Dviejų pusių PCB gamyba naudojant 3D spausdintuvą: 7 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Pabandysiu paaiškinti izoliacijos maršrutizatoriaus tipo dvipusio PCB gamybą modifikuoto 3D spausdintuvo pagalba.

Šis puslapis įkvėpė mane naudoti savo 3D spausdintuvą PCB gamybai. Tiesą sakant, tame puslapyje aprašytas metodas veikia pakankamai gerai. Jei atliksite veiksmus, tikriausiai pasirinksite gerai sukurtą vienpusę PCB. Mano indėlis yra kažkaip patobulinta spausdinimo galvutė (kad būtų lengviau ir efektyviau naudoti žaislinį elektros variklį) ir dvipusio PCB metodo sukūrimas.

Naudojau šį metodą, kad būtų galima nurodyti automatinio kačių pašarų dozatoriaus PCB.

-varinė plokštelė

-3d spausdintuvas (modifikuotas) ir programinė įranga („Repetier“)

-Nuolatinis žymeklis

-Acetonas

-Plokščiosios smeigtukai

-„Flatcam“programinė įranga

-Grąžtas

-Spausdintuvo galvutė (mažas elektros variklis. Aš naudoju mažą variklį iš mažo dydžio rc sraigtasparnio) ir pagal užsakymą pagamintas korpusas)

-Džiovinimo sprendimas. ferido choloridas.

-Konteineris

1 žingsnis: pridėkite kaiščių ir kaiščių skylių pozicijas prie dizaino

Kadangi gaminame dvipusę PCB, paviršių brėžiniai turi būti puikiai suderinti. Net ketvirčio mm poslinkis gali sunaikinti PCB.

Varinės plokštės tvirtinimui ir brėžinių išlyginimui naudojau plokščias galvutes.

Mums reikia aštuonių kaiščių ant spausdinimo lovos ir keturių skylių ant varinės plokštės. Lentos skylės turi atitikti kaiščių adatas. Keturi kaiščiai naudojami A pusei, o kiti keturi - B pusei. Smeigtukų ir skylių padėtis ant lentos turi būti apskaičiuota taip, kad apverčiant plokštelę į kitą pusę ji turėtų atitikti tos pusės dizainą.

Taigi kyla klausimas, kaip mes galime apskaičiuoti stūmimo kaiščių padėtį?

Yra puiki programinė įranga „FlatCam“. Naudodamiesi šia programine įranga galite sukurti failus, būtinus 3D spausdintuvui spausdinti PCB dizainą, taip pat gauti kaiščių ir kaiščių išdėstymo vietas.

Ši programinė įranga skirta CNC staklėms. Tačiau kadangi CNC staklių ir 3D spausdintuvų darbo principai yra beveik identiški, jums reikia tik nedidelio triuko nubrėžti kaiščių pozicijas.

Čia aprašyta pagrindinė dvipusio PCB gamybos procedūra. Jei atliksite šiuos veiksmus, galite atsisakyti adatos padėties (vadinamosios lygiagrečios skylės „flatcam“programinėje įrangoje), bet ne stūmoklio galvutės padėties. Laimei, „flatcam“turi rankinius geometrijos piešimo įrankius, todėl aplink kaiščio angas galite pridėti aštuonis apskritimus, vaizduojančius kaiščių galvučių padėtį. (spaudimo kaiščių, uždėtų virš 3D spausdintuvo kaitlentės, nuotraukos pateiktos kitame žingsnyje)

Rankiniu būdu suradau lygiavimo angų centrą ir nubrėžiau 1 cm apskritimą.

Galutinis dizaino vaizdas buvo parodytas paveikslėlyje. Raudoni apskritimai žymi kaiščio galvutes.

2 veiksmas: su 3D spausdintuvu suderinamo failo eksportavimas

„flatcam“gali eksportuoti su CNC suderinamus gcode failus. Šis failo tipas yra beveik suderinamas su 3D spausdintuvu. Skirtingiems spausdintuvams gali prireikti kitokio formato ir papildomų komandų eilučių. Pavyzdžiui, mano spausdintuvas turi automatinio niveliavimo funkciją, kuri turi būti suaktyvinta naudojant papildomą komandų eilutę. Kitas mano atliktas pakeitimas buvo papildomos vietos pridėjimas prie Y koordinačių žymos. Aš tai padariau su užrašų knygelės paieškos ir pakeitimo įrankiu.

Galutinį brėžinį galite patikrinti naudodami 3D spausdintuvo valdymo programinę įrangą, pvz., Repetier.

z lygio reguliavimui, įrankio dydžiui ir daugeliui kitų nustatymų reikia bandymo pabaigos klaidos. Palikau skaitytojui pačiam rasti geriausią vertybių derinį.

Jei failo formatas ir piešimas yra tinkami, galite nusiųsti šį failą tiesiai į spausdintuvą.

3 žingsnis: piešimo kaiščių padėties piešimas ir kaiščių uždėjimas ant spausdintuvo lovos

Šiame žingsnyje jums reikia dviejų atskirų „flatcam gcode“failų. Viena skirta stūmimo kaiščių padėčiai, kita - adatų skylėms ant plokštelės.

Pirmiausia kaiščių padėtys. Ant spausdintuvo lovos uždedamas storas popierius arba karikatūra ir pritvirtinama dvipuse lipnia juosta. Naudojant „flatcam“programinės įrangos išvestį, ant popieriaus nupiešiamos kaiščių padėtys. Galite naudoti rašiklio įrankių rinkinį arba tą patį įrankių rinkinį, kurį naudosite varinei plokštei subraižyti. Prie brėžinio taip pat galite įtraukti plokštelės padėtį.

Tada varinė plokštelė uždedama ant karikatūros, spausdintuvas paleidžiamas kaiščių skylėms ir ant plokštelės matomos mažiausiai keturios skylių žymės. Šiam žingsniui reikia atitinkamai pakoreguoti z atstumą. Galite gręžti plokštę. Spausdindami turite išgręžti bent keturias mažas skyles, kad ant spausdintuvo lovos būtų laikomos raštinės reikmenys. Šios skylės taip pat būtinos norint išlyginti plokštę dvipusiam spausdinimui.

Dvipusė lipni juosta, uždėta kaiščiams plokščiagalviams. Tada jie atsargiai dedami į tikslią padėtį.

Kai atliksite šį veiksmą, turite sugebėti uždėti varinę plokštelę virš spausdintuvo lovos, kaip parodyta paveikslėlyje. Skylės ant plokštelės turi būti tiksliai suderintos su kaiščių adatomis ir tai turi būti tiesa, kai apverčiate plokštelę.

4 žingsnis: nuvalykite ir nušlifuokite

Vario plokštelę nuvalykite muilu ir smėliu švitriniu popieriumi. Šlifavimas yra svarbus, nes kitaip ėsdinimo metu gali būti pašalintas permanetinis rašalas. Vario plokštės paviršiuje jums reikia šiurkštumo

5 žingsnis: dažykite vario plokštelę

Šiam žingsniui jums reikia nuolatinio rašiklio. Dauguma jų atliks savo darbą. Vis dėlto jums gali prireikti eksperimento. Papildomai apsaugai tepiau du dažų sluoksnius. Plokštės paviršius turi būti padengtas tolygiai. Nuolatinį rašalą galima lengvai subraižyti, ypač išdžiovinus. Taigi, turite būti atsargūs, kad nesubraižytumėte jokių paviršių. Aš naudoju popierinį rankšluostį, kad apsaugočiau bent vieną lėkštės pusę.

6 žingsnis: padėkite dažytą plokštelę ant spausdintuvo lovos ir spausdinkite

Vario plokštelė turi būti uždėta ant spausdintuvo lovos, kaip parodyta. Norint išlaikyti puodelio plokštelę, reikalinga dvipusė lipni juosta.

Spausdintuvo išlyginimas šiame etape yra labai svarbus. Kadangi įbrėžimo galvutė neturi spyruoklinio mechanizmo, dėl bet kokio stalo aukščio nenuoseklumo gali atsirasti netinkamas dažų nuplėšimas arba per didelis pasipriešinimas, dėl kurio gali svyruoti galva. Praleidau daug laiko, kad surastų tikslią faktinio spausdinimo z paraštę.

3D spausdinimo apibrėžimas kilęs iš „flatcam“programinės įrangos. (2 veiksmas) Jums reikia mažiausiai 3 failų. Vienas viršuje, kitas apačioje ir galiausiai gręžimo padėtis. (galite nenaudoti gręžimo padėties apibrėžimo failo ir bandyti gręžti mintinai.)

Spausdinimo procedūra kartojama du kartus.

Prieš ėsdindami turite patikrinti brėžinių lygiavimą. (Pirmuosius bandymus baigiau keliais nesuderintais siužetais. Daug kas gali nutikti ne taip ir jūs nepastebėsite iki galutinio oforto, kuris yra negrįžtamas.)

Pastaba: spausdinimo galvutę sudaro mažas elektros variklis, supakuotas į 3D spausdintą korpusą. Dėl to plokštelėje atsirado švariausios linijos. (Išbandžiau daugybę kitų medžiagų, formų ir mechanizmų, įskaitant tvirtą metalinį strypą su spyruokle.)

7 žingsnis: išgraviruoti naudojant geležies choloridą

Faktinis ėsdinimo laikas gali kisti priklausomai nuo tirpalo tankio ir temperatūros. manoji truko apie 25 min.

Vario plokštelė turi būti bent 5 mm virš ėsdinimo talpyklos dugno. Aš naudoju plastikines tolimas dalis (tirpalo viduje negalima naudoti metalo), prisuktas prie plokštelės. Jei to nepadarysite, nei vienas plokštelės paviršius neliečia indo dugno ir susidaro nepageidaujami įbrėžimai arba ėsdinimo skystis tolygiai nepasiekia apatinio paviršiaus.

Dažų perteklių galima pašalinti naudojant acetoną.

Pasibaigus aprašytai procedūrai, aš gavau geros kokybės dvipusę plokštę, kuri bus naudojama mano elektroniniuose projektuose

Prieš išleidžiant į atliekų sistemą, bandžiau neutralizuoti geležies chlorido tirpalą, pridedant daug sriubos vandens. (Mano teorija yra tokia, kad muilas yra bazinis, o geležies chloridas - rūgštis, todėl juos maišant susidaro druska ir neutralizuojamas tirpalas. Įdomu, ar tai gera idėja ir ar tikrai padeda apsaugoti aplinką). Tiesą sakant, galite laikyti tirpalą saugiame butelyje ir tą patį tirpalą naudoti daug kartų.