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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

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

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

Ovu metodu sam upotrijebio za izradu instrumenata za rad sa PCB -om automatskog dispenzera za hranjenje mačaka.

-tanjir

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

-Trajna marker olovka

-Aceton

-Platne igle

-Flatcam softver

-Drill

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

-Rešenje za urezivanje. ferride choloride.

-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 koristio sam pritisne igle s ravnom glavom.

Treba nam osam igala na ležištu za štampanje i četiri rupe na bakarnoj 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 kada 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 štampač za štampanje dizajna PCB -a, a takođe možete dobiti i 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 ravnu kameru), ali ne i položaje glave potisne iglice. Srećom, flatcam ima ručne alate za crtanje geometrije pa možete dodati osam krugova oko rupa za iglice koje predstavljaju položaje potisnih glava iglica. (slike pinova postavljenih preko ploče za štampanje 3D štampača prikazane su u sledećem koraku)

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

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

Korak 2: Izvoz datoteke kompatibilne s 3D štampačem

flatcam može izvesti gcode datoteke kompatibilne sa CNC -om. Ova vrsta datoteke je gotovo kompatibilna s 3D pisačem. Različiti štampači mogu zahtijevati drugačiji format i dodatne komandne linije. Na primjer, moj pisač ima funkciju automatskog niveliranja koja se mora pokrenuti dodatnom komandnom linijom. Još jedna promjena koju sam napravio je dodavanje dodatnog prostora oznaci koordinate Y. To sam učinio pomoću alata za pronalaženje i zamjenu bilježnice.

Konačni crtež možete provjeriti pomoću softvera za kontrolu 3D štampača, poput repetirke.

z Prilagođavanje nivoa, veličina alata i mnoge druge postavke zahtijevaju grešku na kraju probnog perioda. Ostavio sam čitaocu da sam pronađe najbolju kombinaciju vrednosti.

Ako su format datoteke i crtež u redu, možete ih poslati direktno na pisač.

Korak 3: Crtanje položaja push pin -a i postavljanje iglica na ležište štampača

U ovom koraku potrebne su vam dvije zasebne gcam datoteke s ravnom kamerom. Jedan za položaje potisnih igala, a drugi za rupe za iglu na bakrenoj ploči.

Prvo položaji iglica. Debeli papir ili crtani film postavljaju se iznad ležišta štampača i fiksiraju pomoću dvostrane selotejp. 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 crtež, štampač se pokreće radi rupica za iglice i na ploči postaju vidljive najmanje četiri oznake rupa. Za ovaj korak morate podesiti udaljenost z prema tome. Možete izbušiti ploču. Morate izbušiti najmanje četiri male rupe za držanje pisaćih materijala na ležištu štampača tokom štampanja. Ove rupe su takođe potrebne za poravnavanje ploče za dvostrano štampanje.

Dvostrana selotejp nanesena na ravne glave igala. Zatim se pažljivo postavljaju na tačne položaje.

Kada završite ovaj korak, morate biti u mogućnosti postaviti bakrenu ploču preko ležišta štampača 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 tokom procesa nagrizanja. 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. Nanela sam dva sloja boje radi dodatne zaštite. Površina ploče mora biti prekrivena ravnomjerno. Trajno mastilo može se lako ogrebati, 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 štampača i štampajte

Ploča sa šoljom mora biti postavljena na ležište štampača kao što je prikazano. Potrebna je dvostrana selotejp kako bi se čašica zadržala na mjestu.

Nivelacija štampača je u ovoj fazi veoma važna. Budući da glava za grebanje nema opružni mehanizam, bilo koja nedosljednost visine stola može uzrokovati ili neadekvatno otrganje boje ili preveliki otpor koji može uzrokovati ljuljanje glave. Potrošio sam dosta vremena da pronađem tačnu z marginu za stvarno štampanje.

Definicija 3D štampanja 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 definicije položaja bušilice i pokušajte bušiti napamet.)

Postupak štampanja se ponavlja dva puta.

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

Napomena: glava za štampanje sastoji se od malog elektromotora zatvorenog u 3D štampanom kućištu. 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 posude za jetkanje. Koristio sam plastične udaljene dijelove (ne možete koristiti metal unutar otopine) pričvršćene za ploču. Ako to ne učinite, bilo koja površina ploče dodiruje dno posude i neželjene ogrebotine ili tečnost za nagrizanje možda neće ravnomerno doprijeti do površine dna.

Višak boje može se ukloniti acetonom.

Na kraju opisanog postupka nabavio sam dvostranu ploču dobrog kvaliteta za upotrebu u mojim elektronskim projektima

Pokušao sam neutralizirati otopinu željeznog klorida dodavanjem vode bogate supom prije ispuštanja u otpadni sistem. (Moja teorija je 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, možete držati otopinu u sigurnoj boci i koristiti istu otopinu više puta.