ייצור PCB דו צדדי עם מדפסת תלת מימד: 7 שלבים (עם תמונות)

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

אנסה להסביר את יצירתו של נתב בידוד דו צדדי מסוג נתב בידוד בעזרת מדפסת תלת מימד שונה.

דף זה עורר בי השראה להשתמש במדפסת התלת מימד שלי לייצור PCB. למעשה, השיטה המתוארת בדף זה עובדת מספיק טוב. אם תבצע את השלבים סביר להניח שתבחר PCB חד צדדי מעוצב היטב. התרומות שלי הן איכשהו ראש הדפסה משופר (מה שהופך אותו לפשוט ויעיל יותר באמצעות מנוע חשמלי של צעצוע) ופיתוח שיטה ל- PCB דו-צדדי.

השתמשתי בשיטה זו כדי להפוך את ה- PCB של מתקן הזנת החתולים האוטומטי להדריך.

-צלחת כוסות

מדפסת -3d (שונה) ותוכנה (Repetier)

-עט סמן קבוע

-אֲצֵטוֹן

-סיכות להנפה

-תוכנת פלאטקאם

-תרגיל

-ראש הדפסה (מנוע חשמלי קטן. השתמשתי במנוע קטן ממסוק rc בגודל קטן) ובדיור בהזמנה אישית)

-פתרון צריבה. פריד כולוריד.

-מְכוֹלָה

שלב 1: הוסף עמדות של סיכות וחורי סיכה לעיצוב

מכיוון שאנו מייצרים לוח PCB דו-צדדי, יש ליישר ציורים על המשטחים בצורה מושלמת. אפילו תזוזה של רבע מ מ עלולה להרוס את ה- PCB.

השתמשתי בסיכות דחיפה עם ראש שטוח כדי לתקן את צלחת הנחושת וליישור הציורים.

אנחנו צריכים שמונה סיכות על מיטת ההדפסה וארבעה חורים בצלחת הנחושת. חורים על הלוח חייבים להתאים למחטי הסיכות. ארבעה סיכות משמשים לצד A וארבעה אחרים משמשים לצד B. מיקום הסיכות והחורים בלוח חייב להיות מחושב באופן שכאשר אתה הופך את הצלחת לצד השני הוא חייב להתאים לעיצוב של אותו צד.

אז השאלה היא כיצד נוכל לחשב את המיקום של סיכות הדחיפה?

יש תוכנה מעולה שנקראת FlatCam. באמצעות תוכנה זו תוכל ליצור קבצים הדרושים למדפסת התלת מימד להדפסת עיצוב PCB וגם לקבל את המיקומים של החורים והמיקומים של הפינים.

תוכנה זו מיועדת למכונות CNC בראש. עם זאת, מכיוון שעקרונות העבודה של מכונות CNC ומדפסות תלת מימד זהות כמעט, צריך רק טריק קטן כדי לצייר עמדות סיכה.

הליך בסיסי להכנת PCB דו-צדדי מתואר כאן. אם תבצע את השלבים האלה תוכל לבחור את מיקומי המחט (מה שנקרא חורי יישור בתוכנת ה- flatcam) אך לא את מיקומי ראש סיכת הדחיפה. למרבה המזל, flatcam כולל כלי ציור גיאומטריה ידניים, כך שתוכל להוסיף שמונה עיגולים סביב חורי הסיכה המייצגים את המיקומים של ראשי הסיכות לדחיפה. (תמונות של סיכות הדחיפה המוצבות מעל פלטה חמה של מדפסת תלת -ממדית המוצגות בשלב הבא)

מצאתי ידנית את מרכז חורי היישור וציירתי מעגל של 1 ס מ סביבם.

התמונה הסופית של העיצוב הוצגה בתמונה. עיגולים אדומים מייצגים את ראש סיכות הדחיפה.

שלב 2: ייצוא קובץ תואם למדפסת תלת מימד

flatcam יכול לייצא קבצי gcode תואמי CNC. סוג קובץ זה תואם כמעט מדפסת תלת מימד. מדפסות שונות עשויות לדרוש פורמט אחר ושורות פקודה נוספות. לדוגמה, למדפסת שלי יש תכונת פילוס אוטומטי שיש להפעיל באמצעות שורת פקודה נוספת. שינוי נוסף שעשיתי היה הוספת שטח נוסף לתגית קואורדינטות Y. עשיתי את זה בעזרת כלי למצוא ולהחליף פנקס רשימות.

אתה יכול לבדוק את הציור הסופי באמצעות תוכנת בקרת מדפסת תלת מימדית כגון repetier.

התאמות רמה z, גודל כלי והגדרות רבות אחרות זקוקות לשגיאת סיום ניסיון. השארתי לקורא למצוא את שילוב הערכים הטוב ביותר בעצמו.

אם פורמט הקובץ והציור בסדר, תוכל לשלוח את הקובץ ישירות למדפסת.

שלב 3: ציור מיקומי פין פין והצבת סיכות על מיטת המדפסת

בשלב זה, אתה זקוק לשני קובצי gcode נפרדים של מצלמת שטוח. אחד למיקומי סיכות הדחיפה ואחר לחורי המחט בצלחת הקופר.

ראשית מיקומי הסיכה. נייר עבה או קריקטורה מונחים מעל מיטת המדפסת ומתקנים בעזרת נייר דבק דו צדדי. באמצעות הפלט של תוכנת flatcam, מצביעים את מיקומי סיכות הדחיפה על הנייר. אתה יכול להשתמש בערכת כלים בעט או באותו כלי שבו תשתמש לגרד את צלחת הנחושת. ניתן גם לכלול את מיקום הצלחת לציור.

לאחר מכן, לוח הנחושת מונח על הקריקטורה, המדפסת מופעלת לחורי סיכה ולפחות ארבעה סימני חורים הופכים לגלויים על הצלחת. עליך להתאים את מרחק z בהתאם לשלב זה. אתה יכול לקדוח את הצלחת. עליך לקדוח לפחות ארבעה חורים קטנים לשמירה על נייר מכתבים על מיטת המדפסת בעת ההדפסה. חורים אלה נחוצים גם ליישור הלוח להדפסה דו-צדדית.

סרט סקוטי דו צדדי שהוחל על דחיסת סיכות דומות. לאחר מכן הם ממוקמים בזהירות במיקומם המדויק.

בסיום שלב זה עליך להיות מסוגל למקם את צלחת הנחושת מעל מיטת המדפסת כפי שמוצג בתמונה. חורים בצלחת חייבים להיות מיושרים בדיוק עם המחטים של סיכות הדחיפה וזה חייב להיות נכון כאשר אתה הופך את הצלחת.

שלב 4: לנקות ולשייף

נקו את צלחת הנחושת בסבון וחול בעזרת נייר זכוכית. מלטש חשוב כי אחרת ניתן להסיר דיו קבוע במהלך תהליך התחריט. אתה צריך קצת חספוס על פני לוח הצלחת

שלב 5: צובעים את צלחת הנחושת

אתה צריך עט קבוע לשלב זה. רובם יעשו את העבודה. ובכל זאת, ייתכן שתזדקק לניסוי כלשהו. מרחתי שתי שכבות צבע להגנה נוספת. משטח הצלחת חייב להיות מכוסה באופן אחיד. ניתן לגרד דיו קבוע בקלות במיוחד כאשר הוא מיובש. לכן, עליך להיזהר על מנת לא לגרד אף אחד מהמשטחים. השתמשתי במגבת נייר כדי להגן על צד אחד של הצלחת לפחות.

שלב 6: הניחו את הלוח הצבוע על מיטת המדפסת והדפיסו

יש להניח צלחת כוסות על מיטת המדפסת כפי שמוצג. דרוש סרט סקוטי דו צדדי על מנת לשמור על צלחת הכוס במקום.

רמת פילוס המדפסת חשובה מאוד בשלב זה. מכיוון שלראש הגירוד אין מנגנון קפיץ כל אי עקביות של גובה השולחן עלולה לגרום לקריעה לא מספקת של הצבע או להתנגדות רבה מדי שעלולה לגרום לנענע בראש. ביליתי הרבה זמן למצוא את השוליים z המדויקים להדפסה בפועל.

הגדרת הדפסה תלת מימדית מגיעה מתוכנת flatcam. (שלב 2) אתה צריך לפחות 3 קבצים. אחד למעלה, אחר למטה ולבסוף עמדות קידוח. (אינך יכול להשתמש בקובץ הגדרת מיקום תרגיל ולנסות לקדוח בעל פה.)

הליך ההדפסה חוזר על עצמו פעמיים.

עליך לבדוק את יישור הציורים לפני התחריט. (בסופו של דבר ניסיתי כמה עלילות לא מתאימות בניסיונות הראשוניים שלי. הרבה דברים עלולים להשתבש וייתכן שלא תבחין עד תחריט סופי שהוא בלתי הפיך).

הערה: ראש ההדפסה מורכב ממנוע חשמלי קטן עטוף בבית מודפס בתלת מימד. זה יצר את הקווים הנקיים ביותר בצלחת. (ניסיתי חומרים, צורות ומנגנונים רבים אחרים, כולל מוט מתכת מלא עם קפיץ).

שלב 7: חרוט באמצעות כלוריד Ferric

זמן התחריט בפועל עשוי להשתנות בהתאם לצפיפות הטמפרטורה של הפתרון. שלי לקח בערך 25 דקות.

צלחת הנחושת חייבת להיות לפחות 5 מ מ מעל תחתית מיכל התחריט. השתמשתי בחלקים מרוחקים מפלסטיק (אי אפשר להשתמש במתכת בתוך הפתרון) שהוברגו לצלחת. אם לא תעשה זאת, גם משטח הצלחת לא יגע בתחתית המיכל ויכול להיווצר שריטות לא רצויות או נוזל תחריט לא יגיע באופן שווה למשטח התחתון.

ניתן להסיר עודף צבע באמצעות אצטון.

בסוף ההליך המתואר, השגתי מחשב כפול דו-צדדי באיכות טובה לשימוש בפרויקטים האלקטרוניים שלי

ניסיתי לנטרל את פתרון Ferric Chloride תוך הוספת מים עשירים במרק לפני השחרור למערכת הפסולת. (התיאוריה שלי היא כאילו סבון הוא בסיס וחנק כלורי הוא חומצה, לכן ערבובם יוצר מלח ומנטרל את הפתרון. מעניין אם זה רעיון טוב ובאמת עוזר להגן על הסביבה). למעשה, אתה יכול לשמור את הפתרון בבקבוק בטוח ולהשתמש באותו פתרון פעמים רבות.