Izveidojiet pareizu PCB ekspozīcijas bloku no lētas UV nagu sacietēšanas lampas: 12 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Kas kopīgs PCB ražošanai un viltus nagiem? Viņi abi izmanto augstas intensitātes UV gaismas avotus, un, kā veiksme, šiem gaismas avotiem ir tieši tāds pats viļņa garums. Tikai tie, kas paredzēti PCB ražošanai, parasti ir diezgan dārgi, un viltus nagiem paredzētie produkti ir nedaudz konkurētspējīgāki.

Šī pamācība ir par to, kā izmantot šādu ierīci, lai izveidotu lētu gaismas avotu, kas ir piemērots dažādu UV jutīgu materiālu, kas sastopami iespiedshēmas plates ražošanā, atklāšanai, piemēram, sausas plēves fotorezistents un UV izturīga lodmaska.

Šī būve ir ne tikai ļoti lēta (aptuveni 20 ASV dolāri par visiem nepieciešamajiem materiāliem), bet arī risina dažas problēmas, ko esmu redzējis citās ierīcēs, kas atrodas starpkanālos:

• Kolimācija: lai vienkārši atklātu dēli ar diezgan rupjām iezīmēm, jums tas nav jādara. Jūs varētu vienkārši izmantot nagu žāvētāju tādu, kāds tas ir, un saukt to par dienu. Bet, lai varētu atklāt nelielas iezīmes (līdz 5mil, saskaņā ar šo vietni), jums jāpārliecinās, ka visi jūsu UV stari nāk no viena virziena, kas ir tieši perpendikulārs pakļautajai plāksnei.
• Apgaismojuma vienmērīgums visā ekspozīcijas plaknē. Iedomājieties, ka vēlaties atklāt patiešām lielu dēli, piem. A4 vai vēstules izmērs. Jūs vēlaties tādu pašu enerģijas daudzumu visā plāksnē bez karstiem vai tumšiem punktiem. Lai to izdarītu, enerģijas avotam jābūt noteiktā attālumā no ekspozīcijas plaknes, un jums ir nepieciešams vai nu ļoti cieši iepakots UV avotu klāsts (piemēram, UV gaismas diodes, kas var būt diezgan dārgas), vai arī efektīvs atstarotāja dizains UV avotiem. jums ir pa rokai, ko es izdomāju.
• Ekspozīcijas laiks: Man nav ne jausmas, cik ātrs ir šis avots ar iepriekš sensibilizētu pozitīvu vara pārklātu materiālu, jo es nekad neesmu to izmantojis, bet ar sausas plēves fotorezistu tas jūtas ļoti ātri. Kā ātri zem divām minūtēm. Lieta ir tāda, ka es neesmu īsti kvalificēts, lai pareizi interpretētu rezultātus, tāpēc man ir jāapkopo vēl daži viedokļi par šo.

Tātad, lai gan šī būve ir ļoti lēta, tā ļaus jums sasniegt rezultātus, kas atbilst vai (dažos gadījumos) pat pārspēj to ierīču rezultātus, kuras ir līdz pat 10 reizēm dārgākas.

1. darbība. Nepieciešamie rīki

• Spēcīgs šķēru pāris
• Kaut kāds zāģis vai (vēlams) CNC maršrutētājs atstarotāju veidņu izgriešanai
• Karstu stieples putu griezējs (ļoti viegli izgatavojams!)
• Karstās līmes pistole
• Vecs skrūvgriezis (derēs jebkurš)
• Lodāmurs, stiepļu griezējs
• Karstā gaisa avots. Derēs šķiltavas, bet jaukāka ir karstā gaisa pārstrādes stacija:)

2. solis: materiāli

• UV nagu konservēšanas lampa kā šī
• 300x220x100mm XPS vai līdzīga putuplasta plāksne (ja nevarat iegūt 100 mm materiālu, varat izmantot plānāku materiālu, tikai pārliecinieties, vai tas ir vismaz ~ 60 mm)
• santehniķu alumīnija lente
• vads
• saraušanās caurule
• Kabeļu saites
• lodēt
• santehnikas līmlente
• karstās līmes nūjas
• divi saplākšņa lūžņi, biezs kartons, PCB materiāls vai tamlīdzīgi, vismaz 110x60 mm lieli

3. darbība. Lejupielādes

Šeit ir faili atstarotāja veidņu veidošanai un uzlabotais kalibrēšanas dēļa mākslas darbs.

