Jinsi ya Kutengeneza PCB Maalum kwa Kutumia Engraver ya Laser ya Nguvu ya Chini: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Na IgorF2 Fuata Zaidi na mwandishi:

Kuhusu: Muumba, mhandisi, mwanasayansi wazimu na mvumbuzi Zaidi Kuhusu IgorF2 »

Linapokuja suala la kutengeneza PCB iliyotengenezwa nyumbani, unaweza kupata njia kadhaa mkondoni: kutoka kwa wahusika zaidi, kwa kutumia kalamu tu, hadi kwa wa kisasa zaidi kutumia printa za 3D na vifaa vingine. Na mafunzo haya yapo kwenye kesi ya mwisho! Katika mradi huu ninaonyesha jinsi ya kutengeneza bodi ya mzunguko iliyochapishwa kwa kutumia gharama ya chini na mkataji wa nguvu ya chini ya laser.

Hadi hivi karibuni, ungepata moja tu ya mashine hizo katika nafasi za watengenezaji au vifaa vingine vya biashara. Wangegharimu maelfu ya dola, ili mtengenezaji wa kawaida asingeweza kuwa na yake mwenyewe. Pia kuna huduma za kukata laser mkondoni, lakini kwa maoni yangu hazingekuwa chaguo bora kwa utaftaji wa haraka. Kwa bahati nzuri sasa kuna mashine kadhaa za kuchora za laser zinapatikana mkondoni! Wengi wao wana laser ya chini ya nguvu na inaweza kutumika tu kwa kuchora na kuchora kuchora kwenye nyuso tofauti (glasi, chuma au kuni kwa mfano). Eneo lao la uso na nguvu ya laser ni sehemu tu ya mashine za kitaalam, lakini itakuwa mwanzo mzuri kwa watengenezaji na watendaji wa hobby.

Katika mafunzo haya nitakuonyesha jinsi nilivyotumia engraver ya nguvu ndogo ya laser kutoa bodi ya mzunguko iliyochapishwa (PCB). Itakuwa mbadala mzuri ikiwa unataka kutengeneza mfano wako wa kwanza wa bodi ya mzunguko (angalau hadi uamuru toleo bora kutoka kwa mtengenezaji wa mkondoni!).

Unaweza kupata cutter laser ambayo nimetumia kwenye viungo vifuatavyo:

rebrand.ly/laserengraver-BG

rebrand.ly/laserengraver-AMZ

rebrand.ly/laserengraver-GB

Je! Unajua unaweza kupata darasa la kushangaza la Kukata Laser hapa kwenye Maagizo? Angalia:

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

_

Je! Unapenda kituo hiki? Ni nini kinachoweza kutekelezwa mtandaoni? Esese mafunzo haya na mafunzo! Nesse projeto eu mostro como fabricar uma placa de circo impresso utilizando uma cortadora a laser de baixa potência and baixo custo.

Hivi majuzi, sauti ni pamoja na majina mengine ya maandishi kwa waundaji wa nafasi za nje au nje ya vituo vya comerciais. 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 laser on-line, mas, na minha opinião, eles não seriam a escolha perfeita para prototipagem rápida. Felizmente, unakabiliwa na vichekesho vya kupigia debe la laser mtandaoni! Manispaa ya kutafakari kwa habari zaidi ni pamoja na maoni yako kwa njia ya huduma kwa ajili ya matumizi ya picha kwa picha tofauti (video, chuma au mfano). 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. Mafunzo zaidi, zaidi ya matumizi ya uma gravadora laser de baixa potência para produzir a placa de circo impresso (PCB ou PCI). Pode ser uma boa alternativa se você tiver uma dessas máquinas ao seu alcance na quiser fazer um primeiro protótipo e uma placa de circo (pelo menos até encomendar uma versão 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

Je! Ungependa kusoma kwa njia gani ikiwa unajumuisha orodha ya vifaa vya kufundishia vya laser? Confira:

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

Hatua ya 1: Zana na Vifaa

Zana na vifaa vifuatavyo vilitumika katika mafunzo haya:

• 10W laser engraver (kiungo / kiungo / kiungo). Ilikuwa ikitumika kuchapisha mchoro wa mzunguko kwenye bodi tupu ya shaba ya PCB.
• PCB ya Shaba (kiungo / kiungo / kiunga). Bodi za mzunguko wa nyumbani kawaida huchapishwa kwenye bamba za phenolic zilizopakwa shaba. Uso wote wa bodi umefunikwa (upande mmoja au zote mbili). Shaba ni nyenzo inayoendesha, wakati substrate ya phenolic haiwezi kutekeleza umeme. Kwa kuondoa sehemu za safu ya shaba, mtu anaweza kuunda nyimbo kati ya vifaa, na kuunda bodi ya mzunguko.
• Latex PVA maji wino msingi. Kama utakavyoona baadaye kwenye mafunzo haya, nilitumia wino wa maji kuunda mask kwenye uso wa PCB ya shaba. Mask hii inazuia sehemu za safu ya shaba kutolewa na suluhisho la kloridi ya feri.
• Rangi ya brashi. Safu nene ya rangi italazimika kutumika kwenye bodi ya mzunguko, na brashi ya rangi itakuwa muhimu hapa.
• Kloridi yenye feri. Hii huja kama chumvi na inapaswa kufutwa katika maji kabla ya kutumika. Suluhisho hili linaweza kutawanya shaba, na kuiondoa kutoka kwa substrate ya phenolic. Omba kinyago na sehemu tu za bamba la shaba zilizo wazi kwenye suluhisho zitayeyushwa.
• Sandpaper. Mwishowe, itabidi uondoe kinyago kilichobaki kutoka kwa bodi. Hii inaweza kufanywa kwa urahisi kwa kutumia sandpaper.

