Napravite odgovarajuću jedinicu za izlaganje PCB -u od jeftine lampe za sušenje UV noktiju: 12 koraka (sa slikama)

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

Šta je zajedničko proizvodnji PCB -a i lažnim noktima? Oboje koriste izvore UV svjetla visokog intenziteta i, srećom, ti izvori svjetlosti imaju potpuno istu valnu dužinu. Samo oni za proizvodnju PCB -a obično su prilično skupi, a oni za lažne nokte imaju malo konkurentnije cijene.

Ovo uputstvo govori o tome kako koristiti takav uređaj za izgradnju jeftinog izvora svjetlosti, pogodnog za izlaganje različitim UV osjetljivim materijalima na koje se nailazi u proizvodnji štampanih ploča, poput fotootpora sa suhim filmom i maske za lemljenje koja se može očvrsnuti u UV zrakama.

Osim što je vrlo niske cijene (oko 20 USD za sve potrebne materijale), ova konstrukcija rješava nekoliko problema koje sam vidio na drugim uređajima na međutubicama:

• Kolimacija: Da biste jednostavno izložili ploču s prilično grubim karakteristikama, ne biste trebali učiniti ništa od ovoga. Možete jednostavno koristiti sušilo za nokte kakvo je i nazovite ga jednim danom. No, da biste mogli izložiti male značajke (do 5 mil, prema ovoj web stranici), morate se pobrinuti da sve vaše UV zrake dolaze iz istog smjera, koji je točno okomit na ploču koju izlažete.
• Ujednačenost osvjetljenja u cijeloj ravnini ekspozicije. Zamislite da želite izložiti zaista veliku ploču, npr. A4 ili slova veličine. Želite istu količinu energije na cijeloj ploči, bez vrućih ili tamnih mrlja. Da biste to učinili, izvor energije mora biti na određenoj udaljenosti od ravnine izloženosti i potreban vam je ili vrlo dobro zbijen niz UV izvora (poput UV-LED, koji mogu biti prilično skupi), ili učinkovit dizajn reflektora za UV izvore imate pri ruci, to sam i smislio.
• Vrijeme ekspozicije: Nemam pojma koliko je brz ovaj izvor sa prethodno senzibiliziranim pozitivnim materijalom obloženim bakrom, jer nikada nisam koristio te stvari, ali sa fotootpornim suhim filmom osjeća se jako brzo. Brzo ispod dvije minute. Stvar je u tome što nisam stvarno kvalificiran za pravilno tumačenje rezultata, pa moram prikupiti još nekoliko mišljenja o ovome.

Dakle, iako je vrlo niska cijena, ova će vam konstrukcija omogućiti postizanje rezultata koji odgovaraju ili (u nekim slučajevima) čak i nadmašuju one uređaja koji su i do 10 puta skuplji.

Korak 1: Potrebni alati

• Snažne makaze
• Neka vrsta pile ili (po mogućnosti) CNC usmjerivač za izrezivanje predložaka reflektora
• Rezač vruće žice (vrlo jednostavno za napraviti!)
• Pištolj za vruće ljepilo
• Stari odvijač (bilo koja vrsta će poslužiti)
• Lemilica, rezač žice
• Izvor toplog vazduha. Upaljač će poslužiti, ali stanica za preradu toplog zraka je ljepša:)

Korak 2: Materijali

• UV lampa za sušenje noktiju poput ove
• 300x220x100 mm komad XPS -a ili slične pjenaste ploče (ako ne možete nabaviti stvari od 100 mm, možete koristiti tanje zalihe, samo pazite da bude najmanje ~ 60 mm)
• vodoinstalateri aluminijska traka
• žica
• skupljajuća cijev
• kablovske vezice
• lemljenje
• selotejp
• vruće ljepilo
• dva komada otpadne šperploče, debelog kartona, PCB materijala ili sličnog, veličine najmanje 110x60 mm

Korak 3: Preuzimanja

Evo datoteka za izradu predložaka reflektora i poboljšanih umjetničkih djela kalibracijske ploče.

Za predložak reflektora postoje dvije datoteke g-koda, jedna za glodanje i jedna za lasersko rezanje. Tu je i SVG. Umjetnost na ploči dostupna je kao datoteka orla i kao obrnuta PS datoteka.

Korak 4: Odvojite UV lampu za sušenje noktiju

Prvo morate nabaviti rasvjetna tijela i PCB iz lampe za sušenje noktiju. Odvijte sve vijke, odspojite sve utikače i odlemite žice za čvora, jer se sve to ionako mora produžiti.

Zatim izrežite čvora iz kućišta. Uvjerite se da to ne radite sa postavljenim svjetiljkama jer bi se mogle kočiti! Ne morate raditi super čisti, samo pazite da odrežete sav višak materijala sa strane na koju će svjetiljka ući, jer će se zalijepiti za reflektor, pa mora biti ispiran.

Korak 5: Izračunajte reflektor i napravite predložak

Ako ovo nije vaša stvar, možete preskočiti ovaj korak, jer sam to učinio za vas.:)

Za one koji žele znati, evo:

Parabolični reflektor lijep je način fokusiranja paralelnih zraka u jednu točku, ali djeluje i obrnuto.

Kao što ste do sada mogli primijetiti, UV cijevi u sušilici lakova za nokte nisu vaše obične okrugle fluorescentne cijevi s jednim kontaktom na svakom kraju jer se koriste u većini komercijalnih hobističkih jedinica.

Dakle, ni naš reflektor nije pravilan oblik parabole, već dva koja se preklapaju.

Evo mjerenja iz cijevi:

Prečnik cevi = 11 mm

Odmak cijevi od središta = 7,5 mm

Ukupna širina reflektora = 110 mm (polovina ravnine ekspozicije)

Željena žarišna tačka = 12 mm (ostavlja oko 6 mm između vanjskog zida cijevi i zida reflektora. Trebalo bi biti dovoljno jer se cijevi ne jako zagrijavaju)

Za redovnu, jednostruku parabolu koja se prevodi u ove vrijednosti:

Širina parabole = 95 mm

Parabola fokus = 12 mm

Jednadžba za parabolu (uključujući fokus) ide ovako:

y = x^2 / 4f gdje je x polovina širine ili promjera, f je žižna daljina, a y visina koju želimo znati.

S uključenim vrijednostima, jednadžba izgleda ovako:

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

Dakle, naš y pri x = 47.5 je 47. Sada, sve što trebamo učiniti je iscrtati dvije od ovih parabola i preklopiti ih 15 mm jedna od druge. Postoje različiti načini za to. Koristio sam freeCAD, što vjerovatno nije najbolji način za to, pa neću ulaziti u to.

Nakon što dobijete grafički prikaz vašeg oblika reflektora, preostaje samo pronaći način da ga prenesete na fizički objekt, što se može učiniti pomoću laserskog rezača, CNC mlina ili na staromodan način sa freza i puno psovki. Upamtite da vaš šablonski materijal mora izdržati toplinu rezača vruće žice.

Korak 6: Izrežite reflektor

Prije nego što izrežete svoj jedini komad pjene, dobra je ideja da se malo uvježbate. Također, prije rezanja stvarnog oblika reflektora, trebali biste izrezati sva ostala udubljenja koja želite u svom bloku od pjene (za montažu i postavljanje ploče za napajanje za UV lampe). Rupe za pričvršćivanje možete napraviti zagrijavanjem starog odvijača s upaljačem ili pištoljem za topli zrak i ubadanjem u pjenu.

Zalijepite šablone na pjenastu ploču tako da budu potpuno suprotne jedna od druge. Za to možete koristiti vruće ljepilo, ali pazite da ga ne koristite previše, tako da ih možete skinuti bez kasnijeg uništavanja pjene. Zatim vrućom žicom izrežite pjenu ispod šablona. Imajte na umu da duljina rezanja vaše vruće žice mora biti najmanje cijela širina reflektora, tj. 300 mm.

Ako je polovica reflektora gotova, pažljivo uklonite šablone i zalijepite ih na preostalu polovicu. Izrežite pjenu, uklonite šablone i gotovi ste s ovim korakom.

Nekoliko riječi o izradi i upotrebi rezača žice:

Napravio sam vrlo jednostavan od nekoliko komada starog drveta, nešto žice i žice E od električne gitare (.009 mjerač, ako se dobro sjećam). Zanimljivo je pronaći odgovarajuće napajanje. Ako nemate pristup napajanju za laboratorijske stolove, morat ćete eksperimentirati koji izvor energije će vam dati odgovarajuću temperaturu. Čini se da su ljudi na webu uspješni s raznim vrstama zidnih bradavica ili baterija. Najbolji način koji sam vidio je korištenje LiPo baterije sa brušenom kontrolom brzine i servo testerom. Ne koristite LiPo baterije bez regulatora brzine, osim ako apsolutno ne znate što radite, mogle bi vam eksplodirati!