Atstarotāja veidnei ir divi g-koda faili, viens frēzēšanai un otrs lāzera griešanai. Ir arī SVG. Dēļa mākslas darbs tiek nodrošināts kā ērgļa fails un kā apgriezts PS fails.

4. solis: noraujiet UV nagu sacietēšanas lampu

Pirmkārt, jums ir jāiegūst gaismas ķermeņi un PCB no nagu konservēšanas lampas. Atskrūvējiet visas skrūves, atvienojiet visus kontaktdakšas un atdaliet armatūras vadus, jo tie visi ir jāpagarina.

Pēc tam nogrieziet armatūru no korpusa. Pārliecinieties, ka to nedarāt ar uzstādītām lampām, pretējā gadījumā tās var bremzēt! Jums nav jāstrādā īpaši tīri, vienkārši rūpējieties, lai nogrieztu visu lieko materiālu tajā pusē, kur lampa ieies, jo tas tiks pielīmēts pie atstarotāja, un tāpēc tam jābūt vienā līmenī.

5. solis: aprēķiniet atstarotāju un izveidojiet veidni

Ja tas nav jūsu lieta, varat izlaist šo soli, jo es to izdarīju jūsu vietā.:)

Tiem, kas vēlas uzzināt, šeit ir:

Paraboliskais atstarotājs ir jauks veids, kā fokusēt paralēlus starus vienā punktā, bet tas darbojas arī otrādi.

Kā jūs, iespējams, jau pamanījāt, nagu lakas žāvētāja UV lampas nav jūsu parastās apaļās dienasgaismas lampas ar vienu kontaktu katrā galā, jo tās tiek izmantotas lielākajā daļā komerciālo hobiju vienību.

Tātad arī mūsu atstarotājs nav parasta parabola forma, bet gan divi pārklājoši.

Šeit ir mērījumi no caurulēm:

Caurules diametrs = 11 mm

Caurules nobīde no centra = 7,5 mm

Kopējais atstarotāja platums = 110 mm (puse ekspozīcijas plaknes)

Vēlamais fokusa punkts = 12 mm (atstāj apmēram 6 mm starp caurules ārējo sienu un atstarotāja sienu. Tam vajadzētu pietikt, jo caurules nav ļoti karstas)

Parastajai parabolei, kas nozīmē šādas vērtības:

Parabolas platums = 95 mm

Parabolas fokuss = 12 mm

Parabolas vienādojums (ieskaitot fokusu) ir šāds:

y = x^2 / 4f kur x ir puse no platuma vai diametra, f ir fokusa attālums un y ir augstums, kuru mēs vēlamies zināt.

Kad mūsu vērtības ir pievienotas, vienādojums izskatās šādi:

y = 47,5^2 /4*12 = 2256,25 / 48 = 47

Tātad mūsu y pie x = 47,5 ir 47. Tagad viss, kas mums jādara, ir jāplāno divi no šiem paraboļiem un jāpārklāj 15 mm attālumā viens no otra. Ir dažādi veidi, kā to izdarīt. Es izmantoju freeCAD, kas, iespējams, nav labākais veids, kā to izdarīt, tāpēc es tajā neiedziļināšos.

Kad esat ieguvis savas atstarotāja formas grafisku attēlojumu, atliek tikai atrast veidu, kā to pārnest uz fizisku objektu, ko var izdarīt, izmantojot lāzera griezēju, CNC dzirnavas vai vecmodīgu metodi ar fretsaw un daudz lamāšanās. Atcerieties, ka jūsu veidnes materiālam ir jāiztur karstās stieples griezēja karstums.

6. darbība: izgrieziet atstarotāju

Pirms sagriezt vienīgo putuplasta gabalu, ieteicams nedaudz praktizēties. Tāpat pirms faktiskās atstarotāja formas griešanas jums vajadzētu izgriezt visus pārējos padziļinājumus, ko vēlaties putu blokā (uzstādīšanai un UV lampu barošanas paneļa ievietošanai). Jūs varat izveidot montāžas caurumus, sildot veco skrūvgriezi ar šķiltavu vai karstā gaisa pistoli un iebāžot to putās.

Piestipriniet veidnes pie putu plāksnes tā, lai tās būtu tieši pretēji viena otrai. Šim nolūkam varat izmantot karstu līmi, taču uzmanieties, lai neizmantotu pārāk daudz, lai jūs varētu tos noņemt, vēlāk neiznīcinot putas. Pēc tam ar karstu stiepļu griezēju izgrieziet putas zem veidnēm. Ņemiet vērā, ka karstās stieples griešanas garumam jābūt vismaz visam atstarotāja platumam, t.i., 300 mm.

Ja puse atstarotāja ir pabeigta, uzmanīgi noņemiet veidnes un piestipriniet tās pie atlikušās puses. Izgrieziet putas, noņemiet veidnes un esat pabeidzis šo darbību.

Daži vārdi par stiepļu griezēja izgatavošanu un izmantošanu:

Es izveidoju ļoti vienkāršu no dažiem koka lūžņiem, dažām stieplēm un E virknes no elektriskās ģitāras (.009 mērītājs, ja pareizi atceros). Grūti ir atrast piemērotu barošanas avotu. Ja jums nav piekļuves laboratorijas barošanas avotam, jums būs jāeksperimentē, kāds barošanas avots nodrošinās pareizo temperatūru. Šķiet, ka tīmekļa lietotāji ir guvuši panākumus ar dažāda veida sienas kārpām vai baterijām. Labākais veids, ko esmu redzējis, ir izmantot LiPo akumulatoru ar matētu ātruma regulatoru un servo testeri. Nelietojiet LiPo baterijas bez ātruma regulatora, ja vien jūs absolūti nezināt, ko darāt, tās var uzspridzināt jūs!

Šeit ir ļoti labs video, kas visu sīki izskaidro.

7. solis: padariet atstarotāju atstarojošu

Lai gan UV starojums ir daļa no redzamās gaismas, kas ir mums visapkārt, tās īpašības ir diezgan atšķirīgas no redzamās gaismas īpašībām. Spogulis, kas darbojas redzamā gaismā, var nedarboties UV gadījumā. Tomēr ir zināms, ka alumīnijs ir ļoti atstarojošs UV spektrā. Tādējādi mēs to izmantosim, lai pārklātu atstarotāju.

Es izmantoju alumīnija santehniķu lenti, kas ir viegli lietojama un darbojas kā reklamēts (t.i., tas atspoguļo UV starojumu), bet maksā nedaudz (līdz 10 USD par ruļļu). Ja jums ir ierobežots budžets, jūs varētu atbrīvoties no virtuves alumīnija folijas, bet es ieteiktu to nedarīt, vienkārši tāpēc, ka es iedomājos, ka ir milzīgas sāpes, kas rodas, cenšoties izklāstīt krunkainās lietas. Turklāt santehniķu lente ir pašlīmējoša, kas ietaupa galvassāpes, atrodot kādu līmi, kas neizkausēs putas, no kurām izgatavots atstarotājs.

8. solis: uzstādiet stiprinājumus

Tagad jūs beidzot varat uzstādīt lampas armatūrā. Tieši tā, jūs uzstādāt lampas, pirms līmējat armatūru pie atstarotāja. Tas ir tāpēc, ka ir daudz vieglāk pielāgot lampas tā, lai tās būtu atstarotāja fokusā, nekā bez uzstādītām lampām.

Tagad šī daļa ir svarīga:

Atstarotāja fokuss ir tieši 12 mm virs atstarotāja dziļākā punkta, tāpēc jūsu UV lampu centram jābūt pēc iespējas tuvāk šim fokusam. Ņemiet vērā arī to, ka atstarotājs patiesībā nav viena parabola, bet divas, kas pārklājas, jo jūsu UV lampām ir divas paralēlas lampas.

9. solis: elektroinstalācija

Ja visas lampas ir novietotas, jūs varat visu savienot ar vadu un uzstādīt barošanas avotu iepriekš izgrieztajā padziļinājumā. Pagariniet lampu stiprinājumu vadus un pārliecinieties, ka esat pareizi izolējis visus punktus, kuros ir elektrotīkls vai augstspriegums.

Ieslēdziet to testam un, ja viss darbojas, pārejiet pie pēdējā posma.

10. darbība: montāža un kalibrēšana

Lai atstarotāju kolimējošie un homogenizācijas efekti darbotos pareizi, jums ir nepieciešams aptuveni 40 cm attālums starp atstarotāja malu un ekspozīcijas plakni. Man šķita, ka visvieglāk ir uzstādīt eksponētāju zem plaukta un novietot ekspozīcijas plakni citā plauktā zem tā.

Lai noturētu savu PCB un mākslas darbu vietā, varat izmantot stikla loksni (labāk divus saspiestus kopā) vai vakuuma galdu/maisu (līdz šim labākais risinājums). Es izgatavoju ļoti neapstrādātu (bet strādājošu) vakuuma maisiņu no vidēja izmēra saldētavas maisa, plastmasas šļūtenes gabala un mazliet karstas līmes. Līmējiet mākslas darbu pie tāfeles, ielieciet to somā, pievienojiet to kādam vakuumam (ir lēti akvārija sūkņi, kurus var pārveidot, derēs arī liela (> = 50 ml) šļirce, vai, ja nekas cits neizdodas, iebāz šļūteni mutē un iesūc to:))

EDIT: Es atklāju, ka 60 ml šļirce un skava no labiekārtošanas veikala radīja ideālu vakuuma sūkni. Skatiet attēlu!

Tomēr, pirms varat izmantot eksponētāju, tas ir jākalibrē, lai zinātu, cik ilgi eksponēt. Es zinu divus veidus, kā to izdarīt, un tikai vienu no tiem var izdarīt, nepērkot papildu lietas, tāpēc šeit es to apspriedīšu.

Es izveidoju nelielu (tiešām, tas ir niecīgu!) Dēļa izkārtojumu, kas ir tabula ar "skaitītāju" vienā kolonnā un samazinoša platuma pēdām otrā. Pēc ekspozīcijas iesildīšanas ~ 10 minūtes (tas jādara katru reizi, kad vēlaties atklāt dēli, lai iegūtu konsekventus rezultātus), jūs sākat pakļaut dēli ar visu rindu, izņemot "10 minūtes", kas pārklāta ar kaut ko necaurspīdīgu (piemēram, plastmasu) dāvanu karti, tikai pārliecinieties, vai tā tiešām ir necaurspīdīga!). Pēc vienas minūtes jūs mazliet pavelciet kartīti, lai atklātu rindu "9 minūtes" utt. Pēc pakļaušanas ļaujiet plāksnei dažas minūtes (5–30) sēdēt tumšā aukstā vietā un attīstiet to kā parasti. Pat bez tāfera iegravēšanas jums ir jābūt lodīšu laukuma skaitlim, lai uzzinātu, cik ilgi ir jāatklāj dēļi, lai sasniegtu vislabāko rezultātu. Šeit ir attēls, kādai vajadzētu izskatīties pareizi atklātam un attīstītam pēdam.

Otrs veids, kā to izdarīt, ir izmantot Stouffer Scale, kā aprakstīts šeit.

11. solis. Secinājumi un pateicības

Lai gan rūpnīcā izgatavoti PCB ir vieglāk pieejami nekā jebkad agrāk, joprojām ir dažas nišas, kurās DIY ir iespējama alternatīva. Iedomājieties, ka jums ir nepieciešama tāfele, kas izgatavota tieši tagad, vai tikai viena, bet liela, vai arī daudzas atkārtojumi, kādus tā var iziet izstrādes laikā. Šādos gadījumos 10 dēļu izgatavošana katru reizi, kad tas jums nepieciešams, var kļūt nedaudz dārgāks, nemaz nerunājot par to, ka jāgaida +4 nedēļas, līdz tie nonāk pie jūsu durvīm.

Ir arī neskaitāmas iespējas, kā izgatavot PCB mājās, ieskaitot izolācijas maršrutēšanu un tonera pārnešanu, taču tradicionālā metode (fotoķīmiskā apstrāde) dod vislabākos rezultātus.

Šajā instrukcijā redzamais eksponents ir lielā mērā balstīts uz šeit aprakstīto UV avotu, taču to dizains joprojām ir desmit reizes dārgāks nekā šis. Viena lieta ir to dizainā, bet es vēl neesmu pievienojusi kolimācijas režģi, galvenokārt tāpēc, ka mūsu vietējā ražotāja lāzera griezējs bija salauzts nedēļām ilgi, tāpēc es nevarēju to izveidot. Vēlāk es varētu pievienot vienu un ziņot par rezultātiem, bet pagaidām esmu patiešām apmierināts ar šīs super lētās būves rezultātiem.

Vēl viens lielisks iedvesmas avots bija izcilā Deivida Vindestāla dažādi video un norādījumi vietnē rcexplorer.se. Šim puisim ir patiešām trakas prasmes!

Ja jums ir komentāri, labojumi vai kaut kas, lūdzu, komentējiet. Ja jūs interesē citi mani projekti, varat apskatīt manu emuāru.

12. solis: vairāk kalibrēšanas un reālās pasaules rezultāti

Pirmais kalibrēšanas paneļa dizains, ko es veicu, bija ātrs un netīrs izkārtojums, ko es izveidoju, par to pārāk nedomājot. Bet es gribēju noskaidrot, uz ko īsti ir spējīgs mans jaunais eksponents, tāpēc es izveidoju uzlabotu, šoreiz ar četrām vertikālu pēdu grupām, 7, 6, 5 un 4 mil ar atbilstošām atstarpēm. Ņemiet vērā, ka reklamētā 5/5mil izšķirtspēja tika iegūta no sākotnējā domāšanas un izdomāšanas dizaina, kuram ir kolimācijas režģis. Kā redzams attēlos, šķiet, ka šis režģis nav vajadzīgs, lai sasniegtu 5/5mil.

EDIT:

Es izveidoju vēl vienu kalibrēšanas paneļa dizainu, ko biju atklājis uz filmas, lai vienreiz un uz visiem laikiem zinātu, kas ir kas. Nu, tagad es zinu. Pat ar reālu fotomākslu 5/5 mili ir labākais, kas praktiski sasniedzams. 4/4mil strādā, bet šajā līmenī ir svarīgi visi netīrumu plankumi, un mana mājas laboratorija vienkārši nav pietiekami tīra. Nav tā, ka es parasti izmantoju kaut ko mazāku par 10 mililiem (protams, izņemot noteiktas pēdas), pat ja mani dēļi ir izgatavoti rūpnīcā.

Tātad, vai es esmu apmierināts ar to, kā tas izrādījās? Jūs derētu, ka es esmu! Ekspozīcijas vienība par mazāk nekā 30 eiro, kas spēj nodrošināt 5/5mil funkcijas (un teorētiski pat vairāk), vienīgais trūkums ir tas, ka tā nav tik racionalizēta kā šīs iedomātā jaunās LED kastes, ko visi būvē tagad. Bet, bez šaubām, daudz lētāk!