Obojstranná výroba DPS s 3D tlačiarňou: 7 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58

Pokúsim sa pomocou upravenej 3D tlačiarne vysvetliť výrobu obojstranného plošného spoja typu izolačný router.

Táto stránka ma inšpirovala k použitiu mojej 3D tlačiarne na výrobu plošných spojov. Metóda popísaná na tejto stránke v skutočnosti funguje dostatočne dobre. Ak budete postupovať podľa týchto krokov, pravdepodobne získate dobre vypracovaný jednostranný plošný spoj. Mojimi príspevkami sú nejakým spôsobom vylepšená tlačová hlava (zjednodušenie a zefektívnenie používania hračkového elektrického motora) a vývoj metódy pre obojstranné PCB.

Túto metódu som použil na to, aby bolo pcb automatického dávkovača krmív pre mačky možné podávať pokyny.

-tanier naberača

-3d tlačiareň (upravená) a softvér (opakovač)

-Trvalé značkovacie pero

-Acetón

-špendlíky na plochú hlavu

-Flatcam softvér

-Vŕtačka

-Hlava tlačiarne (malý elektromotor. Použil som malý motor z helikoptéry malého rozmeru na RC) a bývanie na mieru)

-Lákavé riešenie. chlorid feridový.

-kontajner

Krok 1: Pridajte do návrhu polohy kolíkov a otvorov pre kolíky

Pretože vyrábame obojstranný plošný spoj, výkresy na povrchoch musia byť dokonale zarovnané. Dokonca aj štvrťmm posun môže zničiť DPS.

Na pripevnenie medenej dosky a zarovnanie výkresov som použil tlačné kolíky s plochou hlavou.

Potrebujeme osem kolíkov na tlačovom lôžku a štyri otvory na medenej doske. Dierkové dierky na doske sa musia zhodovať s ihlami čapov. Štyri kolíky sa používajú pre stranu A a ďalšie štyri sa používajú pre stranu B. Poloha kolíkov a otvorov na doske sa musí vypočítať tak, že keď preklopíte dosku na druhú stranu, musí zodpovedať dizajnu tejto strany.

Otázkou teda je, ako môžeme vypočítať polohu tlačných kolíkov?

Existuje skvelý softvér s názvom FlatCam. Pomocou tohto softvéru môžete vytvárať súbory potrebné pre 3D tlačiareň na tlač dizajnu DPS a tiež zistiť polohy dierok a umiestnenia pinov.

Tento softvér je navrhnutý pre CNC stroje. Pretože sú však pracovné princípy CNC strojov a 3D tlačiarní takmer identické, stačí na nakreslenie polôh pinov malý trik.

Tu je popísaný základný postup obojstrannej výroby DPS. Ak budete postupovať podľa týchto krokov, môžete získať polohy ihiel (takzvané zarovnávacie otvory v softvéri flatcam), ale nie polohu hlavy tlačného kolíka. Našťastie má flatcam nástroje na ručné kreslenie geometrie, takže okolo otvorov na kolíky môžete pridať osem kruhov, ktoré predstavujú polohy tlačných hlavičiek. (obrázky kolíkov umiestnených na horúcej doske 3D tlačiarne sú zobrazené v nasledujúcom kroku)

Ručne som našiel stred zarovnávacích otvorov a nakreslil som okolo nich 1 cm kruh.

Konečný obrázok dizajnu je zobrazený na obrázku. Červené kruhy predstavujú špendlíky.

Krok 2: Export súboru kompatibilného s 3D tlačiarňou

flatcam môže exportovať súbory gcode kompatibilné s CNC. Tento typ súboru je takmer kompatibilný s 3D tlačiarňou. Rôzne tlačiarne môžu vyžadovať iný formát a ďalšie príkazové riadky. Moja tlačiareň má napríklad funkciu automatického vyrovnávania, ktorú je potrebné spustiť pomocou extra príkazového riadka. Ďalšou zmenou, ktorú som vykonal, bolo pridanie dodatočného priestoru do značky súradníc Y. Urobil som to pomocou programu na nájdenie a výmenu poznámkového bloku.

Výsledný výkres môžete skontrolovať pomocou softvéru na ovládanie 3D tlačiarne, ako je napríklad opakovač.

Úpravy úrovne z, veľkosť nástroja a mnoho ďalších nastavení vyžadujú chybu skúšobného konca. Nechal som na čitateľovi, aby sám našiel najlepšiu kombináciu hodnôt.

Ak je formát a kresba súboru v poriadku, môžete tento súbor odoslať priamo na tlačiareň.

Krok 3: Nakreslenie pozícií kolíkov a umiestnenie kolíkov na lôžko tlačiarne

V tomto kroku potrebujete dva samostatné súbory gcode flatcam. Jeden pre polohy prítlačných kolíkov a druhý pre otvory pre ihly na doske z medi.

