כיצד להכין PCB מותאם אישית באמצעות חרט לייזר בעל הספק נמוך: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

עקוב אחר מאת המחבר:

אודות: יוצר, מהנדס, מדען וממציא מטורף עוד על IgorF2 »

כשזה מגיע להכנת PCB תוצרת בית, אתה יכול למצוא מספר שיטות באינטרנט: החל מהראשוני ביותר, באמצעות עט בלבד, ועד למתוחכם יותר באמצעות מדפסות תלת מימד וציוד אחר. והדרכה זו נופלת על המקרה האחרון! בפרויקט זה אני מראה כיצד לייצר לוח מעגלים מודפסים באמצעות חותך לייזר בעלות נמוכה ובספק נמוך.

עד לא מזמן, תוכל למצוא רק אחת מהמכונות האלה במרכזי יצרנים או במתקנים מסחריים אחרים. הם יעלו אלפי דולרים, כך שיצרנית רגילה לא תוכל לקבל אחד לעצמו. ישנם גם כמה שירותי חיתוך בלייזר ברשת, אך לדעתי הם לא יהיו הבחירה המושלמת לאב טיפוס מהיר. למרבה המזל עכשיו ישנן מספר מכונות חריטה בלייזר הזמינות ברשת! לרובם יש לייזר בעל הספק נמוך והם עשויים לשמש רק לצריבה וחריטה בציור במשטחים שונים (זכוכית, מתכת או עץ למשל). שטח הפנים שלהם והספק הלייזר הם רק חלק קטן מהמכונות המקצועיות, אך זו תהיה התחלה טובה ליצרנים ולחובבים.

במדריך זה אראה לך כיצד השתמשת במחקן לייזר בעל הספק נמוך כדי לייצר מעגל מודפס (PCB). זו תהיה אלטרנטיבה טובה אם אתה רוצה ליצור אב טיפוס ראשון של לוח מעגלים (לפחות עד שתזמין גרסה טובה יותר מיצרן מקוון!).

אתה יכול למצוא את חותך הלייזר בו השתמשתי בקישורים הבאים:

rebrand.ly/laserengraver-BG

rebrand.ly/laserengraver-AMZ

rebrand.ly/laserengraver-GB

האם ידעת שאתה יכול למצוא שיעור חיתוך לייזר מדהים כאן על מדריכים? תבדוק את זה:

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. מדריך זה יכול לעזור לנו!

לאחרונה, אתה יכול להכיר את כל סוגי המכונות שלך עם מקצועות קיימים. 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 online on laser, mas, na minha opinião, eles não seriam a escolha perfeita para prototipagem rápida. Felizmente, existem várias máquinas de gravação and laser disponíveis online! A maioria delas têm lasers de baixa potência e podem ser usadas apenas para gravação em diferentes superfícies (vidro, metal ou madeira, לדוגמא). 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. הדרכה אחרונה, ניתן להשתמש במכשיר חיתוך לייזר כדי לייצר עבור המיקום את המעגל (PCB ou 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 circuito (meny men a comend a umenda versao melhorada de algum fabricante online!).

Você pode encontrar a gravadora a laser usada nesse tutorial no link abaixo:

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

rebrand.ly/laserengraver-GB

האם אתה יכול להכיר את כל המסלולים במכשיר לייזר? קונפירה:

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

שלב 1: כלים וחומרים

הכלים והחומרים הבאים שימשו במדריך זה:

