijelim određenu visinu. Stoga se primjenjuje vrsta "bazena" od viskoznijeg akrilnog mastika (silikonsko brtvilo). Ne želimo razmazati ovo brtvilo u naš uzorak: zato ćemo premazati dva puta i od sredine prema van.

Popis oznaka:

• Stavite komplet akrilnog mastika oko potrebnog oboda silikonskog lima

• Pomiješajte dvokomponentni poli-adicijski silikon Shore 15 tvrdoće

• Ulijte u "bazen" od mastiksa, počevši od sredine i na sve komponente

• oštrica premazuje silikonski sloj visine 300um> najveća komponenta

• Pričekajte da se silikon stvrdne

Korak 7: Zalijepite prijenosnu ploču

Hej, do sada odlično radite! Obično se u ovom trenutku silikonski lim ispunjen komponentama smiješi vama. Dijelovi moraju biti potpuno prekriveni silikonom, a njihovi donji kontakti moraju ležati ravno na staklenoj ploči od pleksi stakla s vinilnom naljepnicom između njih. Preokrenimo ovaj stog i razotkrijmo te kontakte!

*ovdje umetnite upozorenje o neusklađenosti*

Ono što imamo u ovom trenutku je list komponenti koje su postavljene točno (radili ste precizan posao, zar ne?) Prema digitalnom dizajnu poravnatom s gornjim lijevim kutom vaše noseće ploče. Sada moramo postaviti drugu ploču na vrh, zalijepiti silikonsku ploču na nju, okrenuti hrpu i ukloniti prvu noseću ploču - sve bez gubitka poravnanja ugla! Vidjet ćete da je ovo lakše nego što zvuči. Pobrinite se da imate dobar porog ili ravni kut oko kojeg možete gurnuti ploče u poravnanje.

Prvo moramo poprskati našu drugu noseću ploču (onu s otvorima za zrak) na koju ste već stavili vinilnu naljepnicu i izrezati je u oblik tako da se formira temeljna maska. Raspršite ravnomjerno, kontinuirano. Nakon toga uklonite naljepnicu maske temeljnog premaza.

Sada uzmite svoj tanjur s pločom ispunjenom komponentama. Poravnajte gornji lijevi kut s porokom ili ravnim kutom. Zatim umiješajte još malo silikona (oko 50 ml će biti sasvim u redu). Izlijte ga na silikonsku ploču i raširite ga u više -manje jednak sloj. Zatim uzmite drugu ploču nosača (s otvorima za zrak) koju smo upravo premazali. Njegov desni kut bio je označen nekoliko koraka unatrag. Postavite je na vrh prve ploče poprskane prema dolje, a označeni kut također prema dolje u skladu s gornjom lijevom oznakom na početnoj ploči. Pritisnite prema dolje, istisnite mjehuriće zraka i nastavite poravnavati ploče između njih. Istiskivanjem više silikona kroz rupe smanjuje se broj mjehurića zraka i bolje se lijepi. Slučajno, međutim, to vam znači i dodatne poteškoće pri daljnjem pomicanju ploča. Zato se prvo poravnajte, a zatim počnite istiskivati zrak.

Na kraju, pričekajte da se silikon stvrdne.

Pregled užeg izbora:

• Ploča za prijenos spreja s temeljnim premazom. Uklonite temeljnu masku

• Pomiješajte dvokomponentni silikon od platine tvrdoće od 15 tvrdoće s platinom

• Nanesite ravnomjerni sloj na već stvrdnutu komponentu koja sadrži silikonski lim, pribl. Debljine 1 mm

• Prijenosna ploča, premazana stranom prema dolje

• Poravnajte s početnom pločom

• Izvršite pritisak, istisnite zrak

• Dvaput provjerite poravnanje

• Pričekajte da se silikon stvrdne

Korak 8: Uklonite početnu ploču

Ključni dio je gotov. Idemo sada raditi do trenutka kada možemo provjeriti vaše vještine usklađivanja!

Uzmite svoj sendvič od pleksi-silikonske naljepnice-pleksi, nožem za rezanje olabavite selotejp na rubovima vinilne naljepnice. Početna ploča od plexi stakla sada bi se trebala lako skinuti. Ako to nije slučaj, upotrijebite ravni predmet između naljepnice i ploče ili između obje ploče da biste olabavili hrpu. Pazite da ne otkinete hrpu silikona s druge ploče (s rupama) jer ćete tako unijeti pogrešna poravnanja.

Ako su komponente pravilno postavljene - u skladu s naljepnicom - i postupak silikona izveden dovoljno pažljivo da se komponente ne istrgnu s mjesta; sada biste trebali lijepo izložiti svoje komponente s stražnje strane!

Multimetrom izmjerite vrijednost svake komponente. (otpornici mjere ohme, LED diode koriste diode da ih osvijetle). Na ovaj način možete električno provjeriti nije li tanki film ljepila za naljepnice ili silikona za lijevanje prekrivao kontaktne jastučiće - jedva vidljiv golim okom.

Ukratko:

• Otpustite naljepnicu s jedne strane sendviča od pleksi-silikona+naljepnice-pleksi

• Odlijepite početnu ploču i naljepnicu sa silikonskih dijelova

• Provjerite komponente na neometano izlaganje vodljivih jastučića

• Budući da smo preokrenuli hrpu, svi daljnji koraci moraju biti ispunjeni s preslikavanjem slojeva dizajna (sve datoteke u ovom vodiču već su pripremljene na odgovarajući način, nisu potrebne dodatne prilagodbe)

Korak 9: Maska za šablone za gornji vodljivi sloj

Vaš trenutak istine! Provjerimo koliko ste dobro prošli u prethodnim koracima.

Nanesite novu naljepnicu kako biste potpuno prekrili svoju silikonsku ploču izloženim kontaktima komponenti. Stavite ploču u laserski rezač dok se njezina oznaka vidi u gornjem desnom kutu i izrežite prvi sloj kruga kroz naljepnicu.

Ako se matrica koju smo sljedeće izrezali lijepo poravna s vašim komponentama, učinili ste dobro u svim prethodnim koracima. Ako je drugačije.. Pa prokletstvo. Problemi se najvjerojatnije odnose na to da vaša naljepnica ne leži ravno tijekom nanošenja silikona i/ili značajnog pomicanja druge noseće ploče na prvu noseću ploču 2 koraka unatrag. Izmjerite koliko mm mm nemate i to možete ispraviti dizajnerskim postavljanjem u softver za laserski rezač.

Sažetak, radi vaše udobnosti:

• Izrežite naljepnicu prema veličini (približne dimenzije ploče)

• Nanesite naljepnicu bez dodavanja mjehurića zraka

• Kalibrirajte laser za precizno rezanje naljepnice (8-9W)

• Izrežite gornje tragove bakrenih krugova laserskim rezačem

• Uklonite naljepnicu u područjima koja je potrebno provoditi (tragovi krugova, jastučići)

Korak 10: Gornji vodljivi sloj

U ovom koraku ćemo raditi s tekućim metalom. Uvjerite se da je vaš radni prostor potpuno prekriven (na primjer, novinama). Kad prolijete tekući metal, postaje muka očistiti ga. Za njega nema pravog otapala niti se upija u spužve ili papirnate ubruse. Najbolje je raditi doista čisto i nakon toga baciti novine na koje ste se možda prosipali. Najbolje je da nosite rukavice ili operite ruke nakon toga. Bit će mrlja.

U ovom trenutku trebali biste imati pravilno definiranu matricu. Pazite da se lijepo zalijepi za silikon na rubovima. Ne želimo da ispod teče tekući metal.

Sada uzmite tekući metal i finu četku. Nanesite tekući metal na otvore šablona u kratkim mrljama (slike za referencu). Ovo bi više trebalo biti uranjanje nego razmazivanje. Tekući metal mora biti prisiljen u bliski kontakt kako bi mogao dobro prianjati. Nakon što pokrijete uzorak šablone, uzmite valjak i prevrnite višak tekućeg metala u stranu. To se može povratiti malom plastičnom pipetom.

Ukratko:

• Uvjerite se da je vaša naljepnica dobro prilijepljena oko rubova izloženih područja

• Očistite izložene silikonske i jastučiće za komponente izopropilalkoholom

• Četkom za boju grubo prekrijte sva izložena područja Galinstanom

• Valjačem pretvorite naneseni galinstan u ravnomjerni premaz

• Vratite višak galinstana natrag u spremnik

• Pažljivo uklonite matricu naljepnica

• Ako tijekom uklanjanja Galinstan teče na područja gdje ne bi trebao biti, vaš premaz je bio predebeo. Očistite površinu i ponovo pokrenite u koraku 9.

Korak 11: Dna temeljnih komponenti

Ovaj korak je sam po sebi razumljiv. Već ste dvaput nanijeli temeljni premaz. Učini to opet. Fokus nije na silikonskom listu, već na donjim stranama sastavnog dijela, a posebno na dijelovima na kojima nema otisnutog tekućeg metala. Pustite da se temeljni premaz osuši i odmah nakon toga nastavite s korakom 12.