Najprv polohy kolíkov. Na posteľ tlačiarne je položený hrubý papier alebo karikatúra, ktorá je upevnená pomocou obojstrannej škótskej pásky. Pomocou výstupu softvéru flatcam sa na papier nakreslia polohy tlačidiel. Môžete použiť súpravu nástrojov na pero alebo rovnakú sadu nástrojov, ktorú použijete na poškriabanie medenej platne. Do výkresu môžete zahrnúť aj polohu platne.

Potom sa medený tanier položí na karikatúru, tlačiareň spustí otvory pre kolíky a na tanieri budú viditeľné najmenej štyri značky otvorov. Pre tento krok musíte zodpovedajúcim spôsobom upraviť vzdialenosť z. Môžete vŕtať dosku. Pri tlači musíte na lôžku tlačiarne vyvŕtať najmenej štyri malé otvory. Tieto otvory sú potrebné aj na zarovnanie dosky pre obojstrannú tlač.

Obojstranná škótska páska sa nanáša na ploché špendlíky. Potom sa opatrne umiestnia do svojich presných polôh.

Po dokončení tohto kroku musíte byť schopní umiestniť medenú dosku nad lôžko tlačiarne, ako je to znázornené na obrázku. Otvory na tanieri musia byť presne zarovnané s ihlami zatláčacích kolíkov, a to musí platiť, keď preklopíte tanier.

Krok 4: Čistenie a brúsenie

Medenú dosku očistite mydlom a pieskom brúsnym papierom. Brúsenie je dôležité, pretože inak môže byť počas procesu leptania odstránený permanentný atrament. Na povrchu medeného plechu potrebujete určitú drsnosť

Krok 5: Natrite medenú dosku

Na tento krok potrebujete trvalé pero. Väčšina z nich bude vykonávať svoju prácu. Napriek tomu budete možno potrebovať nejaký experiment. Na extra ochranu som použil dve vrstvy farby. Povrch taniera musí byť pokrytý rovnomerne. Permanentný atrament je možné ľahko poškriabať, najmä keď je vysušený. Preto musíte byť opatrní, aby ste nepoškriabali žiadny povrch. Papierovou utierkou som chránil aspoň jednu stranu taniera.

Krok 6: Položte maľovanú dosku na podložku tlačiarne a vytlačte

Doska cuppera musí byť umiestnená na lôžku tlačiarne podľa obrázku. Na to, aby doska taniera držala na mieste, je potrebná obojstranná škótska páska.

Vyrovnanie tlačiarne je v tejto fáze veľmi dôležité. Pretože stieracia hlava nemá pružinový mechanizmus, akákoľvek nesúlad výšky stolu môže mať za následok buď nedostatočné odtrhnutie farby alebo príliš veľký odpor, ktorý môže spôsobiť chvenie hlavy. Strávil som veľa času hľadaním presného okraja z pre skutočnú tlač.

Definícia 3D tlače pochádza zo softvéru flatcam. (krok 2) Potrebujete najmenej 3 súbory. Jeden pre horné, druhý pre spodné a nakoniec vŕtacie polohy. (Nemôžete použiť súbor definície polohy vŕtačky a pokúsiť sa vŕtať naspamäť.)

Postup tlače sa opakuje dvakrát.

Pred leptaním musíte skontrolovať zarovnanie výkresov. (Pri prvých pokusoch som skončil s niekoľkými nesprávne zarovnanými zápletkami. Mnoho vecí sa môže pokaziť a vy si ich môžete všimnúť až po konečnom leptaní, ktoré je nevratné.)

Poznámka: tlačová hlava sa skladá z malého elektromotora zapuzdreného v 3D tlačenom kryte. To generovalo najčistejšie čiary na tanieri. (Skúsil som mnoho ďalších rôznych materiálov, tvarov a mechanizmov vrátane pevnej kovovej tyče s pružinou.)

Krok 7: Leptajte pomocou chloridu železitého

Skutočný čas leptania sa môže meniť v závislosti od hustoty a teploty roztoku. mne to trvalo asi 25 min.

Platňa by mala byť najmenej 5 mm nad dnom leptacej nádoby. Použil som plastové vzdialené časti (vo vnútri roztoku nemôžete použiť kov) priskrutkované k doske. Ak to neurobíte, povrch platne sa dotkne dna nádoby a nechcené škrabance alebo leptajúca kvapalina sa nemusia rovnomerne dostať na spodný povrch.

Prebytočný lak je možné odstrániť pomocou acetónu.

Na konci popísaného postupu som získal obojstrannú dosku dobrej kvality, ktorá sa bude používať v mojich elektronických projektoch

Pokúsil som sa neutralizovať roztok chloridu železitého pridaním vody bohatej na polievku pred vypustením do odpadového systému. (Moja teória je taká, že mydlo je zásada a chlorid železitý je kyselina, preto ich zmiešaním vzniká soľ a neutralizuje sa roztok. Zaujímalo by ma, či je to dobrý nápad a skutočne pomáha chrániť životné prostredie.) V skutočnosti môžete roztok uchovávať v bezpečnej fľaši a použiť ho mnohokrát.