Двустранно изработване на печатни платки с 3D принтер: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Ще се опитам да обясня изработката на изолационен рутер тип двустранна платка с помощта на модифициран 3d принтер.

Тази страница ме вдъхнови да използвам моя 3D принтер за производство на печатни платки. Всъщност описаният на тази страница метод работи достатъчно добре. Ако следвате стъпките, вероятно се възползвате от добре изработена едностранна печатна платка. Моят принос по някакъв начин е подобрена печатаща глава (правейки я по-проста и ефективна с помощта на играчка електрически двигател) и разработване на метод за двустранна печатна платка.

Използвах този метод, за да направя печатна платка от автоматичен дозатор за котешки фуражи инструктируема.

-медна плоча

-3d принтер (модифициран) и софтуер (Repetier)

-Постоянна маркерова писалка

-Ацетон

-Плоски щифтове

-Софтуер за плоска камера

-Пробивна машина

-Глава на принтера (малък електрически мотор. Използвах малък двигател от хеликоптер с малък размер) и корпус по поръчка)

-Решение за офорт. ферид хлорид.

-Контейнер

Стъпка 1: Добавете позиции на щифтове и отвори за щифтове към дизайна

Тъй като правим двустранна печатна платка, чертежите по повърхностите трябва да бъдат перфектно подравнени. Дори смяна на четвърт мм може да разруши печатната платка.

Използвах щифтове с плоска глава, за да фиксирам медната плоча и да подравня чертежите.

Нуждаем се от осем щифта върху печатното легло и четири отвора на медната плоча. Отворите на дъската трябва да съвпадат с иглите на щифтовете. Четири щифта се използват за страна А, а други четири се използват за страна В. Положението на щифтовете и отворите на дъската трябва да се изчисли по такъв начин, че когато обърнете плочата на другата страна, тя трябва да съответства на дизайна на тази страна.

Така че въпросът е как можем да изчислим положението на буталните щифтове?

Има страхотен софтуер, наречен FlatCam. С помощта на този софтуер можете да създавате файлове, необходими на 3D принтера за отпечатване на дизайн на печатни платки, а също така да получавате позициите на отворите и разположенията на щифтове.

Този софтуер е предназначен за CNC машини. Въпреки това, тъй като принципите на работа на CNC машини и 3D принтери са почти идентични, имате нужда само от малък трик, за да очертаете позиции на щифтове.

Основната процедура за двустранно производство на печатни платки е описана тук. Ако следвате тези стъпки, можете да изключите позициите на иглата (така наречените отвори за подравняване в софтуера за плоска камера), но не и позициите на главата на буталния щифт. За щастие плоската камера има инструменти за рисуване с ръчна геометрия, така че можете да добавите осем кръга около отворите за щифтове, които представляват позициите на буталните глави. (снимки на бутоните за поставяне върху плочата за 3D принтер, показани на следващата стъпка)

Намерих ръчно центъра на дупките за подравняване и нарисувах 1 см кръг около тях.

Окончателната картина на дизайна е показана на изображението. Червените кръгове представляват буталните глави.

Стъпка 2: Експортиране на съвместим с 3D принтер файл

flatcam може да експортира gcode файлове, съвместими с CNC. Този тип файл е почти съвместим с 3D принтер. Различните принтери може да изискват различен формат и допълнителни командни редове. Например, принтерът ми има функция за автоматично изравняване, която трябва да се задейства с допълнителен команден ред. Друга промяна, която направих, беше добавяне на допълнително пространство към координатния маркер Y. Направих това с инструмент за намиране и подмяна на бележник.

Можете да проверите крайния чертеж с помощта на софтуер за управление на 3D принтер, като например повторител.

z настройките на нивото, размера на инструмента и много други настройки се нуждаят от грешка при пробен край. Оставих на читателя сам да намери най -добрата комбинация от ценности.

Ако файловият формат и чертежа са наред, можете да изпратите този файл директно на принтера.

Стъпка 3: Изчертаване на позиции на бутални щифтове и поставяне на щифтове върху леглото на принтера

В тази стъпка се нуждаете от два отделни gcode файла с плоска камера. Едната за позициите на буталните щифтове, а другата за отворите за иглата на медната плоча.

Първо позициите на щифтовете. Дебела хартия или карикатура се поставя върху леглото на принтера и се фиксира с помощта на двустранна скоч лента. Използвайки изхода на софтуера за плоска камера, позициите на бутални щифтове се изчертават върху хартията. Можете да използвате набор от инструменти за писалка или същия набор от инструменти, който ще използвате за надраскване на медната плоча. Можете също така да включите позицията на плочата към чертежа.

След това медната плоча се поставя върху карикатурата, принтерът се пуска за отвори за щифтове и най -малко четири маркировки на дупки стават видими на плочата. За тази стъпка трябва да регулирате съответно разстоянието z. Можете да пробиете плочата. Трябва да пробиете поне четири малки дупки за поддържане на канцеларски материали върху леглото на принтера при печат. Тези дупки са необходими и за подравняване на плочата за двустранен печат.

Двустранна скоч лента, нанесена върху плоски глави. След това те се поставят внимателно в точното им положение.

Когато завършите тази стъпка, трябва да можете да поставите медната плоча върху леглото на принтера, както е показано на снимката. Отворите на плочата трябва да бъдат точно подравнени с иглите на притискащите щифтове и това трябва да е вярно, когато обърнете плочата.

Стъпка 4: Почистете и пясък

Почистете медната плоча със сапун и пясък с шкурка. Шлифоването е важно, защото в противен случай мастилото от перманет може да бъде отстранено по време на процеса на ецване. Имате нужда от грапавост на повърхността на медната плоча

Стъпка 5: Боядисвайте медната плоча

За тази стъпка се нуждаете от постоянна писалка. Повечето от тях ще свършат работа. Все пак може да се нуждаете от експеримент. Нанесох два слоя боя за допълнителна защита. Повърхността на плочата трябва да бъде покрита равномерно. Постоянното мастило може лесно да се надраска, особено когато е изсушено. Така че трябва да внимавате, за да не надраскате някоя от повърхностите. Използвах хартиена кърпа, за да защитя поне едната страна на чинията.

Стъпка 6: Поставете боядисаната плоча върху леглото на принтера и отпечатайте

Пластмасовата плоча трябва да се постави върху леглото на принтера, както е показано. Необходим е двустранен скоч, за да се запази медната плоча на място.

Изравняването на принтера е много важно на този етап. Тъй като надраскващата глава няма пружинен механизъм, всяко несъответствие във височината на масата може да доведе или до неадекватно откъсване на боята, или до прекалено голямо съпротивление, което може да причини клатене на главата. Прекарах много време, за да намеря точния z margin за действителния печат.

Определението за 3D печат идва от софтуера за плоска камера. (стъпка 2) Нуждаете се от поне 3 файла. Едната за горната част, другата за долната и накрая пробивна позиция. (не можете да използвате файла за определяне на позицията на тренировка и да се опитате да пробиете наизуст.)

Процедурата за отпечатване се повтаря два пъти.

Трябва да проверите подравняването на чертежите преди ецване. (В моите първоначални опити завърших няколко неправилно подредени сюжета. Много неща може да се объркат и може да не забележите до окончателното офорт, което е необратимо.)

Забележка: печатащата глава се състои от малък електродвигател, капсулиран в 3D отпечатан корпус. Това генерира най -чистите линии на плочата. (Опитах много други различни материали, форми и механизми, включително плътен метален прът с пружина.)

Стъпка 7: Изцедете с помощта на железен хлорид

Действителното време на ецване може да се променя в зависимост от плътността и температурата на разтвора. моята отне около 25 минути.

Чашата трябва да бъде най -малко 5 мм над дъното на гравиращия контейнер. Използвах пластмасови отдалечени части (не можете да използвате метал вътре в разтвора), завинтени към плочата. Ако не направите това, повърхността на плочата докосва дъното на контейнера и нежеланите драскотини или офортващата течност може да не достигнат равномерно до долната повърхност.

Излишната боя може да бъде премахната с ацетон.

В края на описаната процедура получих висококачествена двустранна печатна платка, която да се използва в моите електронни проекти

Опитах се да неутрализирам разтвор на железен хлорид, добавяйки вода, богата на супа, преди да я изхвърля в системата за отпадъци. (Моята теория е, че сапунът е основа, а железният хлорид е киселина, поради което смесването им създава сол и неутрализира разтвора. Чудя се дали това е добра идея и наистина помага за опазване на околната среда). Всъщност можете да съхранявате разтвора в безопасна бутилка и да използвате същото решение много пъти.