_

Os seguintes materiais e ferramentas foram usado nesse mafunzo:

• Gravadora laser de 10W (kiunga / kiunga / kiunga). Esse equipamento foi usado para impressão do desenho do circo em uma placa cobreada nova.
• PCB ya cobre (kiungo / kiunga / kiunga). Circuitos caseiros são normalmente impressos em placas cobreadas de fenolite, podendo ter um lado ou ambos revestidos com cobre. O cobre é um material condutor, enquanto o substrato de fenolite se comporta como isolante de eletricidade. Removendo-se partes da camada de cobre, pode-se criar trilhas entre os componentes, criando-se assim um circo impresso.
• Tinta PVA msingi água. Como você vai ver posteriormente nesse tutorial, au utumie uma tinta base kwa ajili ya kusoma uma máscara na superfície da placa cobreada. Essa máscara evita que partes da camada de cobre sejam ermovidas pela solução de cloreto de ferro.
• Pincel. Kama unaweza kupata maelezo zaidi kutoka kwa programu hii unaweza kuona nafasi ya mzunguko unaofaa, na hivyo unaweza kupata habari zaidi.
• Cloreto de ferro. 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, removendo-o do substrato formado pela placa de fenolite. Aplicando-se uma máscara, garante-se que apenas nas partes de cobre expostas serão dissolvidas.
• Lixa. Ao fim do processo, você precisará remover o restante da máscara da placa. Isso pode ser feito kuwezeshwa utilizando-se uma lixa.

Hatua ya 2: Mchakato wa Utengenezaji wa PCB

Mchakato wa utengenezaji wa PCB ya nyumbani kawaida huwa na hatua zifuatazo:

1. Ubunifu wa PCB

Katika hatua hii mchoro wa bodi itakayotengenezwa unafanywa. Inawezekana wote kubuni bodi mpya na kufanya nakala za miradi ya rasilimali. Programu tofauti za CAD zinaweza kutumika (Fritzing, KiCAD, Proteus, Tai, nk).

2. Weka mask kwenye PCB

Mara tu bodi ya mzunguko iliyochapishwa imeundwa, lazima ihamishwe kwa bodi ya mzunguko. Kuna njia kadhaa za kufanya hivi: kutumia njia ya joto (kwa kuhamisha toner kutoka kwa karatasi kwa sahani, kwa kutumia joto), kwa mikono (kwa kuchora mzunguko na kalamu inayofaa) na hata kutumia printa ya 3D. Katika mradi huu, nilitumia mchoraji wa laser kuhamisha muundo kwenye sahani.

3. Kemikali kuwasha PCB

Mara tu kinyago kikihamishiwa kwenye bamba, kutu ya sehemu za sahani hufanywa ili kuondoa sehemu za shaba. Mwisho wa mchakato, bodi inapaswa kuwa tu na nyimbo ambazo zinaunda mzunguko.

4. Kusafisha na kumaliza

Mara baada ya kutu kukamilika, sahani itakuwa tayari kusafishwa, kuchimbwa na vifaa vyenye svetsade. Baada ya hapo, angalia tu kila kitu, uweke nguvu na uwe na furaha!

_

Ondoa ya PCB kwa kesi ya kawaida ya hali ya kawaida inajumuisha maoni:

1. Kubuni da placa

Nesse passo é feito o desenho da placa que se pretende produzir. É uwezekano wa kutambuliwa kwa kufanya kazi kwa uma nafasi mpya, kwa sababu inaweza kutekelezwa kwa ufikiaji wa rasilimali. Inatofautisha vifaa vya chini vya CAD podem ser utilizados (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle, n.k.).

2. Matumizi ya PCB

Kama wewe ni lazima kufanya circo impresso, ni muhimu kuhamisha-lo kwa eneo la mzunguko. Existem várias formas de fazer isso: usando o método térmico (transferindo-se toner de uma folha de papel for a placa, através da aplicação de calor), kitabu cha mwongozo uma impressora 3D. Nesse projeto, utilizei uma cortadora laser for transferir o desenho para a placa.