• חרט לייזר 10W (קישור / קישור / קישור). הוא שימש להדפסת מעגל הלוח על לוח PCB נחושת ריק.
• נחושת PCB (קישור / קישור / קישור). מעגלים תוצרת בית מודפסים בדרך כלל על צלחות פנוליות מצופות נחושת. כל משטח הלוח מצופה (בצד אחד או שניהם). נחושת היא חומר מוליך, בעוד שהמצע הפנולי אינו יכול להוליך חשמל. על ידי הסרת חלקים משכבת הנחושת, ניתן ליצור מסלולים בין הרכיבים, ליצירת לוח המעגלים.
• דיו מבוסס מים מלטקס PVA. כפי שתראה בהמשך הדרכה זו, השתמשתי בדיו על בסיס מים כדי ליצור מסכה על פני לוח PCB מנחושת. מסכה זו מונעת הסרה של חלקים משכבת הנחושת על ידי תמיסת החנקן.
• מכחול. יהיה צורך להניח שכבה עבה של צבע על הלוח, ומברשת צבע תהיה שימושית כאן.
• Ferric כלוריד. זה בא כמלח וצריך להמיס אותו במים לפני השימוש בו. פתרון זה מסוגל לאכל נחושת, להסיר אותו מהמצע הפנולי שלו. מרחו מסכה ורק חלקי צלחת הנחושת החשופים לתמיסה יתמוססו.
• נייר זכוכית. בסופו של דבר, יהיה עליך להסיר את המסכה הנותרת מהלוח. ניתן לעשות זאת בקלות באמצעות נייר זכוכית.

_

Os seguintes materiais e ferramentas foram usado nesse tutorial:

• לייזר Gravadora de 10W (קישור / קישור / קישור). Esse equipamento foi usado para impressão do desenho do circuito em uma placa cobreada nova.
• PCB de cobre (קישור / קישור / קישור). Circuitos caseiros são normalmente impressos em placas cobreadas de fenolite, podendo ter um lado ou ambos revestidos com cobre. O cobre é um חומר חומרים מעניקים, חומרים או מצעים של פנוליטים, הם חלקים מבודדים מבודדים. Removendo-se partes da camada de cobre, pode-se criar trilhas entre os componentes, criando-se assim um circuito impresso.
• Tinta PVA בסיס 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.
• פינסל. Uma camada de tinta precisará ser aplicada sobre a placa de circuito a ser impressa, e um pincel será bem util nesse momento.
• קלורטו דה פרו. Essa substância é vendida na forma de um sal que deve ser dissolvida em água antes de ser usada. Essa solução é capaz de correr o cobre, removalendo-o do substrato formado pela placa de fenolite. Aplicando-se uma máscara, garante-se que apenas nas partes de cobre expostas serão resolvidas.
• ליסה. Ao fim do processo, você precisará remover or restante da máscara da placa. Isso pode ser feito facilmente utilizando-se uma lixa.

שלב 2: תהליך ייצור PCB תוצרת בית

תהליך הייצור של PCB תוצרת בית מורכב בדרך כלל מהשלבים הבאים:

1. עיצוב PCB

בשלב זה נעשה ציור הלוח שייוצר. אפשר גם לעצב לוח חדש וגם ליצור עותקים מפרויקטים של open source. ניתן להשתמש בתוכנות CAD שונות (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle וכו ').

2. מרחו מסכה על הלוח המודרני

לאחר שתוכנן הלוח המודפס, יש להעביר אותו ללוח המעגלים. ישנן מספר דרכים לעשות זאת: שימוש בשיטה התרמית (על ידי העברת טונר מדף נייר לצלחת, על ידי הפעלת חום), ידנית (על ידי ציור המעגלים בעט מתאים) ואפילו באמצעות מדפסת תלת מימד. בפרויקט זה השתמשתי במחרט לייזר כדי להעביר את העיצוב לצלחת.

3. תחריט כימי PCB

לאחר העברת המסכה לצלחת, קורוזיה של חלקים מהצלחת מתבצעת להסרת חלקי הנחושת. בסוף התהליך, הלוח צריך להיות רק עם המסלולים המרכיבים את המעגל.

4. ניקיון וגימור

לאחר השלמת הקורוזיה, הצלחת תהיה מוכנה לניקוי, קידוח והרכיבה של הרכיבים. אחרי זה, פשוט בדוק הכל, הפעל אותו ושמח!

_

התהליכים הפופולריים של הלוח המודרני של הלוח המודרני כוללים:

1. Design da placa

Nesse passo é feito o desenho da placa que se pretende producir. אנו יכולים לממש ריאליזציה או פרוג'ו דה אומה פלקס נובה, מקורות ריאליזציה של מקורות הפתיחה. תוכנות Diferentes de CAD podem ser utilizados (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle, וכו ').

