كيفية صنع لوحة مطبوعة مخصصة باستخدام آلة حفر بالليزر منخفضة الطاقة: 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

بواسطة IgorF2

حول: صانع ، مهندس ، عالم مجنون ومخترع المزيد عن IgorF2 »

عندما يتعلق الأمر بصنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور محلي الصنع ، يمكنك العثور على عدة طرق عبر الإنترنت: بدءًا من الطريقة البدائية ، باستخدام القلم فقط ، إلى الأكثر تعقيدًا باستخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد وغيرها من المعدات. وهذا البرنامج التعليمي يقع على هذه الحالة الأخيرة! في هذا المشروع ، أوضح كيفية تصنيع لوحة دوائر مطبوعة باستخدام قاطع ليزر منخفض التكلفة ومنخفض الطاقة.

حتى وقت قريب ، لن تجد سوى واحدة من هذه الآلات في مساحات التصنيع أو غيرها من المرافق التجارية. سيكلفون آلاف الدولارات ، حتى لا يتمكن صانع عادي من الحصول على واحد لنفسه. هناك أيضًا بعض خدمات القطع بالليزر عبر الإنترنت ، لكن في رأيي لن تكون الخيار الأمثل للنماذج الأولية السريعة. لحسن الحظ ، يوجد الآن العديد من آلات النقش بالليزر المتاحة على الإنترنت! تحتوي معظمها على ليزر منخفض الطاقة ويمكن استخدامها فقط للرسم بالحفر والنقش على الأسطح المختلفة (الزجاج أو المعدن أو الخشب على سبيل المثال). مساحة سطحها وطاقة الليزر ليست سوى جزء بسيط من الآلات الاحترافية ، لكنها ستكون بداية جيدة للصانعين والهواة.

سأوضح لك في هذا البرنامج التعليمي كيف استخدمت آلة نقش بالليزر منخفضة الطاقة لإنتاج لوحة دوائر مطبوعة (PCB). سيكون بديلاً جيدًا إذا كنت تريد إنشاء النموذج الأولي الخاص بك للوحة الدائرة (على الأقل حتى تطلب نسخة أفضل من الشركة المصنعة عبر الإنترنت!).

يمكنك العثور على أداة القطع بالليزر التي استخدمتها في الروابط التالية:

rebrand.ly/laserengraver-BG

rebrand.ly/laserengraver-AMZ

rebrand.ly/laserengraver-GB

هل تعلم أنه يمكنك العثور على فئة القطع بالليزر الرائعة هنا على Instructables؟ تحقق من ذلك:

www.instructables.com/class/Laser-Cutting-Class/

_

Quando se trata de fazer uma PCB caseira، você pode encontrar vários métodos online: desde os mais rudimentares، utilizando apenas uma caneta، até os mais sofisticados usando impressoras 3D e outros equipamentos. E esse البرنامج التعليمي cai nesse último caso!

Até recentemente، você só encontraria uma dessas máquinas em makerpaces أو outras instalações comerciais. Eles custariam milhares de dólares، então um fazedor comum não seria capaz de ter uma própria. Você pode encontrar também alguns serviços de corte a laser on line، mas، na minha opinião، eles não seriam a escolha perfeita para prototipagem rápida. Felizmente ، موجود على الإنترنت! A maioria delas têm lasers de baixa potência e podem ser usadas apenas para gravação em diferentes superfícies (vidro، metal ou Madeira، por exemplo). من الممكن أن تكون أكثر قدرة على الليزر من خلال مناظير الليزر. برنامج Neste التعليمي ، mostrarei como usei uma gravadora a laser de baixa potência para produzir a placa de circo impresso (PCB ou PCI). Pode ser uma boa alternativa se você tiver uma dessas máquinas ao seu alcance e quiser fazer um primeiro protótipo e uma placa de circo (pelo menos até encomendar uma versão melhorada de algum fabricante online!).

Você pode encontrar a gravadora a laser usada nesse التعليمي بدون رابط abaixo:

rebrand.ly/laserengraver-BGhttps://rebrand.ly/laserengraver-AMZ

rebrand.ly/laserengraver-GB

Você sabia que pode encontrar uma incrível aula de corte a laser aqui na Instructables؟ كونفيرا:

www.instructables.com/class/Laser-Cutting-Class/

الخطوة 1: الأدوات والمواد

تم استخدام الأدوات والمواد التالية في هذا البرنامج التعليمي:

• 10W الليزر حفارة (رابط / رابط / رابط). تم استخدامه لطباعة رسم الدائرة على لوحة PCB نحاسية فارغة.
• النحاس ثنائي الفينيل متعدد الكلور (رابط / رابط / رابط). عادة ما يتم طباعة لوحات الدوائر الكهربائية محلية الصنع على ألواح الفينول المطلية بالنحاس. سطح اللوحة بالكامل مغطى (على جانب واحد أو كلاهما). النحاس مادة موصلة للكهرباء ، بينما الركيزة الفينولية لا يمكنها توصيل الكهرباء. عن طريق إزالة أجزاء من الطبقة النحاسية ، يمكن للمرء إنشاء مسارات بين المكونات ، وإنشاء لوحة الدائرة.
• حبر مائي لاتكس PVA. كما سترى لاحقًا في هذا البرنامج التعليمي ، استخدمت حبرًا مائيًا لإنشاء قناع على سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور النحاسي. يمنع هذا القناع إزالة أجزاء من الطبقة النحاسية بواسطة محلول كلوريد الحديديك.
• فرشاة الرسم. يجب وضع طبقة سميكة من الطلاء على لوحة الدائرة ، وستكون فرشاة الطلاء مفيدة هنا.
• كلوريد الحديديك. يأتي هذا على شكل ملح ويجب إذابته في الماء قبل استخدامه. هذا المحلول قادر على تآكل النحاس وإزالته من ركائزه الفينولية. ضع قناعًا وسيتم إذابة أجزاء اللوحة النحاسية المعرضة للمحلول فقط.
• ورق زجاج. في النهاية ، سيتعين عليك إزالة القناع المتبقي من اللوحة. يمكن القيام بذلك بسهولة باستخدام ورق الصنفرة.

_

Os seguintes materiais e ferramentas foram usado nesse تعليمي:

• Gravadora laser de 10W (رابط / رابط / رابط). Esse equipamento foi usado para impressão do desenho do circo em uma placa cobreada nova.
• PCB de cobre (رابط / رابط / رابط). Circuitos caseiros são normalmente emplacas cobreadas de fenolite، podendo ter um lado ou ambos revestidos com cobre. O cobre é um condutor، enquanto o substrato de fenolite se comporta como implant de eletricidade. Removendo-se partes da camada de cobre، pode-se criar trilhas entre os elementes، criando-se assim um circo impresso.
• Tinta PVA base água. Como você vai ver posteriormente nesse البرنامج التعليمي ، eu usei uma tinta base água para criar uma máscara na superfície da placa cobreada. Essa mscara evita que partes da camada de cobre sejam ermovidas pela solução de cloreto de ferro.
• بينسل. Uma camada de tinta precisará ser aplicada sobre a placa de circo a ser impressa، e um pincel será bem útil nesse momento.
• كلوريتو دي فيرو. Essa subância é vendida na forma de um sal que deve serolvida em água antes de ser usada. Essa solução é capaz de correr o cobre، removendo-o do substrato formado pela placa de fenolite. Aplicando-se uma máscara، garante-se que apenas nas partes de cobre expostas serão dissolvidas.
• ليكسا. Ao fim do processo ، مزيل você precisará o restante da máscara da placa. Isso pode ser feito facilmente utilizando-se uma lixa.

الخطوة 2: عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور محلي الصنع

تتكون عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور محلي الصنع عادة من الخطوات التالية:

1. تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

في هذه الخطوة يتم رسم اللوحة المراد إنتاجها. من الممكن تصميم لوحة جديدة وعمل نسخ من المشاريع مفتوحة المصدر. يمكن استخدام برامج CAD مختلفة (Fritzing ، KiCAD ، Proteus ، Eagle ، إلخ).

2. ضع قناع على ثنائي الفينيل متعدد الكلور

بمجرد تصميم لوحة الدوائر المطبوعة ، يجب نقلها إلى لوحة الدوائر. هناك عدة طرق للقيام بذلك: استخدام الطريقة الحرارية (عن طريق نقل الحبر من ورقة إلى اللوحة ، عن طريق تطبيق الحرارة) ، يدويًا (عن طريق رسم الدائرة بقلم مناسب) وحتى باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. في هذا المشروع ، استخدمت آلة نقش بالليزر لنقل التصميم إلى اللوحة.

3. النقش الكيميائي لثنائي الفينيل متعدد الكلور

بمجرد نقل القناع إلى اللوحة ، يتم إجراء تآكل لأجزاء من اللوحة لإزالة أجزاء من النحاس. في نهاية العملية ، يجب أن تكون اللوحة مع المسارات التي تشكل الدائرة فقط.

4. التنظيف والتشطيب

بمجرد اكتمال التآكل ، ستكون اللوحة جاهزة للتنظيف والحفر ولحام المكونات. بعد ذلك ، تحقق فقط من كل شيء ، وقم بتشغيله وكن سعيدًا!

_

تتكون عملية تصنيع النسيج من PCB Caseira normalmente من عبارات المرور:

1. تصميم دا بلاكا

Nesse passo é feito o desenho da placa que se pretende produzir. إمكانية تنفيذ مشروع أو مشروع أوما بلاكا نوفا ، المصدر الكمي الواقعي للمشروعات. Diferentes software de CAD podem ser utilizados (Fritzing ، KiCAD ، Proteus ، Eagle ، إلخ).

2. Aplicação da máscara na PCB

Uma vez com o desenho do circo impresso، é implário transferi-lo para a placa de circo. Existem várias formas de fazer isso: usando o método térmico (transferindo-se toner de uma folha de papel para a placa، através da aplicação de calor)، manualmente (desenhando-se os circo com uma can use apropriada) e até mesmo uma impressora 3D. Nesse projeto ، استخدم ليزر uma cortadora للحصول على تحويل من جهاز إلى placa.

3. Corrosão da PCB

Uma vez transferida a máscara para a placa، é realizada a corrosão de partes da placa para remoção de partes do cobre. Ao fim do processo ، a placa deverá ficar apenas com as trilhas que compõem o circo.

4. Limpeza e acabamento

Uma vez concluída a corrosão، a placa estará pronta para ser limpa، perfurada e ter os elementes. Depois disso، é só verificar tudo، energizar e ser feliz!

الخطوة 3: تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وإنشاء القناع

بمجرد أن يكون لديك تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور (مصمم باستخدام أي برنامج CAD من اختيارك) ، يمكنك تصديره بتنسيق SVG للقراءة في برامج تحرير الرسوم الأخرى. يمكن تصدير عدة طبقات في هذه العملية: منظر علوي ، منظر سفلي ، قناع ، حرير ، إلخ. تتوفر جميع الطبقات بتنسيق عادي أو معكوس. تتطلب عملية التصنيع الموضحة في هذا البرنامج التعليمي تطبيق قناع على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. لن يتآكل الجزء المغطى بالقناع من لوحة الغلاف ، وبالتالي سيتم الاحتفاظ به على اللوحة الطرفية. ستتعرض الأجزاء غير المغطاة بالقناع لكلوريد الحديد ، وتتآكل وتخرج من لوحة الدوائر المطبوعة.

في هذه العملية ، من الضروري طلاء اللوحة بأكملها بطبقة من الطلاء ، وإزالة أجزاء قليلة فقط باستخدام آلة النقش بالليزر.

بهذه الطريقة ، يجب أن يكون القناع الذي تم إنشاؤه بواسطة معظم البرامج مقلوبًا لألوانه (اقلب البكسلات السوداء إلى الأبيض والعكس صحيح). لإجراء انعكاس القناع ، تم استخدام برنامجين:

- إنكسكيب: يستخدم لتحويل ملفات SVG إلى تنسيق صورة (PNG). تستخدم أيضًا لتحويل الرسم إلى صورة بالأبيض والأسود (إذا كان تصدير CAD بتنسيق ملون) ؛

- Gimp: يستخدم لعكس لون القناع (البكسل الأبيض في البكسل الأسود).

ثم يتم تحميل الصورة الناتجة في برنامج النقش بالليزر للطباعة على سطح اللوحة.

انتبه لأبعاد الصورة: تحقق من أن أبعاد الإخراج لبرنامج النقش بالليزر هي الأبعاد المرغوبة للنموذج الأولي الفعلي.

في حالة هذا البرنامج التعليمي ، لم يتم تصميم لوحة معينة. بدلاً من ذلك ، حاولت نسخ لوحة مفتوحة المصدر ، طورها Fábio Souza: Franzininho. يمكن تجميع هذه اللوحة الرائعة وبرمجتها بسهولة من قبل المستخدمين من جميع المستويات ، وهي متوافقة مع Arduino IDE ومصممة بالكامل في البرازيل!

مزيد من المعلومات حول اللوحة في مشروع Github:

_

Uma vez que você tenha o desenho da placa (projetado usando qualquer software de CAD de sua preferência) أو إمكانية تصدير النموذج بدون تنسيق SVG للبرامج التعليمية الشاملة. Várias camadas podem ser exportadas nesse processo: vista Superior، vista underferior، mscara، silk، إلخ. Todas as camadas são podem ser disponibilizadas no formato normal ou espelhado.

O processo de fabricação descrito nesse tutorial reber que seja aplicada uma máscara sobre a PCB. A parte da placa cobreada que estiver coberta pela máscara não será corroída e، portanto، será mantida na placa final. بصفتك طرفًا كهذا ، فقد تم إرسال رسالة بريد إلكتروني إلى ماسكارا دي فيرو ، وسيندو كورويداس وإموفيداس دي بلاكا دي سيركو إمبراطور.

Nesse processo é ضرورة إعادة استخدام جهاز الليزر.

Dessa forma ، a máscara gerada pela maioria dos softwares deverá ter suas cores invertida (inverter os pixels premium para branco e والعكس بالعكس). Para realizar a inversão da máscara، foram utilizados dois software:

- إنكسكيب: useizado para converter os arquivos SVG em formato de imagem (png). Também utilizado para transformar o desenho em uma imagem preto e branca (caso o CAD exporte em formato colorido) ؛

- الأعرج: useizado para inverter a cor da máscara (pixels brancos em pixels pretos).

نتيجة تصويرية ، لا توجد برامج من خلال Gravadora a laser para impressão na superfície da placa.

Atentar para as dimensões da imagem: deve-se verificar se as dimensões de saída do software da gravadora são as desejadas para o protótipo real.

لا يوجد برنامج تعليمي مخصص ، não foi feito o projeto de uma placa específica. Ao invés disso، tentei replicar uma placa open source، desenvolvida pelo Fábio Souza: a Franzininho. Essa incrível placa pode ser facilmente montada و programada por usuários de todos os níveis، é Complível com o Arduino IDE e inteiramente projetada no Brasil!

يمكنك الحصول على معلومات حول مشروع بلاكا نو جيثب: