Tisk plošných spojů pomocí 3D tiskárny: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Pokud 3D tiskárnu nevidíte poprvé, pravděpodobně jste slyšeli, jak někdo říká něco ve smyslu:

1) Kupte si 3D tiskárnu

2) Vytiskněte další 3D tiskárnu

3) Vraťte původní 3D tiskárnu

4) ????????

5) Zisk

Každý, kdo má rozumné znalosti o schopnostech 3D tiskáren a o tom, co je nutné udělat, by si uvědomil, že je to (většinou) vtip.

Nyní lidé znovu a znovu dokázali, že 3D tisk mechanických součástí 3D tiskárny je velmi možný, ale vždy existuje jedna věc, která stále žije v říši vtipu - elektronika.

Předpokládám tedy, že to, co jsem zde udělal, je o krok blíže k tomu, aby nebyl vtip … protože moje 3D tiskárna může tisknout desky s obvody.

Poznámka: Pokud vás zajímá konverze vaší tiskárny na plotr s plošnými spoji, pak by tato sada instrukcí měla být považována spíše za vodítko, jak se mi to podařilo, aby mi to fungovalo, a tak poradit s výběrem designu. Každá tiskárna a software pro krájení se mírně liší, takže všechny montážní součásti budou pravděpodobně vyžadovat trochu kreativního myšlení, aby fungovaly na vašem vlastním nastavení.

Krok 1: Vytvořil jsem video

Natočil jsem video, pro případ, že by čtení nebylo to vaše!

Nikdy předtím jsem nenatočil video takového rozsahu, ale doufejme, že to funguje.

Jinak pokračujte v procházení k napsaným krokům!

Krok 2: Trvalé značky

Začal jsem tím, že jsem hledal nejkvalitnější permanentní fixy, které jsem našel. Na Amazonu jsem našel tyto trvalé značky Lumicolor STAEDTLER, za méně než 20 liber v té době jsem také našel černé trvalé značky v souvisejících produktech, ale dal jsem přednost modrým, protože měly uvedenou šířku hrotu kolem 0,4 mm.

Permanentní značky (odkaz na Amazon)

www.amazon.co.uk/gp/product/B000J6ER0Y/ref…

Jakmile dorazila pera, vyzkoušel jsem je na trošce měděné desky, abych zjistil, zda odolá chloridu železitému, který používám jako leptadlo. Zjistil jsem, že Sharpie, modrý Lumicolor a černý Lumicolor odolávaly chloridu železitému s malým problémem.

Krok 3: Připevnění pera k tiskárně

Další částí bylo zjistit, jak připevnit pero ke stroji.

Převedl jsem svůj stroj na použití běžného extruderu E3D V6, protože extrudér zásob byl zabalen a nebyl na skladě asi 7 měsíců, takže jsem se již docela dobře seznámil s dostupnými montážními body na ose extruderu.

Soustředil jsem se na použití těchto dvou šroubů, které upevňují sestavu extruderu na snímač síly, který je součástí vozíku extruderu mé tiskárny.

Některé důležité body, které jsem zvažoval (a ve skutečnosti ovlivnil celý design), bylo to, jakou sílu bude třeba aplikovat na špičku pera. Držák potřeboval nějaký svislý pohyb, aby se hrot pera nerozdrtil pouze silou lůžka, které do něj tlačilo.

Stejně jako kolik kroutícího se prostoru mělo pero v držáku. Pokud má pero malé množství kolísání buď úhlově nebo v ose X nebo Y, pak by nakreslené čáry byly při vykreslování návrhu méně přesné, což by omezovalo maximální přesnost nástroje.

Oba tyto problémy se mi podařilo vyřešit miniaturní lineární kolejnicí.

Budu upřímný, tuto věc jsem nekoupil. Podařilo se mi to získat diskusí o mém designu s některými svými přáteli inženýry, když jeden z nich vytáhl toto ze zásuvky a daroval mi ho. Ani nevím, kolik by to stálo, kdyby si to někdo chtěl koupit.

Tato lineární kolejnice je přesně opracována do bodu, kdy nemohu detekovat žádné kolísání kolejnice a je dostatečně hladká, aby ji hmotnost držáku pera stáhla dolů vlastní vahou.

Vždy však existují alternativy, rychlé hledání „miniaturní lineární kolejnice“v Banggoodu to přineslo na povrch. Je to trochu dlouhé, ale nic, co by Dremel nedokázal vyřešit. Kromě toho se rozměry kolejnice zdají být rozumným kandidátem na design. Také levné.

Miniaturní kolejnice (Banggood)

www.banggood.com/9MN-Miniature-Guide-Linea…

Poté jsem navrhl držák pera tak, aby držel na peru těsně při stlačení, s vhodnými otvory pro šrouby, aby bylo možné jej namontovat na lineární kolejnici a následně na montážní konzolu.

Také jsem rychle vysmál malý držák, abych držel nepoužitou sestavu extruderu. Nechtěl jsem to odpojit, protože to způsobilo vypnutí stroje s chybami senzoru. Kromě toho je jedním z nejlepších způsobů, jak zkrátit životnost vašich elektrických konektorů, vytvářet a přerušovat spoje znovu a znovu.

Krok 4: Podvod vaší tiskárny do vykreslování

Teď už jsem měl na stroji přilepené pero a potřeboval jsem přesně zjistit, jak svůj stroj přimět, aby mi nakreslil hezké obrázky.

Moje první myšlenka byla relativně jednoduchá, navrhnout 3D model a udělat z něj jednu nebo dvě vrstvy tlusté. Tímto způsobem, když se stroj pokusí vytisknout součást, ve skutečnosti pero vykreslí celou povrchovou plochu, kterou jsem navrhl. S tím však byl malý problém, protože u mého standardního nastavení krájení se extrudér jednoduše pohybuje přes mezery, ale když je pero na místě, zanechá čáru, která tyto pohyby sleduje. Prohrabal jsem se v nastavení kráječe a našel jsem funkci Z lift, která minimalizuje vytékání z děravých extrudérů.

Nastavil jsem hodnotu na něco dostatečně vysokého, aby se špička pera odstranila z povrchu části, kde „mezery“

existují v designu.

Zatímco jsem vytvářel vlastní profil krájení pro plotter, také jsem změnil všechna nastavení teploty na extruderu a vyhřívaném loži na pokojovou teplotu, protože zahřívání v tomto procesu není nutné.

V nastavení jsem změnil průměr trysky na 0,3, aby lépe odpovídal průměru hrotu pera. Vybral jsem o něco menší hodnotu, abych zajistil, že se čáry nakreslené na velkých vyplněných plochách překrývají. Je možné, že to způsobí problém, kdy se nová řada inkoustu znovu rozpustí a poškodí část předchozího řádku, ale netrávil jsem velké množství času optimalizací tohoto procesu a tento problém jsem plně nezkoumal.

Když byly nastaveny profily krájení, pokračoval jsem v testování plotru na nějakém papíře a potom na nějaké šrotové měděné desce, kterou jsem pokládal, abych vyžehlil zalomení při vykreslování.

Abychom ale shrnuli důležité bity:

LIFT Z (nastaveno na 5 mm +)

Teploty jsou nastaveny na nízkou hodnotu (v opačném případě budete topit postel a extrudér zbytečně)

Změňte průměr trysky podle svého uvážení (menší hodnota, vyšší rozlišení grafu … až do bodu)

Krok 5: Umístěte svůj pozemek

Poloha vaší zápletky je při používání vašeho brzy plotru dost důležitá.

Potřebujeme vědět, kde stroj začne kreslit náš pozemek a umístit do této polohy naši měděnou desku. Chcete -li to provést, postupujte podle několika jednoduchých kroků:

1) Vytvořte čtverec, který je stejně velký (nebo o něco větší) než váš pozemek

2) Vyberte si místo v softwaru pro krájení, pokud máte mřížku, která jinak pomáhá používat pevné souřadnice x/y

3) Umístěte čtverec na tiskové lože (možná to budete chtít zakrýt papírem nebo páskou)

4) Umístěte a zajistěte svou měděnou desku k tiskovému loži pomocí zakresleného čtverce jako vodítka

5) Umístěte svůj skutečný graf do stejné polohy jako váš čtvercový vodicí graf

6) Doufám, že jste to udělali správně a začnete kreslit! (suché běhy se doporučují, pokud si nejste jisti svou přesností)

Krok 6: Nakreslete PCB

Několik dalších věcí, které musíte udělat, je vyžehlit jakékoli zalomení v nastavení zápletky nebo držáku pera, zkontrolovat závady a až budete mít čas, zkuste upravit nastavení tak, abyste je odstranili.

Ale upřímně, jsme víceméně hotovi. Pokud vaše zápletka vychází z tiskárny čistě, možná budete chtít zkontrolovat své stopy a vyplnit všechny otvory nebo ručně zkrátit všechny šortky, které zůstaly v inkoustu pera.

Skvělé je, že jakmile je tento proces vyladěn, je čistý, bezpečný a relativně rychlý. Po jakýchkoli chybách normálně následuje nějaký aceton, drátěná vlna a pak se vrátí do postele, aby na ní prasklo.

Krok 7: Leptejte desku plošných spojů

Nyní to není leptový návod, takže doufám, že víte, jak tato část probíhá.

Popadl jsem příslušný OOPP a můj oblíbený leptadlo - chlorid železitý. „Oblíbený“jen proto, že to je vše, co jsem použil.

Pustil prkno do vany, nalil na leptadlo a asi třicet minut s ním trochu zatřásl (lept jsem udělal za studena, bylo by rychleji teplo).

Výstup je vidět na obrázcích výše. Celkově vzato, není to tak špatné, když to sám řeknu.

Snažil jsem se být co nejupřímnější při zobrazování vad v leptu, jen abych ukázal, že jsem našel metodu, ale ne metodu. Jsem si jistý, že je třeba udělat spoustu jemného doladění, aby se tento proces dostal na další úroveň.

Inkoust velmi dobře odolává leptadlu, ale zdá se, že se rozpadá tam, kde je řidší.

Osobně rád nechávám inkoust na desce plošných spojů po vyleptání jako formu hedvábné obrazovky a při pájení desek se to posune!

Všiml jsem si, že inkoust jako resist funguje pouze na měď a mosaz (zde jsem měl úspěch), ale na ocel nepracoval. Myslím, že je to možná kvůli obsahu mědi, ale upřímně nevím.

Řekněte mi, co si myslíte, a pokud máte nějaké dotazy, dejte mi vědět. Oceňuji, že toto není instruktážní sada pro Lego.

- KdogGboii