2. Aplicação da máscara על PCB

Uma vez com o desenho do circuito impresso, é nødvendário transferi-lo para a placa de circuito. 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 circuito com uma caneta apropriada) e até mesmo utilizando-se uma impressora 3D. Nesse projeto, utilizei uma cortadora laser fora transferir o desenho para a placa.

3. Corrosão da PCB

Uma vez transferida a máscara para a placa, é realizada a corrosão 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 circuito.

4. Limpeza e acabamento

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

שלב 3: עיצוב PCB ויצירת המסכה

ברגע שיש לך עיצוב PCB (תוכנן באמצעות כל תוכנת CAD שתבחר) תוכל לייצא אותו בפורמט SVG לקריאה בתוכנות עריכה גרפיות אחרות. ניתן לייצא מספר שכבות בתהליך זה: מבט מלמעלה, מבט מלמטה, מסכה, משי וכו '. כל השכבות זמינות בפורמט רגיל או במראה. תהליך הייצור המתואר במדריך זה מחייב להחיל מסכה על ה- PCB. החלק של צלחת המכסה המכוסה במסכה לא יתאכל ולכן יישמר על צלחת הקצה. חלקים שאינם מכוסים במסכה ייחשפו לכלוריד הברזל, כשהם מתאכלים ומוסרים מהלוח המודפס.

בתהליך זה יש צורך לצפות את כל הצלחת בשכבת צבע, ולהסיר רק חלקים ספורים באמצעות חרט הלייזר.

בצורה כזו, המסכה שיוצרה על ידי רוב התוכנות צריכה להיות הפוכה של הצבעים שלה (להפוך את הפיקסלים השחורים ללבן ולהיפך). לביצוע היפוך המסכה, השתמשו בשתי תוכנות:

- Inkscape: משמש להמרת קבצי SVG לפורמט תמונה (PNG). משמש גם להפיכת הציור לתמונה בשחור לבן (אם ייצוא CAD בפורמט צבע);

- גימפ: משמש כדי להפוך את צבע המסכה (פיקסלים לבנים בפיקסלים שחורים).

התמונה המתקבלת נטענת לאחר מכן לתוכנת חרט הלייזר להדפסה על פני הצלחת.

שימו לב למידות התמונה: בדקו שמידות הפלט של תוכנת חרט הלייזר הן המיוחדות לאב הטיפוס בפועל.

במקרה של הדרכה זו, עיצוב לוח מסוים לא בוצע. במקום זאת, ניסיתי לשכפל לוח פתוח, שפותח על ידי פאביו סוזה: פרנציניניו. הלוח המדהים הזה ניתן להרכיב ולתכנת בקלות על ידי משתמשים בכל הרמות, הוא תואם ל- Arduino IDE ומעוצב כולו בברזיל!

מידע נוסף על הלוח בפרויקט Github:

_

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

תהליך ההפקה הבסיסי לא מחייב את הדרכה הדרושה לך אם תוכל להשתמש במחשב PCB. A parte da placa cobreada que estiver coberta pela máscara não será corroída e, portanto, será mantida na placa final. As partes que não estiverem cobertas com a máscara serão expostas ao cloreto de ferro, sendo corroídas e removeidas da placa de circuito impresso.

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

Dessa forma, a máscara gerada pela maioria dos software deverá ter suas cores invertida (inverter os pixels pretos para branco and vice versa). עבור תוכנות הפוכות וההפניות, אפשר להשתמש בתוכנות אלה:

- Inkscape: שימוש בממיר עבור SVG em formato de imagem (png). שימוש שימושי עבור טרנספורמציה או דמיון של תמונות (e cas export of CAD export in formato colorido);

- גימפ: שימוש בממיר למהירות (פיקסלים של פיקסלים עם פיקסלים).

תוצאה תוצאה אחת של תוכנה ללא תוכנת da gravadora ולייזר עבור התרשמות של superfície da placa.

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

אין הדרכה בנושא caso desse, não foi feito o projeto de uma placa específica. Ao invés disso, tentei replicar uma placa opensource, desenvolvida pelo Fábio Souza: a Franzininho. Essa incrível placa pode ser facilmente montada e programada por usuários de todos os níveis, é compatível com of Arduino IDE e inteiramente projetada no Brazil!

מידע נוסף על מקום Github לא ניתן לעשות זאת: