Divpusēja PCB izgatavošana ar 3D printeri: 7 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Es mēģināšu izskaidrot izolācijas maršrutētāja tipa divpusējās PCB izgatavošanu, izmantojot modificētu 3D printeri.

Šī lapa iedvesmoja mani izmantot savu 3D printeri PCB izgatavošanai. Patiesībā šajā lapā aprakstītā metode darbojas pietiekami labi. Ja veicat norādītās darbības, iespējams, iegūsit labi izstrādātu vienpusēju PCB. Mans ieguldījums ir kaut kā uzlabota drukas galviņa (padarot to vienkāršāku un efektīvāku, izmantojot rotaļlietu elektromotoru) un metodes izstrāde divpusējai PCB.

Es izmantoju šo metodi, lai padarītu pamācāmu automātisko kaķu barības dozatoru PCB.

-glāzes plāksne

-3d printeris (modificēts) un programmatūra (Repetier)

-Pastāvīga pildspalva

-Acetons

-Plakanās tapas

-Flatcam programmatūra

-Urbis

-Printera galva (mazs elektromotors. Es izmantoju mazu motoru no maza izmēra rc helikoptera) un pēc pasūtījuma izgatavots korpuss)

-Noārdošs risinājums. ferīda hlorīds.

-Konteiners

1. solis: pievienojiet dizainam tapas un tapas

Tā kā mēs izgatavojam divpusēju PCB, zīmējumi uz virsmām ir perfekti jāsaskaņo. Pat ceturtdaļas mm nobīde var iznīcināt PCB.

Es izmantoju plakanas galvas spiedpogas, lai nostiprinātu vara plāksni un izlīdzinātu rasējumus.

Mums ir vajadzīgas astoņas tapas uz drukas gultas un četri caurumi uz vara plāksnes. Uz tāfeles esošajām caurumiem jāsakrīt ar tapu adatām. Četras tapas tiek izmantotas A pusei, bet citas četras - B pusei. Tapu un caurumu novietojums uz tāfeles jāaprēķina tā, lai, pagriežot plāksni uz otru pusi, tai jāatbilst šīs puses dizainam.

Tātad jautājums ir, kā mēs varam aprēķināt spiedpogu stāvokli?

Ir lieliska programmatūra ar nosaukumu FlatCam. Izmantojot šo programmatūru, jūs varat izveidot failus, kas nepieciešami 3D printerim, lai izdrukātu PCB dizainu, kā arī iegūt informāciju par tapām un tapu izvietojumiem.

Šī programmatūra ir paredzēta CNC mašīnām. Tomēr, tā kā CNC mašīnu un 3D printeru darbības principi ir gandrīz identiski, jums ir nepieciešams tikai neliels triks, lai uzzīmētu tapas.

Šeit ir aprakstīta pamata divpusējā PCB izgatavošanas procedūra. Ja veicat šīs darbības, varat izvēlēties adatas pozīcijas (tā sauktie izlīdzināšanas caurumi flatcam programmatūrā), bet ne spiedpogas galvas pozīcijas. Par laimi, flatcam ir manuāli ģeometrijas zīmēšanas rīki, lai jūs varētu pievienot astoņus apļus ap tapas caurumiem, kas attēlo spiedpogas galviņas. (attēli ar spiedpogām, kas novietotas virs 3D printera sildvirsmas, parādītas nākamajā solī)

Es manuāli atradu izlīdzināšanas caurumu centru un ap tiem uzzīmēju 1 cm apli.

Dizaina galīgais attēls ir parādīts attēlā. Sarkanie apļi attēlo spiedpogas.

2. darbība. Ar 3D printeri saderīga faila eksportēšana

flatcam var eksportēt ar CNC saderīgus gcode failus. Šis faila veids ir gandrīz saderīgs ar 3D printeriem. Dažādiem printeriem var būt nepieciešams cits formāts un papildu komandrindas. Piemēram, manam printerim ir automātiskās izlīdzināšanas funkcija, kas jāaktivizē, izmantojot papildu komandrindu. Vēl viena izmaiņa, ko veicu, bija pievienot papildu vietu Y koordinātu tagam. Es to izdarīju, izmantojot piezīmju grāmatiņu atrašanas un nomaiņas rīku.

Galīgo zīmējumu varat pārbaudīt, izmantojot 3D printera vadības programmatūru, piemēram, repetier.

z līmeņa pielāgojumiem, rīka izmēram un daudziem citiem iestatījumiem ir nepieciešama izmēģinājuma beigu kļūda. Es atstāju lasītāja ziņā, lai pats atrastu labāko vērtību kombināciju.

Ja faila formāts un zīmējums ir kārtībā, varat šo failu nosūtīt tieši uz printeri.

3. solis: spiedpogas pozīciju zīmēšana un tapas ievietošana printera gultā

Šajā solī jums ir nepieciešami divi atsevišķi flatcam gcode faili. Viens - spiedtapu pozīcijām un otrs - adatas caurumiem uz plātnes.

Vispirms tapas pozīcijas. Biezs papīrs vai karikatūra tiek uzlikts virs printera gultas un piestiprināts, izmantojot divpusēju skotu lenti. Izmantojot flatcam programmatūras izvadi, uz papīra tiek uzzīmētas tapas. Varat izmantot pildspalvas rīku komplektu vai to pašu rīku komplektu, ko izmantosiet vara plāksnes saskrāpēšanai. Zīmējumā varat iekļaut arī plāksnes stāvokli.

Pēc tam vara plāksne tiek uzlikta uz karikatūras, printeris darbojas, lai atrastu caurumus, un uz plāksnes kļūst redzamas vismaz četras caurumu zīmes. Šim solim jums attiecīgi jāpielāgo z attālums. Jūs varat urbt plāksni. Jums ir jāizurbj vismaz četri mazi caurumi, lai drukas laikā uz printera gultas noturētu kancelejas preces. Šie caurumi ir nepieciešami arī, lai izlīdzinātu plāksni divpusējai drukāšanai.

Divpusēja skotu lente, kas uzklāta uz plakangalvām. Tad tie tiek rūpīgi novietoti savās pozīcijās.

Kad esat pabeidzis šo darbību, jums jāprot vara plāksni novietot virs printera gultas, kā parādīts attēlā. Caurumiem uz plāksnes jābūt precīzi izlīdzinātiem ar spiedtapu adatām, un tam jābūt patiesam, kad apgriežat plāksni.

4. solis: notīriet un noslīpējiet

Notīriet vara plāksni ar ziepēm un smiltīm ar smilšpapīru. Slīpēšana ir svarīga, jo pretējā gadījumā kodināšanas procesa laikā var tikt noņemta permaneta tinte. Vara plāksnes virsmai ir nepieciešams neliels raupjums

5. solis: krāsojiet vara plāksni

Šim solim jums ir nepieciešama pastāvīga pildspalva. Lielākā daļa no viņiem veiks savu darbu. Tomēr jums var būt nepieciešams kāds eksperiments. Papildu aizsardzībai es uzklāju divus krāsas slāņus. Plāksnes virsma ir jāpārklāj vienmērīgi. Pastāvīgo tinti var viegli saskrāpēt, īpaši žāvējot. Tāpēc jums jābūt uzmanīgam, lai nesaskrāpētu nevienu virsmu. Es izmantoju papīra dvieli, lai aizsargātu vismaz vienu šķīvja pusi.

6. darbība. Novietojiet krāsoto plāksni uz printera gultas un izdrukājiet

Vara plāksne jāuzliek uz printera gultas, kā parādīts attēlā. Nepieciešama divpusēja skotu lente, lai noturētu trauka plāksni vietā.

Printera izlīdzināšana šajā posmā ir ļoti svarīga. Tā kā skrāpēšanas galvai nav atsperes mehānisma, jebkura galda augstuma neatbilstība var izraisīt krāsas neatbilstošu noplukšanu vai pārāk lielu pretestību, kas var izraisīt galvas svārstības. Es pavadīju daudz laika, lai atrastu precīzu z malu faktiskajai drukāšanai.

3D drukas definīcija nāk no flatcam programmatūras. (2. darbība) Jums nepieciešami vismaz 3 faili. Viens augšpusē, otrs apakšā un visbeidzot urbšanas pozīcijas. (Jūs nedrīkstat izmantot urbja pozīcijas definīcijas failu un mēģināt urbt no galvas.)

Drukāšanas procedūra tiek atkārtota divas reizes.

Pirms kodināšanas jums jāpārbauda zīmējumu izlīdzinājums. (Sākotnējos mēģinājumos es saskāros ar vairākiem nepareizi sakārtotiem sižetiem. Daudzas lietas var noiet greizi, un jūs, iespējams, to nepamanīsit līdz galīgajai kodināšanai, kas ir neatgriezeniska.)

Piezīme: drukas galviņa sastāv no neliela elektromotora, kas ievietots 3D drukātā korpusā. Tādējādi uz šķīvja tika izveidotas tīrākās līnijas. (Es izmēģināju daudzus citus materiālus, formas un mehānismu, ieskaitot cietu metāla stieni ar atsperi.)

7. darbība: kodināt, izmantojot dzelzs hlorīdu

Faktiskais kodināšanas laiks var mainīties atkarībā no šķīduma blīvuma un temperatūras. manējais aizņēma apmēram 25 minūtes.

Vara plāksnei jābūt vismaz 5 mm virs kodināšanas trauka apakšas. Es izmantoju plastmasas attālās detaļas (šķīduma iekšpusē nevar izmantot metālu), kas pieskrūvēta pie plāksnes. Ja to nedarīsit, neviena plāksnes virsma nepieskaras trauka apakšai, un var veidoties nevēlami skrāpējumi vai kodināšanas šķidrums līdz apakšējai virsmai.

Lieko krāsu var noņemt, izmantojot acetonu.

Aprakstītās procedūras beigās es ieguvu labas kvalitātes divpusēju PCB, ko izmantot savos elektroniskajos projektos

Es mēģināju neitralizēt dzelzs hlorīda šķīdumu, pievienojot zupai bagātīgu ūdeni pirms izvadīšanas atkritumu sistēmā. (Mana teorija ir tāda, ka ziepes ir bāze, un dzelzs hlorīds ir skābe, tādēļ to sajaukšana rada sāli un neitralizē šķīdumu. Nez, vai tā ir laba ideja un tiešām palīdz aizsargāt vidi). Patiesībā jūs varat uzglabāt šķīdumu drošā pudelē un izmantot to pašu šķīdumu vairākas reizes.