Evo vrlo dobrog videa koji detaljno objašnjava cijelu stvar.

Korak 7: Učinite reflektor reflektirajućim

Iako je UV zračenje dio vidljive svjetlosti koja nas okružuje, njegova se svojstva prilično razlikuju od svojstava vidljive svjetlosti. Ogledalo koje radi na vidljivoj svjetlosti možda uopće neće raditi na UV zračenju. Međutim, poznato je da je aluminij visoko reflektirajući u UV spektru. Dakle, ovo je ono što ćemo koristiti za pokrivanje reflektora.

Koristio sam aluminijsku traku za vodoinstalatere, koja je jednostavna za upotrebu i radi kako je oglašeno (tj. Reflektira UV zračenje), ali košta malo (do 10 USD po roli). Ako imate mali budžet, mogli biste se izvući s kuhinjskom aluminijskom folijom, ali ne bih to savjetovao, jednostavno zato što zamišljam da je velika muka u pokušaju da izložite mrvice. Također, traka za vodoinstalatere je samoljepljiva, što vam štedi glavobolju pronalaska neke vrste ljepila koje neće otopiti pjenu od koje je izrađen reflektor.

Korak 8: Montirajte čvora

Sada konačno možete ugraditi lampe u čvora. Tako je, lampe instalirate pre nego što zalepite svetiljke na reflektor. To je zato što je mnogo lakše prilagoditi lampe tako da budu u fokusu reflektora, nego bez instaliranih svjetiljki.

Sada je ovaj dio važan:

Fokus reflektora je tačno 12 mm iznad najdublje tačke reflektora, tako da središte vaših UV cijevi mora biti što je moguće bliže tom fokusu. Također imajte na umu da reflektor zapravo nije jedna parabola, već dvije koje se preklapaju, jer vaše UV lampe imaju dvije paralelne cijevi.

Korak 9: Ožičenje

Sa svim postavljenim svjetiljkama možete sve spojiti i ugraditi napajanje u udubljenje koje ste prije izrezali. Produžite žice za svjetiljke i pazite da pravilno izolirate sve točke koje nose mrežni ili visoki napon.

Upalite ga radi testiranja i ako sve uspije, prijeđite na posljednji korak.

Korak 10: Montaža i kalibracija

Da bi kolimirajući i homogenizacijski efekti reflektora radili ispravno, potrebna vam je udaljenost od oko 40 cm između ruba reflektora i vaše ravnine ekspozicije. Bilo mi je najjednostavnije montirati izlagač ispod police, a ravninu izloženosti postaviti na drugu policu ispod nje.

Za držanje PCB -a i umjetničkih djela možete koristiti stakleni list (bolje dva spojena zajedno) ili vakuumski stol/vrećicu (daleko najbolje rješenje). Napravio sam vrlo sirovu (ali radnu) vakuumsku vrećicu od vrećice za zamrzavanje srednje veličine, komada plastičnog crijeva i malo vrućeg ljepila. Zalijepite umjetničko djelo na svoju ploču, stavite ga u vrećicu, spojite na neku vrstu usisavača (postoje jeftine akvarijske pumpe koje se mogu modificirati, radit će i velika (> = 50 ml) štrcaljka, ili ako sve drugo ne uspije, stavi crijevo u usta i sisaj ga:))

EDIT: Otkrio sam da su štrcaljka od 60 ml i stezaljka iz trgovine za poboljšanje doma idealne vakuumske pumpe. Pogledajte sliku!

Međutim, prije nego što počnete koristiti ekspozitor, morate ga kalibrirati, tako da znate koliko dugo treba izlagati. Znam dva načina da to učinim, a samo jedan od njih se može učiniti bez potrebe za kupovinom dodatnih stvari, pa će ovo biti onaj o kojem ću ovdje raspravljati.

Napravio sam mali (zaista, sićušan!) Izgled ploče koja je tablica sa "brojačem" u jednoj koloni i tragovima smanjivanja širine u drugoj. Nakon zagrijavanja izlagača ~ 10 minuta (to morate učiniti svaki put kad želite izložiti ploču, za dosljedne rezultate), počinjete izlagati ploču sa svim redom osim "10 minuta" prekrivenim nečim neprozirnim (npr. poklon kartica, samo provjerite je li zaista neprozirna!). Nakon jedne minute malo povučete karticu da biste otkrili red "9 minuta" itd. Nakon izlaganja, ostavite ploču da stoji na tamnom hladnom mjestu nekoliko minuta (5-30) i razvijte je kao i obično. Čak i bez urezivanja ploče, trebali biste imati referentnu brojku koliko vam je potrebno da izložite ploče za najbolje moguće rezultate. Evo slike kako bi pravilno izložen i razvijen trag trebao izgledati.

Drugi način da to učinite je korištenje Stouffer skale kako je ovdje opisano.

Korak 11: Zaključak i priznanja

Iako su tvornički izrađene PCB -ove lakše dostupne nego ikad, postoji još nekoliko niša u kojima je DIY izvodljiva alternativa. Zamislite da vam je potrebna ploča napravljena upravo sada, ili samo jedna, ali velika, ili mnoge iteracije kroz koje ploča može proći dok je u razvoju. U takvim slučajevima, izrada 10 ploča svaki put kad vam zatreba mogla bi postati malo skuplja, a da ne govorimo o tome da morate čekati +4 sedmice da vam stignu na vrata.

Također, postoji bezbroj mogućnosti za izradu PCB -a kod kuće, uključujući usmjeravanje izolacije i prijenos tonera, ali tradicionalna metoda (fotokemijska obrada) daje daleko najbolje rezultate.

Izlagač u ovom uputstvu se u velikoj mjeri temelji na ovdje opisanom UV izvoru, ali je njihov dizajn i dalje deset puta skuplji za izgradnju od ovog. Jedna stvar koju njihov dizajn ima, ali još nisam dodao je kolimacijska rešetka, uglavnom zato što je laserski rezač u našem lokalnom proizvođačkom prostoru tjednima bio pokvaren, pa ga nisam mogao napraviti. Mogu ih dodati kasnije i izvijestiti o rezultatima, ali za sada sam zaista zadovoljan rezultatima ove super jeftine izrade.

Još jedan veliki izvor inspiracije bili su različiti video zapisi i upute sjajnog Davida Windeståla na rcexplorer.se. Ovaj tip ima zaista lude vještine!

Ako imate komentare, ispravke ili bilo šta drugo, slobodno ostavite komentar. Ako ste zainteresirani za moje druge projekte, možete pogledati moj blog.

Korak 12: Više kalibracije i rezultata u stvarnom svijetu

Prvi dizajn kalibracijske ploče koji sam napravio bio je brz i prljav izgled koji sam napravio bez previše razmišljanja o tome. Ali htio sam saznati za što je moj novi izlagač zaista sposoban, pa sam napravio poboljšani, ovaj put s četiri grupe okomitih tragova, 7, 6, 5 i 4 mil s razmacima. Imajte na umu da je oglašena rezolucija 5/5mil bila iz originalnog dizajna razmišljanja i petljanja, koji ima kolimacijsku mrežu. Kao što slike prikazuju, čini se da ova rešetka nije potrebna za postizanje 5/5mil.

EDIT:

Napravio sam još jedan dizajn kalibracione ploče, koji sam izložio na filmu, da jednom zauvijek znam šta je šta. Pa, sad znam. Čak i sa pravim fotografskim umjetničkim djelima 5/5 mil je najbolje što je praktično ostvarivo. 4/4mil radi, ali na tom nivou svaka mrlja prljavštine je bitna, a moja kućna laboratorija jednostavno nije dovoljno čista. Ionako obično ne koristim ništa manje od 10mil (osim određenih otisaka, očito), čak i kad su mi ploče izrađene u tvornici.

Pa, jesam li zadovoljan kako je ovo ispalo? Kladite se da jesam! Jedinica izloženosti za manje od 30 eura koja je sposobna za 5/5mil karakteristika (a u teoriji čak i više), jedini nedostatak je to što nije toliko pojednostavljena kao one fancy nove LED kutije, koje sada svi grade. Ali bez sumnje mnogo jeftinije!