• Korištenje Bison silikonskog prajmera i zračne četke (Sealey Tools AB931)

• Dno izloženih dijelova raspršite tankim slojem temeljnog premaza

• Ostavite da se osuši i odmah nakon toga nastavite s korakom 12

Korak 12: Silikon za lijevanje/oštrice

Ovo je također više isto što ste radili i prije. Ovdje je najvažnije visina na kojoj nožete kaput. Prethodni sloj (sastavni sloj) bio je 1 mm (preporučena LED dioda bila je debljine 0,7 mm + 0,3 mm kao što je ranije predloženo). Za svaki sloj kruga dodaje se visina od 0,5 mm silikona na vrh kako bi se ostavilo dovoljno prostora za neravne premaze tekućim metalom. Visina na kojoj ovdje nanosite nož postaje 1 mm + 0,5 mm = 1,5 mm.

Ukratko detaljni koraci:

• Stavite komplet akrilnog mastika oko potrebnog oboda silikonskog lima

• Pomiješajte dvokomponentni silikon od platine tvrdoće od 15 tvrdoće s platinom

• Ulijte u "bazen" od mastiksa, počevši od sredine i na sve komponente

• nož premazuje silikonski sloj visine 0,5 mm> trenutne debljine snopa

• Pričekajte da se silikon stvrdne

Korak 13: Maska šablona za donji vodljivi sloj

A sada smo potpuno ušli u jednostavne dijelove! Ono što ovdje nalazite je ponavljanje. Svaki sloj kruga koji primijenite na vrh ponavljanje je koraka izvedenih za prethodne slojeve kruga. Ovdje morate stvoriti masku šablona za sloj 2.

Bez previše elaboracije:

• Izrežite naljepnicu prema veličini (približne dimenzije ploče)

• Nanesite naljepnicu bez dodavanja mjehurića zraka

• Izrežite tragove bakrenih krugova na dnu laserskim rezačem (W à kalibracija)

• Uklonite naljepnicu u područjima koja je potrebno provoditi (tragovi krugova, jastučići)

• Pobrinite se da vaša naljepnica dobro prianja uz rubove izloženog područja

• Očistite izloženi silikon izopropilakoholom

Korak 14: VIA-i odozgo-dolje

Jedina novost su mjesta na kojima trebamo vezu između 2 sljedeća sloja kruga. U žargonu se to naziva Vertical Interconnect Access ili VIA skraćeno. Da biste stvorili prolaz, morate izrezati otvor u silikonu koji prekriva prethodni sloj kruga. Kada zatim ispisujete novi tekući metal na vrhu za sljedeći sloj kruga, on će teći u ovaj otvor i električno se spojiti.

Prvo ćete morati kalibrirati (pogledajte: kalibracija) laser kako biste precizno izrezali silikonski pokrivni sloj na vrhu prethodnog sloja kruga. Zatim samo izrežite VIA -e prema datoteci koja se ovdje nalazi. Uklonite svaki izrez silikonskog pokrovnog sloja pincetom i prijeđite na sljedeći korak: ispišite novi sloj kruga od tekućeg metala na vrhu!

Izrada VIA -a, kratka verzija:

• Sa spremnom maskom šablone donjeg vodljivog sloja

• Kalibrirajte laser za precizno rezanje silikonskog sloja kako biste otkrili gornji vodljivi sloj (12-17W)

• Izrežite VIA -e po silikonu gdje gornji i donji vodljivi sloj moraju biti međusobno povezani

• Uklonite izrezani silikon kako biste otkrili gornji vodljivi sloj

Korak 15: Donji vodljivi sloj

Ponovno provjerite je li radni prostor prekriven pri radu s tekućim metalom. To će uvelike olakšati rješavanje prolijevanja.

Ispis ovog sloja ponovno je ponavljanje prethodnih napora. Pazite da se šablona lijepo zalijepi za silikon na rubovima. Ne želimo da ispod teče tekući metal. Ponovno upotrijebite postupak uranjanja kako biste finom četkom nanijeli tekući metal na otvore šablona. Uzmite valjak i otkotrljajte višak tekućeg metala u stranu. Oporavite velike mrlje tekućeg metala plastičnom pipetom.

Druga verzija TL; DR:

• Četkom za boju grubo prekrijte sva izložena područja Galinstanom

• Valjačem pretvorite naneseni galinstan u ravnomjerni premaz

• Pažljivo uklonite matricu naljepnica

• Ako tijekom uklanjanja Galinstan teče na područja gdje ne bi trebao biti, vaš premaz je bio predebeo. Očistite površinu i ponovno pokrenite u koraku 13.

• Pomoću četke za boje dodirnite svaku VIA i provjerite jesu li spojeni gornji i donji vodljivi slojevi

Korak 16: Silikon za lijevanje/oštrice

Sada se možete početi uzbuđivati! Ovo je naš posljednji sloj silikona za lijevanje, što znači da je vaš mekani krug gotovo gotov! Ovo ste već učinili već dva puta. Stoga ću samo kratko reći i reći vam na koju visinu trebate ciljati premaz oštrice. Već imamo komponentni sloj debljine 1 mm i sloj prvog kruga debljine 0,5 mm. I ovaj sloj kruga trebao bi biti debljine 0,5 mm. Stoga u ovom koraku premažite oštricu ukupne debljine 2 mm!

Brza pjesma:

• Stavite komplet akrilnog mastika oko potrebnog oboda silikonskog lima

• Pomiješajte dvokomponentni silikon od platine tvrdoće od 15 tvrdoće s platinom

• Ulijte u "bazen" od mastiksa, počevši od sredine i na sve komponente

• oštrica premazuje silikonski sloj visine 500um> trenutne debljine snopa

• Pričekajte da se silikon stvrdne

Korak 17: Kontaktni jastučići

Dok silikonski uređaji mogu ugraditi napajanje (baterija) i obradu (mikrokontroler), radi jednostavnosti ovog primjera dodajemo vanjske konektore za napajanje LED dioda. U ovom koraku ćemo presjeći silikon do kontakata koje smo ugradili unutra. Ponovno ćete morati kalibrirati laser (pogledajte: kalibracija) kako ne biste oštetili temeljne slojeve. Kad ste napravili rezove, silikonske izreze istrgnite pincetom. Zatim ostružite višak silikonskih ostataka na vašim kontaktima i očistite ih vatom te nanesite lem na kontakte radi dodatne pouzdanosti.

Kontaktni jastučići, kratka priča:

• Kalibrirajte laser za rezanje silikonskog sloja i otkrivanje kontakata bakrene trake (20-30W)

• Izrežite kontakte kruga laserskim rezačem

• Uklonite silikon u područjima izreza

• Očistite izložene bakrene jastučiće otapalom za brzo sušenje

• Nanesite lemljenje na izložene jastučiće sve dok kontakti ne budu u ravnini sa silikonom. Nastavite s lemljenjem dok stružete višak silikona sa svojih kontakata i čistite prljavštinu sve dok se lemljenje ne zalijepi za podlogu.

Korak 18: Uzorak bez reza

Vrijeme je da oslobodite svoj mekani krug s nosača! Budući da naša prijenosna ploča nije bila premazana temeljnim premazom ispod našeg mekog kruga, sve što moramo učiniti je otpustiti stranice i možemo je skinuti. Za rezanje uzorka upotrijebite priloženu datoteku za rezanje. Ponavljajte rezove sa povećanjem snage dok se uzorak ne oslobodi. Z -pomak vašeg lasera trebao bi biti -1 (polovica visine snopa). Kad je izrezivanje uzorka potpuno probušeno, podignite kut s jedne strane, a zatim izrežite meki krug bez svih dodataka ispod koji su nastali u otvorima za zrak na ploči nosača. Dobro ga pogledajte: vaš prvi silikonski uređaj! Prilagodljiv, rastezljiv i mekani sklop!

Uzorak je izrezan bez oznaka:

• Kalibrirajte laser za rezanje cijelog silikonskog snopa (40-60W)

• Izrežite konturu uzorka laserskim rezačem

• Podignite uzorak s ploče dok ga ručno režete bez silikonskih nastavaka koji su nastali u otvorima za zrak na prijenosnoj ploči

Korak 19: Divite se

Sada priključite svoj silikonski uređaj na napajanje od 5 V. Svaki put konektora-otpornika koji vodi do otpornika ima zasebnu potrebu za napajanjem. Oboje možete povezati paralelno. Samo pripazite na polaritet vašeg LED -a i u skladu s tim prilagodite svoje priključke za napajanje. Nakon što se napaja vaš meki krug, plava LED lampica bi se trebala uključiti.

Rastegnite svoj krug! Ako ste to učinili kako treba, lako biste trebali postići 50% naprezanja bez ikakvog oštećenja kruga. Glavna točka kvara bit će vaši kontaktni jastučići jer su izrađeni od krutih folija koje se raspadaju s visokim naprezanjima.

Sljedeći pridjevi odgovaraju vašem silikonskom uređaju:

•Fleksibilno

• Mekano/rastezljivo

• Samoizlječenje

• Proziran

• Potpuno inkapsulirano

Područja primjene koja predviđam: zakrpe za biomonitoring (na koži), nosive stvari, silikonski uređaji ugrađeni u tekstil, elektronička kola koja obuhvaćaju mehaničke spojeve, elektronika za vožnju ili osjetljivost za meke robote,…

Koje aplikacije izgledate prikladne za ove jedinstvene vrste mekih sklopova? Javite mi u komentarima! Jedva čekam vidjeti što ćete smisliti. Javite mi je li vaša zgrada nešto jedinstveno. Tko zna da bih vam mogao dati neki savjet!

Sretno s eksperimentiranjem, Živjeli, Noageli