3. Corrosão da PCB

Kama vez transferida a máscara para a placa, it realizada a corrosão de partes da placa para remoção de partes do cobre. Wakati huo huo ni mchakato, mahali pa kubatilisha picha kama vile trilhas que compreem o circo.

4. Limpeza e acabamento

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

Hatua ya 3: Kubuni PCB na Kuunda Mask

Mara tu unapokuwa na muundo wa PCB (iliyoundwa kwa kutumia programu yoyote ya CAD ya chaguo lako) unaweza kuiuza nje katika muundo wa SVG kwa kusoma katika programu nyingine ya uhariri wa picha. Tabaka kadhaa zinaweza kusafirishwa katika mchakato huu: mwonekano wa juu, mwonekano wa chini, kinyago, hariri, nk Tabaka zote zinapatikana katika muundo wa kawaida au wa vioo. Mchakato wa utengenezaji ulioelezewa katika mafunzo haya unahitaji kwamba kinyago kitumike kwa PCB. Sehemu ya bamba la kufunika ambalo limefunikwa na kinyago halitakuwa na kutu na kwa hivyo litahifadhiwa kwenye sahani ya mwisho. Sehemu ambazo hazifunikwa na kinyago zitafunuliwa kwa kloridi ya chuma, ikitiwa na kutu na kuondolewa kutoka kwa bodi ya mzunguko iliyochapishwa.

Katika mchakato huu ni muhimu kupaka sahani nzima na safu ya rangi, na uondoe sehemu chache tu kwa kutumia engraver ya laser.

Kwa njia hii, kinyago kilichotengenezwa na programu nyingi kinapaswa kugeuza rangi zake (geuza saizi nyeusi kuwa nyeupe na kinyume chake). Ili kufanya ubadilishaji wa kinyago, laini mbili zilitumika:

- Inkscape: kutumika kubadilisha faili za SVG kuwa fomati ya picha (PNG). Pia hutumiwa kubadilisha kuchora kuwa picha nyeusi na nyeupe (ikiwa usafirishaji wa CAD katika muundo wa rangi);

- Gimp: hutumiwa kubadilisha rangi ya kinyago (saizi nyeupe katika saizi nyeusi).

Picha inayosababishwa kisha huingizwa kwenye programu ya laser engraver kwa kuchapisha kwenye uso wa bamba.

Jihadharini na vipimo vya picha: angalia kwamba vipimo vya pato la programu ya laser engraver ndio inayotakiwa kwa mfano halisi.

Katika kesi ya mafunzo haya, muundo wa bodi maalum haukufanywa. Badala yake, nilijaribu kuiga bodi ya rasilimali, iliyoundwa na Fábio Souza: Franzininho. Bodi hii nzuri inaweza kukusanywa kwa urahisi na kusanidiwa na watumiaji wa viwango vyote, inaambatana na IDE ya Arduino na iliyoundwa kabisa nchini Brazil!

Habari zaidi juu ya bodi katika mradi wa Github:

_

Kama ungependa kufanya hivyo (chagua programu inayofaa ya programu ya CAD ya kupendelea) ni uwezo wa kuuza nje bila mfano wa SVG kwa sababu ya programu mpya ya programu ya programu. Várias camadas podem ser exportadas nesse processo: vista mkuu, vista duni, máscara, hariri, nk Todas as camadas são podem ser disponibilizadas no formato normal ou espelhado.

Onyesha maelezo ya mafunzo kwa mwombaji anayehitaji kuuliza kama unaweza kutumia aplicada uma máscara kuona PCB. A parte da placa cobreada que estiver coberta pela máscara não será corroída e, portanto, será mantida na placa mwisho. Kama sehemu ya maeneo haya ya cobertas com a máscara serão expostas ao cloreto de ferro, sendo corroídas e removidas da placa de circo impresso.

Nesse processo é needário revestir to a a placa com uma camada de tinta, na kuondoa vifaa vya mwili na matumizi ya laser.

Dessa forma, a máscara gerada pela maioria dos softwares deverá ter suas cores invertida (inverter os pixels pretos para branco e vice-versa). Para realizar a inversão da máscara, foram utilizados dois softwares:

- Inkscape: utilizado para converter os arquivos SVG em formato de imagem (png). Também utilizado para transformar o desenho em uma imagem preto e branca (caso o CAD exporte em formato colorido);

- Gimp: utilizado para inverter a cor da máscara (pixels brancos em pixels pretos).

Matokeo ya picha hii ni kwa sababu hakuna programu yoyote ya programu ya laser kwa kutumia programu ya kupendeza.

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

Hakuna mafunzo yoyote ya kufundisha, kwa kutumia njia moja ya kufanya kazi kwa uma nafasi ya utaftaji. Ao invés disso, tentei replicar uma placa opensource, desenvolvida pelo Fábio Souza: Franzininho. Essa inclível placa pode ser facilmente montada and programada por usuários de todos os níveis, ni kampuni ya urafiki ya Arduino IDE na inajumuisha programu yoyote ya Brasil!

Mais informações sobre a placa no Github do projeto: