Silikona ierīces: 19 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:55

Silikona ierīces nodrošina mīkstas un elastīgas elektronikas agrīnās priekšrocības, izmantojot veidotājam draudzīgu pieeju. Ievērojot šo pamācību, jūs apgūsit pamatprasmes, kas nepieciešamas, lai izveidotu savas pilnībā integrētās mīkstās elektroniskās shēmas. Padomājiet par Baymax! Viņš ir lielisks nākotnes redzējums par mīkstu robotu, kas kļūs par realitāti tikai attīstot mīkstās elektroniskās shēmas.

"Turiet uz augšu Noagels … Ko jūs īsti domājat ar šo" mīksto elektronisko shēmu "hocus-pocus?"

Īsi sakot, elastīga elektronika sola naturalizēt to, kā mūs ieskauj mūsu ierīces un mijiedarbojamies ar tām. Tās burtiski ir mīkstas un “elastīgas” elektroniskās shēmas, kas paver jaunas iespējas cilvēka un datora mijiedarbībā un ir galvenā braukšanas tehnoloģija, kas ir Soft Robotics pamatā.

Silikona ierīces ir ražošanas pieeja, kas ir unikāla, jo tā nodrošina tehnoloģiju veidotāju kopienai, kas agrāk dzīvoja zinātniskās pētniecības grupās. Protams, Silikona ierīču demonstrētais ražošanas process nav vienīgais ceļš uz elastīgu un mīkstu elektroniku, kā arī nav pilnīgi jauns. Zinātne darbojas pakāpeniski. Viens no mūsu veiktajiem soļiem ir padarīt tehnoloģiju viegli ieviešamu un sasniegt Makers visā pasaulē. (Tas nozīmē jūs. Tieši šeit, tieši tagad!) Izmantojot mūsu ražošanas pieeju, jūs varat izveidot savas mīkstās shēmas. Silikona ierīces atbalsta mikrokontrolleru, I/O komponentu un barošanas avota iekļaušanu atsevišķā ierīcē.

Šis darbs tapis, sadarbojoties Rafam Ramakersam, Krisam Luitenam, Vimam Deferme un Stīvenam Nagelam (tas esmu es) Haseltas universitātē, Beļģijā. Šajā instrukcijā izklāstītā tehnika ir publicēta cilvēka un datora mijiedarbības galvenajā vietā: Cilvēka faktori skaitļošanas sistēmās (CHI 2018). Šīs pamācības mērķis ir paziņot mūsu pētījumu rezultātus ārpus akadēmiskās sabiedrības. Ja vēlaties, varat izlasīt padziļinātu informāciju: Šeit ir Silikona ierīču projekta lapa, pilna akadēmiskā publikācija ir atrodama šeit, un vispārīgāku informāciju par savstarpēji savienojamas, elastīgas elektronikas ražošanu var atrast šeit.

Tomēr - lai nebūtu TL; DR - ķersimies pie lietas!

Kas jums būs nepieciešams:

• Piekļuve Fablab vai Makerspace CO2 lāzera griezējam (atsauce: 60 W Trotec Speedy 100R)
• Airbrush (vēlams) vai smidzināšanas pudele (pieejamāka alternatīva)
• akrila/PMMA/plexiglass loksnes (pietiek, lai izgrieztu 2 kvadrātus 280x280 mm), mēs esam izmantojuši 3 mm biezu, jebkuram, sākot no 1,5 mm, vajadzētu darboties
• Melna vinila uzlīme (pietiek, lai izgrieztu 4 kvadrātus aptuveni 260x260 mm) (mēs izmantojām MacTac 8900 Pro Matte black)
• Pelējuma atbrīvošanas aerosols (Voss Chemie Trennspray, gluda viegla atbrīvošana)
• Šķidrais metāls: Galinstan (vislabāk ir turēt pie rokas 10 g, atkarībā no tā, cik izšķērdīgs jūs varat izmantot jebkuru daudzumu, kas lielāks par 5 g)
• 2 gab 3 ml vienreizējās lietošanas pipetes Galinstan izņemšanai no trauka uz trafareta
• Smalka otiņa, piemēram, no šī komplekta
• Mīksts gummi rullītis (saukts arī par gumijas brayer), piemēram, šis
• Silikona gruntējums (pārbaudīts bizona silikona gruntējums, var darboties arī 3M AP596 saķeres veicinātājs)
• Lēta silikona hermētiķa caurule + dozators (blīvēšanas pistole)
• Platīna bāzes 2 komponentu ātri cietējošs silikons (Siliconesandmore pārbaudīts, DragonSkin 10 alternatīva) Izmantojot pievienotos dizaina failus, nedrīkst pārsniegt 150 g. Tomēr vairums komplektu tiek pārdoti 1 kg daudzumā.
• 3 maisīšanas tases (> 100 ml) un maisīšanas stieņi (6 collas ir ērtākais)
• Mērogs ar precizitāti līdz 0,1 vai 0,001 gramiem (šie pārnēsājamie var darīt visu)
• Augstumā pārkonfigurējams asmens pārklājums vai lāzergriešanas DIY versija augstumā 1 mm, 1,5 mm un 2 mm (TODO, īpaši īss, atsevišķs norādījums par to)
• 2 1206 izmēra zema profila gaismas diodes (Digikey, Farnell)
• 2 2010. gada izmēra 100 omu rezistori (Digikey, Farnell)
• Vara vai alumīnija lente. Folija ir vēl labāka (ja lentu līme ir jānomazgā)
• Smalkas pincetes
• X-acto nazis

• Skotu burvju lente

Šī apmācība ir diezgan detalizēta! Lūdzu, neatbaidieties no soļu skaita vai gariem aprakstiem. Tā kā mēs savu sistēmu blīvējam ar silikonu, būs grūti labot kļūdas, kas parādās testa fāzē. Tāpēc jums rūpīgi jāizlasa katrs solis un jāsāk tas no paša sākuma. Viss process nedrīkst aizņemt vairāk par 2 stundām, ja jūsu rīcībā pastāvīgi ir visi instrumenti un izmantojat liešanas silikonu ar 15 minūšu sacietēšanas laiku.

Šajā apmācībā tiek izmantots ļoti vienkāršs silikona ierīces dizains, kas sastāv no 4 kontaktu paliktņiem, 2 gaismas diodēm un 2 VIA. Gala rezultāts ir redzams fotoattēlā un video augšpusē. Lai gan šis dizains ir diezgan vienkāršs, mūsu DIY izgatavošanas pieeja atbalsta daudzu veidu SMD komponentus un jebkuru slāņu skaitu. Tādējādi mūsu pieeja tiek pielāgota jebkuras sarežģītības izstiepjamām shēmām, kā parādīts piemēru dizainā youtube videoklipā, kas ir saistīts šīs pamācības sākumā.

Visi dizaina faili (komplektā kā.zip) šeit. Ērts atsevišķu pdf instrukciju apkopojums šeit.

1. solis: Lasercut palaišana + pārneses plāksnes

Vispirms jums ir jāapgriež ar lāzeru dažas stingras nesējplāksnes.

Kāpēc jums ir vajadzīgas 2 plāksnes? Pēc komponenta slāņa izveidošanas uz gludās sākuma plāksnes mēs pielīmēsim silikona loksni ar komponentiem iekšpusē pārneses plāksnei, apgriezīsim kaudzīti, noņemsim gludo sākuma plāksni un tādējādi atklāsim komponentus no aizmugures. Pārneses plāksnei ir mazi caurumi, lai gaiss varētu izplūst, nokļūstot mitrā silikona slānī 7. darbībā.

Prasības pēc nesošajām plāksnēm:

• Nepieciešams vienāds izmērs, lai pareizi izlīdzinātu pārsūtīšanas soli

• Izmērs: 280x280mm

• Materiāls: caurspīdīgs akrils (PMMA vai Plexi stikls)

• Atzīmējiet sākuma plāksni augšējā kreisajā stūrī, pārnesumplāksni augšējā labajā stūrī

2. darbība. Sagatavojiet komponentu starta plāksni

Šajā posmā mēs sāksim veidot savu ķēdi uz gludās sākuma plāksnes. Tomēr vēlāk mēs vēlamies noņemt šo plāksni. Tāpēc jums vajadzētu sākt, izsmidzinot plānu pelējuma atbrīvošanas aerosola plēvi pa visu sākuma plāksnes virsmu. Pēc tam paņemiet melnu vinila uzlīmi, kuras izmēri ir daži centimetri zem sākuma plāksnes izmēriem. Pēc tam noņemiet uzlīmju papīru un novietojiet uzlīmi uz sākuma plāksnes un tās centrā; lipīga puse uz augšu. Nostipriniet uzlīmi ar skotu lenti (uzmanieties, lai netiktu stipri pielīmēta pie lentes, jo tā uzlīmes virsmā radīsies grumbas). Pabeidziet ar citu pelējuma atbrīvošanas aerosola slāni virs lipīgās virsmas. Noteikti turiet sprauslu apmēram 20 cm virs virsmas un izsmidziniet vienmērīgu, nepārtrauktu slāni. Padoms: izsmidziniet divas reizes un pārklājot režģa modeli!

Sākuma plāksnes sagatavošana:

• Izgrieziet uzlīmi pēc izmēra (aptuveni 2 cm mazāka nekā plāksnes izmēri)

• Ielieciet statisko lādiņu uz uzlīmes un plāksnes, berzējot ar kokvilnas drānu vai papīra dvieli, tas padarīs to vienmērīgāku

• Atlaidiet smidzināšanas sākuma plāksni (divas reizes un režģa veidā)

• Skotu lentes uzlīme pie sākuma plāksnes, lipīga puse uz augšu

• Novērtējiet sastāvdaļu izvietojuma marķējumu ar lāzera griezēju (P = 6-7) NELIETOJIET

• Atlaidiet smidzināšanas lipīgo lapu (divas reizes un režģa veidā)

3. darbība: sagatavošanas pārneses plāksne selektīvai saķerei

Lai garantētu pareizu izlīdzināšanu visos posmos pēc 7. darbības, mūsu silikons izveidos spēcīgu saiti ar pārneses plāksni vietās ārpus mūsu mīkstās ķēdes kontūras. Šo spēcīgo saiti iegūst, iepriekš apstrādājot pārneses plāksni ar Bison silikona grunti. Būvēšanas procesa beigās jūs vēlēsities viegli atdalīt mīksto ķēdi no konstrukcijas plāksnes un tādējādi nebūsiet ar to savienots. Tāpēc mums ir jāuztur mūsu mīkstās ķēdes aizņemtais laukums bez grunts materiāla. Mēs to darām, pārklājot šo zonu grunts izsmidzināšanas laikā ar uzlīmi, kas sagriezta pēc izmēra. Šo masku iegūst, uzlīmējot uzlīmi (parastajā veidā, ar lipīgu pusi uz leju) uz visas pārneses plāksnes virsmas un pēc tam ar lāzeru nogriežot ķēdes kontūru + 5 mm malas formu no uzlīmes. Uzlīmju materiāla pārpalikums tiek noņemts.

Paturi prātā:

• Izgrieziet uzlīmi pēc izmēra (aptuveni plāksnes izmēri)

• Uzlīmējiet uzlīmi, neieviešot gaisa burbuļus

• Dizains jāatspoguļo (plāksne tiks novietota uz leju)

• Grieziet gruntējuma masku (dēļa kontūras + 5 mm robeža) ar lāzera griezēju (8-9W)

• Selektīvi noņemiet uzlīmi, lai atklātu plexi. Atstājiet uzlīmju daļas, kas aptver shēmas plates laukumu.

4. solis: komponentu izvietošana

Nedaudz pretintuitīva iezīme ir sākt ar komponentiem pirms vadošām pēdām. Novietojiet gan rezistorus, gan gaismas diodes, kā norādīts šeit sniegtajā attēlā.

Kāpēc mēs vispirms ievietojam komponentus? Mums ir nepieciešams, lai mūsu komponenti būtu labi savienoti ar silikona materiālu ap tiem. Augšpusē un sānos to ir viegli izdarīt. Tomēr apakšā mēs vēlamies saistīt savu silikonu ar sastāvdaļu visur, izņemot vietas, ar kurām saskarsies ar vadošām pēdām. Viens no veidiem, kā to panākt, ir konsekventi: a) sastāvdaļu augšējo pusi iestrādāt un sasiet silikona loksnē, b) apgāzt kaudzi, lai atklātu katra komponenta kontakta spilventiņus, c) uzklāt vadošas pēdas un tikai pēc tam d) sasiet. atlikušās atklātās detaļas apakšējās virsmas laukumu ar otru liešanas silikona slāni. Šie a), b), c) un d) soļi ir tālāk apskatīti Ible.

Vispārīgi norādījumi par šo darbību:

• Novietojiet komponentus atbilstoši shēmas konstrukcijai uz starta plāksnes. Stingri iespiediet sastāvdaļu caur izsmidzināto atbrīvošanas slāni uzlīmes līmes slānī. Tādā veidā tas paliek vietā.

• Sastāvdaļām jābūt SMD. Vēlams 2010. gada izmērs vai lielāks. Attālums uz IC blakus esošajām tapām nedrīkst būt zemāks par 0,8 mm. TQFN paketes ir zemākā robeža.

• Katrai ievietotajai detaļai jābūt saspiestai ar spilventiņiem vienā līmenī ar uzlīmes līmes slāni

5. darbība: gruntējuma uzklāšana

Gruntējuma uzklāšana ir izšķirošs solis, ko nevar izlaist. Bez labas saķeres starp komponentu un apkārtējo silikonu, deformācija radītu brīvu silikona saķeri ap katru sastāvdaļu. Šis brīvais savienojums ļautu šķidram metālam plūst pāri kontaktu paliktņiem un tādējādi ievest šortus. Plānam, vienmērīgam bizona silikona gruntējuma slānim pilnībā jāaptver visas atklātās detaļas daļas, kas atrodas uz uzlīmes.

Tavai apdomāšanai:

• Izmantojiet Bison silikona gruntējumu un gaisa suku (Sealey Tools AB931)

• Izsmidziniet komponentus uz sākuma plāksnes ar plānu kārtu no katra leņķa

• Ļaujiet nožūt un nekavējoties turpiniet ar 6. darbību, lai iegūtu optimālu šķērssavienojumu

6. solis: Liešana/asmens Mētelis Silikons

Tālāk: silikona liešana ap un virs mūsu komponentiem! Šī slāņa biezumam jābūt apmēram 300 mikroniem lielākam par jūsu biezākā komponenta biezumu. Komponentiem, kas minēti šī materiāla sākumā, tas nozīmē 1 mm. Lai sasniegtu šo vajadzīgo biezumu, mēs izmantosim plūdu joslu, kuru slaucīsim pa virsmu tieši šajā augstumā. (Ziņkārīgajiem prātiem: žargona termins tam ir asmens pārklājums).

Silikona liešana pati par sevi nav viskoza. Es neuzturētu formu, piešķirot tam noteiktu augstumu. Tāpēc tiek izmantots sava veida “peldbaseins” ar viskozāku akrila mastiku (silikona hermētiķi). Mēs nevēlamies iesmērēt šo hermētiķi mūsu paraugā: tāpēc mēs pārklāsim divas reizes un no vidus uz āru.

Aizzīmju saraksts:

• Ielieciet akrila mastikas komplektu ap nepieciešamo silikona loksnes perimetru

• Sajauciet 2 komponentu krasta 15 cietības platīna poli-piedevu silikonu

• Ielejiet mastikas “baseinā”, sākot no vidus un uz visām sastāvdaļām

• asmens pārklāj silikona slāni ar augstumu 300um> augstākā sastāvdaļa

• Pagaidiet, līdz silikons sacietē

7. solis: pielīmējiet pārsūtīšanas plāksni

Hei, tu līdz šim dari lielisku darbu! Parasti šajā brīdī pret jums smaida silikona, ar komponentiem pildīta loksne. Sastāvdaļām jābūt pilnībā pārklātām ar silikonu, un to apakšējiem kontaktiem jābūt līdzeniem uz plexi stikla nesēja plāksnes ar vinila uzlīmi starp tām. Tagad apvērsim šo kaudzīti un atklāsim šos kontaktus!

*ievietojiet brīdinājumu par neatbilstību šeit*

Šobrīd mums ir detaļu lapa, kas ir novietota precīzi (jūs izdarījāt precīzu darbu, vai ne?) Saskaņā ar digitālo dizainu, kas ir izlīdzināts jūsu nesēja plāksnes augšējā kreisajā stūrī. Tagad mums ir jāuzliek otra plāksne uz augšu, jāpielīmē tai silikona plāksne, jāapgriež kaudze un jānoņem pirmā nesēja plāksne - viss, nezaudējot šo stūra izlīdzinājumu! Jūs redzēsit, ka tas ir vieglāk, nekā izklausās. Pārliecinieties, ka jums ir labs netikums vai taisns stūris, pret kuru varat piespiest plāksnes izlīdzināšanai.

Vispirms mums jāizsmidzina mūsu otrā nesēja plāksne (tā, kurā ir gaisa caurumi), uz kuras jūs jau esat ievietojis vinila uzlīmi, un sagrieziet pēc formas, lai izveidotu grunts masku. Izsmidziniet vienmērīgā, nepārtrauktā veidā. Pēc tam noņemiet gruntēšanas maskas uzlīmi.

Tagad paņemiet šķīvi ar sastāvdaļu pildītu plāksni. Izlīdziniet tā augšējo kreiso stūri savā netikumā vai taisnajā stūrī. Pēc tam sajauciet vēl silikonu (apmēram 50 ml derēs). Ielejiet to virs silikona plāksnes un izklājiet to vairāk vai mazāk vienādā slānī. Tālāk ņemam otro nesēja plāksni (ar gaisa caurumiem), ko tikko gruntējām. Tās virves labais stūris tika atzīmēts dažus soļus atpakaļ. Novietojiet to virs pirmās plāksnes ar izsmidzināto pusi uz leju un ar atzīmēto stūri arī uz leju, izlīdzinot ar sākuma plāksnes augšējo kreiso marķējumu. Nospiediet uz leju, izspiediet gaisa burbuļus un izlīdziniet plāksnes starp tām. Izspiežot vairāk silikona caur caurumiem, rodas mazāk gaisa burbuļu un labāka saite. Tomēr nejauši tas nozīmē arī lielākas grūtības, kad plāksnes tiek novirzītas tālāk. Tāpēc vispirms izlīdziniet, pēc tam sāciet izspiest gaisu.

Visbeidzot, pagaidiet, līdz silikons sacietē.

Īsa saraksta pārskats:

• Smidzināšanas pārneses plāksne ar grunti. Noņemiet grunts masku

• Sajauciet 2 komponentu krasta 15 cietības platīna poli-piedevu silikonu

• Uzklājiet vienmērīgu slāni uz tagad sacietējušā komponenta, kas satur silikona loksni, apm. 1 mm biezs

• Pārnesumplāksne, gruntēta puse uz leju

• Izlīdziniet sākuma plāksni

• Piespiediet, izspiediet gaisu

• Vēlreiz pārbaudiet izlīdzināšanu

• Pagaidiet, līdz silikons sacietē

8. darbība: noņemiet sākuma plāksni

Izšķirošā daļa ir beigusies. Tagad strādāsim līdz brīdim, kad varēsim pārbaudīt jūsu izlīdzināšanas prasmes!

Paņemiet savu plexi-silikona-uzlīmes-plexi sviestmaizi, izmantojiet griešanas nazi, lai atbrīvotu skotu lentes vinila uzlīmes malās. Plexi stikla sākuma plāksnei tagad vajadzētu viegli nokrist. Ja tas tā nav, izmantojiet plakanu priekšmetu starp uzlīmi un plāksni vai starp abām plāksnēm, lai atbrīvotu kaudzīti. Uzmanieties, lai nenoplēstu silikona krāvumu no otrās plāksnes (ar caurumiem), jo tas radīs neatbilstības.

Ja komponenti tika novietoti pareizi - ievērojot uzlīmi - un silikona process tika veikts pietiekami rūpīgi, lai neizrautu komponentus no vietas; tagad jums vajadzētu būt detaļām, kuru aizmugures ir labi atklātas!

Izmantojiet multimetru, lai izmērītu katra komponenta vērtību. (rezistori mēra omus, LED izmanto diodes iestatījumu, lai tos apgaismotu). Tādā veidā jūs varat elektriski pārbaudīt, vai kontaktplāksnes nenosedz plānas uzlīmes līmes vai liešanas silikona plēves - tik tikko redzamas ar neapbruņotu aci.

Īsumā:

• Atbrīvojiet uzlīmi plexi-silikona+uzlīmes-plexi sviestmaizes vienā pusē

• Notīriet sākuma plāksni un uzlīmi no silikona iestrādātajām detaļām

• Pārbaudiet, vai komponenti netraucēti nav pakļauti vadošiem spilventiņiem

• Tā kā mēs esam apgāzuši kaudzīti, visi turpmākie soļi ir jāizpilda, atspoguļojot dizaina slāņus (visi šajā apmācībā esošie faili jau bija atbilstoši sagatavoti, nav nepieciešami turpmāki pielāgojumi)

9. solis: trafareta maska augšējam vadošajam slānim

Tavs patiesības brīdis! Pārbaudīsim, cik labi jums veicās iepriekšējās darbībās.

Uzklājiet jaunu uzlīmi, lai pilnībā pārklātu silikona plāksni ar atklātiem detaļu kontaktiem. Ievietojiet plāksni lāzera griezējā, kamēr tā marķējums ir redzams augšējā labajā stūrī, un izgrieziet pirmo ķēdes slāni caur uzlīmi.

Ja nākamais izgrieztais trafarets labi sakrīt ar jūsu sastāvdaļām, jūs esat labi paveicis visas iepriekšējās darbības. Ja citādi.. Nu sasodīts. Problēmas, visticamāk, ir saistītas ar to, ka jūsu uzlīme silikona uzklāšanas laikā nav plakana un/vai otras nesējplāksnes būtiska neatbilstība pirmajai nesēja plāksnei 2 soļus atpakaļ. Izmēriet, cik mm esat atslēgts, un varat to labot, izmantojot dizaina izvietojumu lāzera griezēja programmatūrā.

Kopsavilkums jūsu ērtībai:

• Izgrieziet uzlīmi pēc izmēra (aptuveni plāksnes izmēri)

• Uzlīmējiet uzlīmi, neieviešot gaisa burbuļus

• Kalibrējiet lāzeru, lai precīzi izgrieztu uzlīmi (8-9W)

• Izgrieziet vara ķēdes augšējās pēdas ar lāzera griezēju

• Noņemiet uzlīmi vietās, kuras jāpadara vadošas (ķēdes pēdas, spilventiņi)

10. solis: augšējais vadošais slānis

Šajā posmā mēs strādāsim ar šķidro metālu. Pārliecinieties, ka jūsu darba vieta ir pilnībā pārklāta (piemēram, ar avīzi). Izlejot šķidru metālu, tā tīrīšana kļūst par sāpēm. Tam nav īsta šķīdinātāja, un tas neiesūcas spunges vai papīra dvieļos. Vislabāk ir strādāt patiešām tīri un tikai pēc tam izmest avīzes, uz kurām, iespējams, esat izlijis. Vislabāk valkāt cimdus vai pēc tam mazgāt rokas. Būs uztriepes.

Šajā brīdī jums vajadzētu būt pareizi definētam trafaretam. Pārliecinieties, ka tā malās labi pielīp silikonam. Mēs nevēlamies, lai zem tā plūst šķidrs metāls.

Tagad paņemiet šķidro metālu un smalku suku. Šķidro metālu uzklājiet uz trafareta atverēm īsos uztriepes (attēli atsaucei). Tam vajadzētu būt vairāk iegremdēšanai nekā smērēšanai. Šķidrais metāls ir jāpiespiež ciešā kontaktā, lai tas varētu labi pielipt. Kad esat pārklājis trafareta zīmējumu, paņemiet veltni un velciet šķidrā metāla pārpalikumu uz sāniem. To var atgūt ar nelielu plastmasas pipeti.

Īsumā:

• Pārliecinieties, ka uzlīme labi pielīp ap atklāto zonu malām

• Notīriet silikonu un detaļu spilventiņus ar izopropilspirtu

• Izmantojiet otu, lai aptuveni pārklātu visas atklātās vietas ar Galinstan

• Izmantojiet veltni, lai pārklātu galinstānu līdz vienmērīgam pārklājumam

• Atkal atgūt lieko galinstānu atpakaļ tvertnē

• Uzmanīgi noņemiet uzlīmes trafaretu

• Ja noņemšanas laikā Galinstan plūst uz vietām, kur tam nevajadzētu būt, jūsu pārklājums bija pārāk biezs. Notīriet virsmu un restartējiet, veicot 9. darbību.

11. solis: gruntējiet komponentu apakšdaļas

Šis solis ir diezgan pašsaprotams. Jūs jau iepriekš esat divas reizes uzklājis grunti. Vienkārši dariet to vēlreiz. Galvenā uzmanība tiek pievērsta nevis silikona loksnei, bet detaļu apakšējām malām un jo īpaši detaļām, uz kurām nav iespiests šķidrs metāls. Ļaujiet gruntēšanai nožūt un tūlīt pēc tam turpiniet ar 12. darbību.

• Bison silikona gruntējuma un gaisa birstes izmantošana (Sealey Tools AB931)

• Izsmidziniet atklātos komponentu dibenus ar plānu gruntējuma kārtu

• Ļaujiet nožūt un tūlīt pēc tam turpiniet ar 12. darbību

12. solis: lietie/asmens Mētelis Silikons

Šis ir arī vairāk tāds pats kā jūs iepriekš. Vissvarīgākais šeit ir augstums, uz kura jūs pārklājat asmeni. Iepriekšējais slānis (komponenta slānis) bija 1 mm (ieteicamais gaismas diodes biezums bija 0,7 mm + 0,3 mm, kā ieteikts iepriekš). Katram ķēdes slānim virsū tiek pievienots 0,5 mm silikona augstums, lai atstātu pietiekami daudz rezerves nevienmērīgiem pārklājumiem ar šķidru metālu. Tādējādi augstums, uz kura jūs pārklājat asmeni, kļūst par 1 mm + 0,5 mm = 1,5 mm.

Detalizēti soļi īsumā:

• Ielieciet akrila mastikas komplektu ap nepieciešamo silikona loksnes perimetru

• Sajauciet 2 komponentu krasta 15 cietības platīna poli-piedevu silikonu

• Ielejiet mastikas “baseinā”, sākot no vidus un uz visām sastāvdaļām

• asmens pārklāj silikona slāni ar augstumu 0,5 mm> pašreizējo kaudzes biezumu

• Pagaidiet, līdz silikons sacietē

13. solis: trafareta maska apakšējam vadošajam slānim

Un tagad mēs esam pilnībā iekļuvuši vienkāršajās daļās! Šeit jūs atradīsit visu atkārtošanos. Katrs ķēdes slānis, ko uzklājat uz augšu, ir darbību atkārtojums, kas veikts iepriekšējiem ķēdes slāņiem. Šeit jums ir jāizveido trafareta maska 2. ķēdes slānim.

Bez pārāk detalizētas izstrādes:

• Izgrieziet uzlīmi pēc izmēra (aptuveni plāksnes izmēri)

• Uzlīmējiet uzlīmi, neieviešot gaisa burbuļus

• Izgrieziet vara ķēdes pēdas ar lāzera griezēju (W à kalibrēšana)

• Noņemiet uzlīmi vietās, kuras jāpadara vadošas (ķēdes pēdas, spilventiņi)

• Pārliecinieties, ka uzlīme labi pielīp ap atklātās vietas malām

• Notīriet silikonu ar izopropilspirtu

14. darbība: VIA no augšas uz leju

Tikai jaunums ir vietās, kur mums ir nepieciešams savienojums starp 2 nākamajiem ķēdes slāņiem. Žargonā tos sauc par vertikālo savienojuma piekļuvi vai īsumā VIA. Lai izveidotu via, jums ir jāizgriež silikona atvere, kas pārklāj iepriekšējo ķēdes slāni. Kad pēc tam drukājat jaunu šķidru metālu uz augšu nākamajam ķēdes slānim, tas ieplūdīs šajā atverē un elektriski pievienosies.

Vispirms jums ir jākalibrē (skatīt: kalibrēšana) lāzeru, lai precīzi izgrieztu silikona pārklājuma slāni virs iepriekšējā ķēdes slāņa. Pēc tam vienkārši izgrieziet VIA saskaņā ar šeit sniegto failu. Noņemiet katru silikona pārklājuma slāņa izgriezumu ar pincetēm un pārejiet pie nākamās darbības: uz augšu izdrukājiet jaunu šķidrā metāla ķēdes slāni!

VIA izveide, īsa versija:

• Kad ir sagatavota apakšējā vadošā slāņa trafareta maska

• Kalibrējiet lāzeru, lai precīzi izgrieztu silikona slāni, lai atklātu augšējo vadošo slāni (12-17W)

• Izgrieziet VIA visā silikonā, kur augšējais un apakšējais vadošais slānis ir jāsavieno

• Noņemiet izgriezto silikonu, lai atklātu augšējo vadošo slāni

15. solis: apakšējais vadošais slānis

Vēlreiz pārliecinieties, vai jūsu darba vieta ir pārklāta, strādājot ar šķidru metālu. Tas ļaus daudz vieglāk tikt galā ar noplūdēm.

Šī slāņa drukāšana atkal ir iepriekšējo centienu atkārtojums. Pārliecinieties, ka trafarets labi pielīp pie silikona malās. Mēs nevēlamies, lai zem tā plūst šķidrs metāls. Vēlreiz izmantojiet iegremdēšanas darbību, lai ar smalku suku uz trafareta atverēm uzklātu šķidru metālu. Paņemiet veltni un velciet šķidrā metāla pārpalikumu uz sāniem. Ar plastmasas pipeti atgūstiet lielas šķidra metāla pūtītes.

Vēl viena TL; DR versija:

• Izmantojiet otu, lai aptuveni pārklātu visas atklātās vietas ar Galinstan

• Izmantojiet veltni, lai pārklātu galinstānu līdz vienmērīgam pārklājumam

• Uzmanīgi noņemiet uzlīmes trafaretu

• Ja noņemšanas laikā Galinstan plūst uz vietām, kur tam nevajadzētu būt, jūsu pārklājums bija pārāk biezs. Notīriet virsmu un restartējiet, veicot 13. darbību.

• Izmantojiet otu, lai pieskartos katram VIA un pārliecinātos, ka augšējais un apakšējais vadošais slānis ir savienoti

16. solis: liešana/asmens Mētelis Silikons

Jūs varat sākt satraukties jau tagad! Šis ir mūsu pēdējais liešanas silikona slānis, kas nozīmē, ka jūsu mīkstā ķēde ir gandrīz pabeigta! To jūs jau esat izdarījis divas reizes iepriekš. Tāpēc es tikai paturēšu to īsumā un pastāstīšu, uz kādu augstumu jums jātiecas, lai pārklātu asmeni. Mums jau ir 1 mm biezs komponentu slānis un 0,5 mm biezs pirmais ķēdes slānis. Šim ķēdes slānim jābūt arī 0,5 mm biezam. Tāpēc šajā posmā asmeņa pārklājums ir 2 mm kopējais biezums!

Ātrs ceļš:

• Ielieciet akrila mastikas komplektu ap nepieciešamo silikona loksnes perimetru

• Sajauciet 2 komponentu krasta 15 cietības platīna poli-piedevu silikonu

• Ielejiet mastikas “baseinā”, sākot no vidus un uz visām sastāvdaļām

• asmens pārklāj silikona slāni ar augstumu 500um> pašreizējo kaudzes biezumu

• Pagaidiet, līdz silikons sacietē

17. solis: kontaktu spilventiņi

Lai gan silikona ierīces var iestrādāt enerģiju (akumulatoru) un apstrādi (mikrokontrolleru), šī piemēra vienkāršības labad mēs pievienojam ārējos savienotājus, lai barotu gaismas diodes. Šajā solī mēs izgriezīsim silikonu līdz kontaktiem, kurus esam iebūvējuši iekšpusē. Atkal jums būs jākalibrē lāzers (skatīt: kalibrēšana), lai nesabojātu pamatā esošos slāņus. Kad esat veicis griezumus, ar pincetēm noraujiet silikona izgriezumus. Pēc tam nokasiet lieko kontakta silikona atlikumu un notīriet ar vates tamponiem un uzklājiet kontaktligzdām lodējumu, lai nodrošinātu lielāku uzticamību.

Kontaktu paliktņi, īss stāsts:

• Kalibrējiet lāzeru, lai izgrieztu silikona slāni un atklātu vara lentes kontaktus (20-30 W)

• Izgrieziet ķēdes kontaktus ar lāzera griezēju

• Noņemiet silikonu izgriezuma vietās

• Notīrīt vara spilventiņus ar ātri žūstošu šķīdinātāju

• Uzlieciet lodmetālu uz atklātiem spilventiņiem, līdz kontakti ir vienā līmenī ar silikonu. Turpiniet lodēt, skrāpējot lieko kontaktu silikonu un notīrot netīrumus, līdz lodējums pielīp pie spilventiņa.

18. darbība. Izgrieziet paraugu bez maksas

Laiks atbrīvot mīksto ķēdi no nesēja plāksnes! Tā kā mūsu pārnesumplāksne zem mūsu mīkstās ķēdes nebija pārklāta ar grunti, mums atliek tikai nogriezt sānu malas un mēs varam to noņemt. Parauga griešanai izmantojiet ar šo pievienoto griezuma failu. Atkārtojiet griezumus ar pieaugošu jaudu, līdz paraugs atbrīvojas. Lāzera Z -nobīdei jābūt -1 (pusei no kaudzes augstuma). Kad parauga izgriešana ir pilnībā pabeigta, paceliet stūri no vienas puses un pēc tam nogrieziet mīksto ķēdi no visiem stiprinājumiem, kas atrodas zem nesējplāksnes gaisa caurumiem. Labi apskatiet to: jūsu pirmā silikona ierīce! Piemērota, izstiepjama un mīksta ķēde!

Paraugs bez iezīmēm:

• Kalibrējiet lāzeru, lai izgrieztu pilnu silikona kaudzi (40–60 W)

• Izgrieziet parauga kontūru ar lāzera griezēju

• Paņemiet paraugu no plāksnes, manuāli nogriežot to no silikona stiprinājumiem, kas izveidojušies pārvades plāksnes gaisa atverēs

19. solis: apbrīnojiet

Tagad pievienojiet silikona ierīci 5 V barošanas avotam. Katram savienotāja-rezistora vadītajam savienotāja ceļam ir atsevišķa nepieciešamība pēc strāvas. Jūs varat savienot abus paralēli. Vienkārši sekojiet līdzi sava LED polaritātei un atbilstoši saskaņojiet savus strāvas savienojumus. Kad jūsu mīkstā ķēde ir ieslēgta, zilajai gaismas diodei jāieslēdzas.

Dodiet izstiepumu savai ķēdei! Ja esat to izdarījis pareizi, jums vajadzētu viegli sasniegt 50% celmu, nesabojājot ķēdi. Galvenais neveiksmes punkts būs jūsu kontaktu spilventiņi, jo tie ir izgatavoti no stingrām folijām, kuras plīst ar lielām deformācijām.

Šādi īpašības vārdi atbilst jūsu silikona ierīcei:

• Elastīga

• Mīksts/stiepjams

• Pašdziedināšanās

• Caurspīdīgs

• Pilnībā iekapsulēts

Es paredzu pielietojuma jomas: biomonitoringa plāksteri (uz ādas), valkājami materiāli, tekstilizstrādājumos iestrādātas silikona ierīces, elektroniskās shēmas, kas aptver mehāniskos savienojumus, braukšanas vai sensoru elektronika mīkstajiem robotiem,…

Kādas lietojumprogrammas jums šķiet piemērotas šīm unikālajām mīkstajām shēmām? Ļaujiet man zināt komentāros! Es nevaru gaidīt, lai redzētu, ko jūs, puiši, izdomājat. Ļaujiet man zināt, vai jūsu ēka ir kaut kas unikāls. Kas zina, es varētu jums dot padomu!

Lai veicas eksperimentos, Priekā, Noagels