Padarykite tinkamą PCB ekspozicijos įrenginį iš pigios UV nagų kietinimo lempos: 12 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Kas bendro tarp PCB gamybos ir netikrų nagų? Jie abu naudoja didelio intensyvumo UV šviesos šaltinius ir, kaip pasisekė, tie šviesos šaltiniai turi lygiai tokį patį bangos ilgį. Tik tie, kurie skirti PCB gamybai, paprastai yra gana brangūs, o dirbtiniams nagams - šiek tiek konkurencingesnė kaina.

Ši instrukcija yra apie tai, kaip naudoti tokį prietaisą, kad būtų sukurtas nebrangus šviesos šaltinis, tinkamas įvairioms UV jautrioms medžiagoms, su kuriomis susiduriama spausdintinių plokščių gamyboje, atskleisti, pvz., Sausos plėvelės fotorezistui ir UV spinduliu gydomam kailiui.

Be to, kad tai yra labai maža kaina (apie 20 USD už visas reikalingas medžiagas), ši konstrukcija sprendžia keletą problemų, kurias mačiau kituose intertubelių įrenginiuose:

• Kolimavimas: Norėdami paprasčiausiai atskleisti lentą su gana šiurkščiomis savybėmis, jums nereikės to daryti. Galite tiesiog naudoti nagų džiovintuvą tokį, koks yra, ir pavadinti jį diena. Tačiau, kad galėtumėte atskleisti mažas savybes (iki 5 mililitrų, pagal šią svetainę), turite įsitikinti, kad visi jūsų UV spinduliai sklinda ta pačia kryptimi, kuri yra tiksliai statmena jūsų eksponuojamai plokštei.
• Apšvietimo vienodumas visoje ekspozicijos plokštumoje. Įsivaizduokite, kad norite atskleisti tikrai didelę lentą, pvz. A4 arba Letter dydžio. Norėtumėte to paties energijos kiekio visoje plokštėje, be karštų ar tamsių dėmių. Tam energijos šaltinis turi būti tam tikru atstumu nuo ekspozicijos plokštumos ir jums reikia arba labai sandariai supakuoto UV šaltinių (pvz., UV šviesos diodų, kurie gali būti gana brangūs), arba efektyvaus UV šaltinių atšvaito dizaino. jūs turite po ranka, ką aš sugalvojau.
• Ekspozicijos laikas: Aš neįsivaizduoju, koks greitas šis šaltinis yra naudojant iš anksto jautrią teigiamą varį plakiruotą medžiagą, nes aš niekada to nenaudojau, tačiau naudojant sausos plėvelės fotorezistą jis jaučiasi labai greitai. Kaip greitai po dviejų minučių. Reikalas tas, kad aš tikrai nesu kvalifikuotas tinkamai interpretuoti rezultatų, todėl turiu surinkti dar keletą nuomonių šiuo klausimu.

Taigi, nors ir labai maža kaina, ši konstrukcija leis jums pasiekti rezultatų, atitinkančių arba (kai kuriais atvejais) net pranokti įrenginių, kurie yra iki 10 kartų brangesni, rezultatus.

1 veiksmas: reikalingi įrankiai

• Stiprios žirklės
• Kažkoks pjūklas arba (pageidautina) CNC frezavimo staklės, skirtos atšvaitų šablonams iškirpti
• Karšto vielos putų pjaustytuvas (labai lengva pagaminti!)
• Karštas klijų pistoletas
• Senas atsuktuvas (tinka bet koks)
• Lituoklis, vielos pjaustytuvas
• Karšto oro šaltinis. Tiks žiebtuvėlis, bet karšto oro perdirbimo stotis yra gražesnė:)

2 žingsnis: medžiagos

• Tokia UV nagų kietinimo lempa
• 300x220x100 mm XPS ar panašios putplasčio plokštės gabalas (jei negalite gauti 100 mm medžiagos, galite naudoti plonesnę medžiagą, tik įsitikinkite, kad ji yra bent ~ 60 mm)
• santechnikų aliuminio juosta
• viela
• susitraukiantis vamzdis
• kabelių kaklaraiščiai
• lituoklis
• lipni juosta
• karštų klijų lazdelės
• du faneros laužo gabaliukai, storas kartonas, PCB medžiaga ar panašūs, ne mažesni kaip 110x60 mm

3 veiksmas: atsisiuntimai

Čia yra failai, skirti atšvaitų šablonams kurti, ir patobulinti kalibravimo lentos iliustracijos.

Atšvaito šablonui yra du g kodo failai, vienas skirtas frezavimui, o kitas-lazeriniam pjovimui. Taip pat yra SVG. Lentos iliustracija pateikiama kaip erelio failas ir kaip apverstas PS failas.

4 žingsnis: nuplėškite UV nagų kietinimo lempą

Pirma, jūs turite gauti šviestuvus ir PCB iš nagų kietinimo lempos. Atsukite visus varžtus, atjunkite visus kištukus ir išlydykite armatūros laidus, nes visi jie turi būti pailgi.

Tada nupjaukite armatūrą iš korpuso. Įsitikinkite, kad to nedarote su sumontuotomis lempomis, nes jos gali stabdyti! Jūs neturite dirbti itin švariai, tiesiog pasirūpinkite, kad pašalintumėte visą medžiagos perteklių toje pusėje, kurioje lemputė įeis, nes ji bus priklijuota prie atšvaito ir todėl turi būti nuplauta.

5 žingsnis: apskaičiuokite atšvaitą ir sukurkite šabloną

Jei tai ne jūsų reikalas, galite praleisti šį žingsnį, nes aš tai padariau už jus.:)

Tiems, kurie nori žinoti, čia:

Parabolinis atšvaitas yra puikus būdas sutelkti lygiagrečius spindulius į vieną tašką, tačiau jis veikia ir atvirkščiai.

Kaip jau pastebėjote, UV lempos nagų lako džiovintuve nėra įprastos apvalios liuminescencinės lempos, kurių abiejuose galuose yra vienas kontaktas, nes jos naudojamos daugelyje komercinių mėgėjų.

Taigi mūsų atšvaitas taip pat nėra įprasta parabolės forma, o dvi sutampančios.

Štai matavimai iš vamzdžių:

Vamzdžio skersmuo = 11 mm

Vamzdžio poslinkis nuo centro = 7,5 mm

Bendras atšvaito plotis = 110 mm (pusė ekspozicijos plokštumos)

Pageidaujamas židinio taškas = 12 mm (tarp išorinės vamzdžio sienelės ir atšvaito sienelės lieka apie 6 mm. Turėtų pakakti, nes vamzdeliai labai neįkaista)

Įprasta, viena parabolė, kuri reiškia šias vertes:

Parabolės plotis = 95 mm

Parabolės židinys = 12 mm

Parabolės lygtis (įskaitant židinį) yra tokia:

y = x^2 / 4f, kur x yra pusė pločio arba skersmens, f yra židinio nuotolis, o y - aukštis, kurį norime žinoti.

Kai mūsų vertės yra prijungtos, lygtis atrodo taip:

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

Taigi mūsų y, esant x = 47,5, yra 47. Dabar viskas, ką turime padaryti, yra nubraižyti dvi iš šių parabolių ir sutapti 15 mm atstumu. Yra įvairių būdų tai padaryti. Aš naudoju freeCAD, kuris tikriausiai nėra geriausias būdas tai padaryti, todėl nesigilinsiu.

Gavę savo atšvaito formos grafinį vaizdą, belieka rasti būdą, kaip jį perkelti į fizinį objektą. Tai galima padaryti lazeriniu pjaustytuvu, CNC frezavimo staklėmis ar senoviniu būdu. freza ir daug keiksmažodžių. Atminkite, kad jūsų šablono medžiaga turi atlaikyti karšto vielos pjaustytuvo kaitrą.

6 žingsnis: nupjaukite atšvaitą

Prieš pjaustydami savo vienintelį porolono gabalėlį, pravartu šiek tiek pasipraktikuoti. Be to, prieš pjaustydami tikrąją atšvaito formą, turite iškirpti visas kitas norimas įdubas savo putplasčio bloke (montuoti ir pritaikyti UV lempų maitinimo plokštę). Montavimo angas galite padaryti šildydami seną atsuktuvą žiebtuvėliu arba karšto oro pistoletu ir įkišę jį į putas.

Pritvirtinkite šablonus prie putplasčio plokštės taip, kad jie būtų visiškai priešingi vienas kitam. Tam galite naudoti karštus klijus, tačiau stenkitės jų nenaudoti per daug, kad galėtumėte juos nuimti nesunaikindami putų vėliau. Tada karštu vielos pjaustytuvu išpjaukite putas po šablonais. Atminkite, kad karštos vielos pjovimo ilgis turi būti bent visas atšvaito plotis, t. Y. 300 mm.

Jei pusė atšvaito padaryta, atsargiai nuimkite šablonus ir priklijuokite juos prie likusios pusės. Iškirpkite putas, pašalinkite šablonus ir baigsite šį veiksmą.

Keletas žodžių apie vielos pjaustytuvo gamybą ir naudojimą:

Aš padariau labai paprastą iš kelių medžio laužo gabalų, šiek tiek vielos ir E stygos iš elektrinės gitaros (.009 matuoklis, jei gerai pamenu). Sunkiausia yra rasti tinkamą maitinimo šaltinį. Jei neturite prieigos prie laboratorijos maitinimo šaltinio, turėsite eksperimentuoti, koks maitinimo šaltinis suteiks jums tinkamą temperatūrą. Atrodo, kad žiniatinklio žmonėms pasisekė naudojant įvairias sienines karpas ar baterijas. Geriausias mano matytas būdas yra naudoti „LiPo“akumuliatorių su šukuotu greičio valdikliu ir servo testeriu. Nenaudokite „LiPo“akumuliatorių be greičio reguliatoriaus, nebent visiškai žinote, ką darote, jie gali jus susprogdinti!

Čia yra labai geras vaizdo įrašas, kuriame viskas išsamiai paaiškinta.

7 žingsnis: padarykite atšvaitą atspindintį

Nors UV spinduliuotė yra matomos šviesos dalis, esanti aplink mus, jos savybės visiškai skiriasi nuo matomos šviesos. Veidrodis, tinkantis matomai šviesai, gali visai netikti UV spinduliams. Tačiau žinoma, kad aliuminis labai atspindi UV spektrą. Taigi, tai mes naudosime atšvaitui uždengti.

Aš naudoju aliuminio santechnikų juostą, kurią lengva naudoti ir kuri veikia kaip reklamuojama (t. Y. Ji atspindi UV spinduliuotę), tačiau kainuoja šiek tiek (iki 10 USD už ritinį). Jei turite ribotą biudžetą, galite išsisukti su virtuvės aliuminio folija, bet aš patarčiau to nedaryti vien dėl to, kad įsivaizduoju, kad labai skaudžiai skauda, bandant išdėstyti glamžančius daiktus. Be to, santechnikų juosta yra lipni, o tai sutaupys jums galvos skausmą ieškant klijų, kurie neištirpins putų, iš kurių pagamintas atšvaitas.

8 žingsnis: pritvirtinkite armatūrą

Dabar pagaliau galite sumontuoti lempas šviestuvuose. Teisingai, sumontuokite lempas prieš klijuodami šviestuvus prie atšvaito. Taip yra todėl, kad daug lengviau sureguliuoti lempas taip, kad jos būtų atšvaito dėmesio centre, nei neįdiegus lempų.

Dabar ši dalis yra svarbi:

Atšvaito židinys yra lygiai 12 mm virš giliausio atšvaito taško, todėl jūsų UV vamzdžių centras turi būti kuo arčiau to židinio. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad atšvaitas iš tikrųjų nėra viena parabolė, o dvi persidengiančios, nes jūsų UV lempos turi du lygiagrečius vamzdelius.

9 žingsnis: laidų prijungimas

Įdėję visas lempas, galite viską prijungti ir prijungti maitinimo šaltinį į anksčiau iškirptą įdubą. Išplėskite lempų tvirtinimo laidus ir būtinai tinkamai izoliuokite visus taškus, kuriuose yra elektros tinklas arba aukšta įtampa.

Įjunkite testą ir, jei viskas veikia, pereikite prie paskutinio žingsnio.

10 žingsnis: montavimas ir kalibravimas

Kad atšvaitų kolimavimo ir homogenizavimo efektai veiktų tinkamai, jums reikia maždaug 40 cm atstumo tarp atšvaito krašto ir ekspozicijos plokštumos. Man pasirodė lengviausia montuoti ekspoziciją po lentyna, o ekspozicijos plokštumą - kitoje lentynoje po ja.

Norėdami laikyti savo PCB ir meno kūrinius vietoje, galite naudoti stiklo lakštą (geriau du sulenktus kartu) arba vakuuminį stalą/maišelį (iki šiol geriausias sprendimas). Aš padariau labai neapdorotą (bet veikiantį) vakuuminį maišelį iš vidutinio dydžio šaldiklio maišelio, plastikinės žarnos gabalo ir šiek tiek karštų klijų. Užklijuokite meno kūrinį prie lentos, įdėkite į maišelį, prijunkite prie kokio nors vakuumo (yra pigių akvariumo siurblių, kuriuos galima modifikuoti, tiks ir didelis (> = 50 ml) švirkštas, arba, jei visa kita nepavyks, įkiškite žarną į burną ir čiulpkite:))

Redaguoti: Radau, kad 60 ml švirkštas ir spaustukas iš namų tobulinimo parduotuvės buvo idealus vakuuminis siurblys. Žiūrėkite paveikslėlį!

Tačiau prieš naudodamiesi ekspozicija turite ją sukalibruoti, kad žinotumėte, kiek laiko ekspozicija turi būti padaryta. Aš žinau du būdus, kaip tai padaryti, ir tik vieną iš jų galima padaryti be papildomų daiktų pirkimo, todėl čia aptarsiu būtent tai.

Aš padariau nedidelį (tikrai mažytį!) Lentos maketą, kuris yra lentelė su „skaitikliu“viename stulpelyje ir mažėjančio pločio pėdsakais kitame. Apšildę ekspoziciją ~ 10 minučių (tai turite padaryti kiekvieną kartą, kai norite atidengti lentą, kad gautumėte nuoseklius rezultatus), pradėsite eksponuoti lentą su visa eilute, išskyrus „10 minučių“, uždengtą kažkuo nepermatomu (pvz., Plastiku) dovanų kortelę, tik įsitikinkite, kad ji tikrai nepermatoma!). Po vienos minutės šiek tiek patraukite kortelę, kad atskleistumėte eilutę „9 minutės“ir pan. Po apšvietimo palikite lentą keletą minučių (5–30) tamsioje šaltoje vietoje ir vystykite ją kaip įprasta. Net ir neišgraviravę lentos, turėtumėte turėti figūrinę figūrą, kiek laiko turite atidengti lentas, kad gautumėte geriausią rezultatą. Čia yra paveikslėlis, kaip turėtų atrodyti tinkamai atskleistas ir sukurtas pėdsakas.

Kitas būdas tai padaryti yra naudoti „Stouffer Scale“, kaip aprašyta čia.

11 žingsnis: Išvados ir padėkos

Nors gamykloje pagamintos PCB yra lengviau prieinamos nei bet kada, vis dar yra keletas nišų, kuriose „pasidaryk pats“yra įmanoma alternatyva. Įsivaizduokite, kad jums reikia lentos, pagamintos dabar, arba tik vienos, bet didelės, arba daugybės kartojimų, kuriuos lenta gali atlikti kurdama. Tokiais atvejais 10 lentų, pagamintų kiekvieną kartą, kai jums reikia, gali būti šiek tiek brangesnės, jau nekalbant apie tai, kad reikia laukti +4 savaites, kol jos atvyks prie jūsų durų.

Be to, yra daugybė galimybių gaminti PCB namuose, įskaitant izoliaciją ir dažų perkėlimą, tačiau tradicinis metodas (fotocheminis apdirbimas) duoda geriausius rezultatus.

Šios instrukcijos ekspozicija labai pagrįsta čia aprašytu UV šaltiniu, tačiau jų konstrukcija vis tiek yra dešimt kartų brangesnė nei šis. Vienas dalykas, kurį turi jų dizainas, bet aš dar nepridėjau, yra kolimavimo tinklelis, daugiausia dėl to, kad lazerinis pjaustytuvas mūsų vietinėje gamintojų erdvėje buvo sugedęs kelias savaites, todėl negalėjau jo padaryti. Vėliau galėčiau pridėti vieną ir pranešti apie rezultatus, tačiau kol kas esu tikrai patenkintas šios itin pigios konstrukcijos rezultatais.

Kitas puikus įkvėpimo šaltinis buvo įvairūs vaizdo įrašai ir nuostabaus Davido Windestålio nurodymai svetainėje rcexplorer.se. Šis vaikinas turi tikrai beprotiškų įgūdžių!

Jei turite pastabų, pataisymų ar pan. Jei jus domina kiti mano projektai, galite peržiūrėti mano tinklaraštį.

12 veiksmas: daugiau kalibravimo ir realaus pasaulio rezultatų

Pirmasis mano sukurtas kalibravimo plokštės dizainas buvo greitas ir purvinas išdėstymas, kurį sukūriau per daug negalvodamas. Bet aš norėjau sužinoti, ką iš tikrųjų sugeba mano naujasis eksponatas, todėl padariau patobulintą, šį kartą su keturiomis vertikalių pėdsakų grupėmis, 7, 6, 5 ir 4 milijardais su atitinkamais tarpais. Atkreipkite dėmesį, kad reklamuojama 5/5mil rezoliucija buvo sukurta pagal originalų mąstymo ir išmanymo dizainą, kuriame yra kolimavimo tinklelis. Kaip parodyta paveikslėliuose, atrodo, kad šis tinklelis nėra būtinas norint pasiekti 5/5mil.

REDAGUOTI:

Aš sukūriau dar vieną kalibravimo plokštės dizainą, kurį eksponavau ant filmo, kad kartą ir visiems laikams žinotų, kas yra kas. Na, dabar aš žinau. Net ir naudojant tikrus fotografijos kūrinius 5/5 milijardai yra geriausia, ką praktiškai galima pasiekti. 4/4mil veikia, bet tokiu lygiu svarbi kiekviena nešvarumų dalelė, o mano namų laboratorija tiesiog nėra pakankamai švari. Nėra taip, kad aš paprastai naudoju ką nors mažesnio nei 10 mililitrų (aišku, išskyrus tam tikrus pėdsakus), net kai mano plokštės pagamintos gamykloje.

Taigi, ar aš džiaugiuosi, kaip tai pasirodė? Jūs lažinatės, kad aš! Ekspozicijos vienetas už mažiau nei 30 eurų, galintis turėti 5/5mil funkcijų (ir teoriškai dar daugiau), vienintelis trūkumas yra tas, kad jis nėra toks supaprastintas kaip tos išgalvotos naujos LED dėžutės, kurias dabar kuria visi. Bet, be abejo, daug pigiau!