Dvostrana izrada PCB -a s 3D pisačem: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Pokušat ću objasniti izradu izolacijskog usmjerivača dvostranog PCB-a uz pomoć modificiranog 3D pisača.

Ova stranica me inspirirala da svoj 3D pisač koristim za izradu PCB -a. Zapravo, metoda opisana na toj stranici radi dovoljno dobro. Slijedite li ove korake, vjerojatno ćete imati dobro izrađenu jednostranu PCB. Moji doprinosi su na neki način poboljšana glava za ispis (čineći je jednostavnijom i učinkovitijom pomoću elektromotora igračke) i razvoj metode za dvostranu PCB.

Ovu metodu sam upotrijebio za poučavanje pcb -a automatskog dispenzera za hranjenje mačaka.

-bačvasta ploča

-3d pisač (izmijenjen) i softver (Repetier)

-Trajna olovka za označavanje

-Aceton

-Platne igle

-Flatcam softver

-Bušilica

-Glavlje pisača (mali električni motor. Koristio sam mali motor iz helikoptera male veličine) i kućište po mjeri)

-Rješenje za jetkanje. ferridni klorid.

-Kontejner

Korak 1: Dizajn dodajte položaje igala i rupa za iglice

Budući da izrađujemo dvostranu PCB, crteži na površinama moraju biti savršeno poravnati. Čak i pomak od četvrtine mm može uništiti PCB.

Za pričvršćivanje bakrene ploče i poravnavanje crteža upotrijebio sam iglice s ravnom glavom.

Trebamo osam igala na ležištu za tisak i četiri rupe na bakrenoj ploči. Rupe na ploči moraju odgovarati iglama igala. Četiri igle se koriste za stranu A, a ostale četiri se koriste za stranu B. Položaj igala i rupa na ploči mora se izračunati na način da kad okrenete ploču na drugu stranu mora odgovarati dizajnu te strane.

Dakle, pitanje je kako možemo izračunati položaj potisnih pinova?

Postoji sjajan softver koji se zove FlatCam. Pomoću ovog softvera možete stvoriti datoteke potrebne za 3d pisač za ispis dizajna PCB -a, a također i dobiti položaje rupica i položaja pinova.

Ovaj softver je dizajniran za CNC strojeve. Međutim, budući da su principi rada CNC strojeva i 3D pisača gotovo identični, potreban vam je samo mali trik za iscrtavanje položaja igle.

Ovdje je opisan osnovni postupak izrade dvostranih PCB-a. Ako slijedite ove korake, možete zauzeti položaje igala (takozvane rupe za poravnanje u softveru za ploču kameru), ali ne i položaje glave potisne iglice. Srećom, flatcam ima ručne alate za crtanje geometrije pa možete dodati osam krugova oko rupica za iglice koje predstavljaju položaje potisnih glava. (slike potisnih igala postavljenih preko ploče za kuhanje 3d pisača prikazane u sljedećem koraku)

Ručno sam pronašao središte rupa za poravnanje i oko njih nacrtao krug od 1 cm.

Konačna slika dizajna prikazana je na slici. Crveni krugovi predstavljaju zatične glave.

Korak 2: Izvoz datoteke kompatibilne s 3D pisačem

flatcam može izvesti gcode datoteke kompatibilne s CNC -om. Ova vrsta datoteke gotovo je kompatibilna s 3D pisačem. Različiti pisači mogu zahtijevati drugačiji format i dodatne naredbene retke. Na primjer, moj pisač ima značajku automatskog niveliranja koja se mora pokrenuti dodatnom naredbenom linijom. Još jedna promjena koju sam napravio je dodavanje dodatnog prostora oznaci koordinate Y. Učinio sam to pomoću alata za pronalaženje i zamjenu bilježnice.

Konačni crtež možete provjeriti pomoću softvera za upravljanje 3D pisačem, poput repetirke.

z Prilagodbe razine, veličina alata i mnoge druge postavke zahtijevaju pogrešku na kraju probnog razdoblja. Ostavio sam čitatelju da sam pronađe najbolju kombinaciju vrijednosti.

Ako su format datoteke i crtež u redu, možete poslati ovu datoteku izravno na pisač.

Korak 3: Crtanje položaja push pin i postavljanje iglica na ležište pisača

U ovom koraku trebate dvije zasebne gcam datoteke ravne kamere. Jedan za položaje potisnih igala, a drugi za rupe za iglu na bakrenoj ploči.

Prvo položaji iglica. Debeli papir ili crtani film stavlja se na ležište pisača i fiksira pomoću dvostrane ljepljive trake. Koristeći izlaz softvera flatcam, na papiru se iscrtavaju položaji potisnih iglica. Možete koristiti skup alata za olovke ili isti skup alata koji ćete koristiti za grebanje bakrene ploče. Na crtež možete uključiti i položaj ploče.

Zatim se bakrena ploča postavlja na crtani film, pisač se pokreće radi rupica za iglice i na ploči postaju vidljive najmanje četiri oznake rupa. Za ovaj korak morate prilagoditi udaljenost z prema tome. Možete izbušiti ploču. Morate izbušiti najmanje četiri male rupe za držanje tiskanih materijala na ležištu pisača tijekom ispisa. Ove su rupe također potrebne za poravnavanje ploče za obostrani ispis.

Dvostrana ljepljiva traka nanesena na ravne glave. Zatim se pažljivo postavljaju na svoje točno mjesto.

Kada dovršite ovaj korak, morate biti u mogućnosti postaviti bakrenu ploču preko ležišta pisača kao što je prikazano na slici. Rupe na ploči moraju biti točno poravnate s iglama potisnih igala, a to mora biti istina kada prevrnete ploču.

Korak 4: Očistite i izbrusite

Očistite bakrenu ploču sapunom i izbrusite brusnim papirom. Brušenje je važno jer se inače permanetna tinta može ukloniti tijekom procesa jetkanja. Potrebna vam je hrapavost na površini bakrene ploče

Korak 5: Obojite bakrenu ploču

Za ovaj korak vam je potrebna stalna olovka. Većina njih će obaviti posao. Ipak, možda će vam trebati neki eksperiment. Za dodatnu zaštitu nanijela sam dva sloja boje. Površina ploče mora biti ravnomjerno prekrivena. Trajna tinta može se lako izgrebati, posebno kada se osuši. Stoga morate biti oprezni kako ne biste ogrebali bilo koju površinu. Koristio sam papirnati ubrus da zaštitim barem jednu stranu tanjura.

Korak 6: Postavite obojenu ploču na ležište pisača i ispišite

Ploča s čašicom mora se postaviti na ležište pisača kao što je prikazano. Potrebna je dvostrana selotejp kako bi se ploča bakra zadržala na mjestu.

Izravnavanje pisača u ovoj je fazi vrlo važno. Budući da glava za grebanje nema opružni mehanizam, svaka nedosljednost visine stola može rezultirati ili neadekvatnim otkidanjem boje ili prevelikim otporom koji može uzrokovati ljuljanje glave. Potrošio sam puno vremena na pronalaženje točne z margine za stvarni ispis.

Definicija 3D ispisa dolazi iz softvera flatcam. (korak 2) Trebate najmanje 3 datoteke. Jedan za gornji, drugi za donji i na kraju položaj za bušenje. (ne smijete koristiti datoteku s definicijom položaja bušilice i pokušati bušiti napamet.)

Postupak ispisa se ponavlja dva puta.

Prije jetkanja morate provjeriti poravnanje crteža. (U prvim pokušajima završio sam s nekoliko neusklađenih radnji. Mnoge stvari mogu krenuti po zlu i možda nećete primijetiti sve do konačnog bakropisa koji je nepovratan.)

Napomena: glava za ispis sastoji se od malog elektromotora zatvorenog u 3D tiskano kućište. Time su nastale najčišće linije na ploči. (Isprobao sam mnoge druge različite materijale, oblike i mehanizme, uključujući čvrstu metalnu šipku s oprugom.)

Korak 7: Nagrizanje pomoću željeznog klorida

Stvarno vrijeme jetkanja može se promijeniti ovisno o gustoći i temperaturi otopine. mojima je trebalo oko 25 minuta.

Zaštitna ploča mora biti najmanje 5 mm iznad dna spremnika za jetkanje. Koristio sam plastične udaljene dijelove (ne možete koristiti metal unutar otopine) pričvršćene na ploču. Ako to ne učinite, bilo koja površina ploče dodiruje dno spremnika i mogu se pojaviti neželjene ogrebotine ili tekućina za nagrizanje koja neće ravnomerno doprijeti do površine dna.

Višak boje može se ukloniti acetonom.

Na kraju opisanog postupka nabavio sam dvostranu ploču dobre kvalitete koja će se koristiti u mojim elektroničkim projektima

Pokušao sam neutralizirati otopinu željeznog klorida dodajući vodu bogatu juhom prije ispuštanja u otpadni sustav. (Moja je teorija kao da je sapun baza, a željezov klorid kiselina, pa njihovo miješanje stvara sol i neutralizira otopinu. Pitam se je li to dobra ideja i zaista pomaže u zaštiti okoliša). Zapravo, otopinu možete čuvati u sigurnoj boci i istu otopinu koristiti više puta.