Bëni një njësi të duhur ekspozimi me PCB nga një llambë e lirë shëruese e thonjve UV: 12 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Çfarë kanë të përbashkët prodhimi i PCB dhe thonjtë e rremë? Ata të dy përdorin burime drite UV me intensitet të lartë dhe, siç do të kishte fat, ato burime drite kanë saktësisht të njëjtën gjatësi vale. Vetëm ato për prodhimin e PCB janë zakonisht mjaft të kushtueshme dhe ato për thonjtë e rremë kanë një çmim pak më konkurrues.

Ky udhëzues ka të bëjë me mënyrën e përdorimit të një pajisjeje të tillë për të ndërtuar një burim drite me kosto të ulët, i përshtatshëm për ekspozimin e materialeve të ndryshme të ndjeshme ndaj UV që hasen në prodhimin e pllakave të qarkut të shtypur, si fotorezistën e filmit të thatë dhe maskën e lëkurës të shërueshme me rreze ultraviolet.

Përveç kostos shumë të ulët (rreth 20 dollarë për të gjitha materialet e kërkuara), kjo ndërtesë adreson disa çështje që kam parë në pajisjet e tjera në ndërlidhjet:

• Përputhja: Për të ekspozuar thjesht një tabelë me karakteristika mjaft të trasha, nuk do të keni nevojë të bëni asgjë nga këto. Thjesht mund të përdorni tharësen e thonjve ashtu siç është dhe ta quani atë në ditë. Por, për të qenë në gjendje të ekspozoni veçori të vogla (deri në 5mil, sipas kësaj faqeje), duhet të siguroheni që të gjitha rrezet tuaja UV vijnë nga i njëjti drejtim, i cili është saktësisht pingul me tabelën që po ekspozoni.
• Uniformiteti i ndriçimit në të gjithë rrafshin e ekspozimit. Imagjinoni që dëshironi të ekspozoni një tabelë vërtet të madhe, p.sh. A4 ose me madhësi shkronje. Ju dëshironi të njëjtën sasi energjie në të gjithë bordin, pa njolla të nxehta ose të errëta. Për këtë, burimi i energjisë duhet të ketë një distancë të caktuar nga rrafshi i ekspozimit dhe ju nevojitet ose një grup i mbushur fort me burime UV (si UV-LED, të cilat mund të jenë mjaft të kushtueshme), ose një model efektiv reflektues për burimet UV ju keni në dorë, kjo është ajo që kam dalë.
• Koha e ekspozimit: Unë nuk kam asnjë ide se sa i shpejtë është ky burim me material të veshur me bakër të para-sensibilizuar, pasi nuk i kam përdorur kurrë ato gjëra, por me fotorezistën e filmit të thatë ndihet vërtet shpejt. Si nën dy minuta shpejt. Gjë është se unë nuk jam vërtet i kualifikuar për të interpretuar siç duhet rezultatet, kështu që më duhet të mbledh disa mendime të tjera për këtë.

Pra, ndërsa është me kosto shumë të ulët, ky ndërtim do t'ju mundësojë të arrini rezultate që përputhen, ose (në disa raste) edhe të tejkaloni ato të pajisjeve që janë deri në 10 herë më të shtrenjta.

Hapi 1: Mjetet e kërkuara

• Palë gërshërë të forta
• Një lloj sharre ose (mundësisht) ruter CNC për të prerë modelet e reflektorit
• Prerës i shkumës me tel të nxehtë (shumë i lehtë për tu bërë!)
• Armë me zam të nxehtë
• Kaçavidë e vjetër (çdo lloj do të bëjë)
• Hekur bashkues, prerës teli
• Burimi i ajrit të nxehtë. Një çakmak do të bëjë, por një stacion i ripërpunimit të ajrit të nxehtë është më i bukur:)

Hapi 2: Materialet

• Llambë UV për shërimin e thonjve si kjo
• 300x220x100mm copë XPS ose tabelë të ngjashme shkumë (nëse nuk mund të merrni sendet 100mm, mund të përdorni stok më të hollë, vetëm sigurohuni që të jetë së paku 60mm)
• kasetë hidraulikësh alumini
• tela
• tkurret tubi
• lidhje kabllore
• lidhës
• shirit ngjitës
• shkopinj zam të nxehtë
• dy copë kompensatë skrap, karton të trashë, material PCB ose të ngjashme, të paktën 110x60mm në madhësi

Hapi 3: Shkarkimet

Këtu janë skedarët për të bërë modelet e reflektorit dhe punimet e përmirësuara të tabelës së kalibrimit.

Për modelin e reflektorit ekzistojnë dy skedarë të kodit g, një për bluarje dhe një për prerjen me lazer. Ekziston edhe një SVG. Punimet e tabelës ofrohen si një skedë shqiponje dhe si një skedar PS i përmbysur.

Hapi 4: Shkëputni llambën e shërimit të thonjve UV

Së pari, ju duhet të merrni pajisjet e ndriçimit dhe PCB -në nga llamba e shërimit të thonjve. Zhvidhosni të gjitha vidhat, hiqni nga priza të gjitha dhe fikni telat për fiksimet, pasi të gjitha këto duhet të zgjaten gjithsesi.

Pastaj prerë fiksimet nga rrethimi. Sigurohuni që të mos e bëni këtë me llambat e instaluara, përndryshe ato mund të frenojnë! Ju nuk keni pse të punoni super të pastër, vetëm kujdesuni që të ndërprisni të gjithë materialin e tepërt në anën që llamba do të hyjë, pasi kjo do të ngjitet në reflektor, dhe kështu duhet të jetë e skuqur.

Hapi 5: Llogaritni reflektorin dhe bëni një model

Nëse kjo nuk është gjëja juaj, mund ta kaloni këtë hap, sepse unë e bëra atë për ju.:)

Për ata që duan të dinë, ja ku vijon:

Një reflektor parabolik është një mënyrë e mirë për të përqendruar rrezet paralele në një pikë të vetme, por gjithashtu punon anasjelltas.

Siç mund ta keni vënë re deri tani, tubat UV në tharësen e manikyrave nuk janë tubat tuaj të rregullt fluoreshent me një kontakt në secilin skaj, pasi ato përdoren në shumicën e njësive hobiiste komerciale.

Pra, reflektori ynë nuk është as një formë parabole e rregullt, por dy të mbivendosura.

Këtu janë matjet nga tubat:

Diametri i tubit = 11mm

Tubi i kompensuar nga qendra = 7.5mm

Gjerësia totale e reflektorit = 110 mm (gjysma e rrafshit të ekspozimit)

Pika fokale e dëshiruar = 12mm (lë rreth 6mm midis murit të jashtëm të tubit dhe murit reflektues. Duhet të jetë e mjaftueshme, pasi tubat nuk nxehen shumë)

Për një parabolë të rregullt, të vetme që përkthehet në këto vlera:

Gjerësia e parabolës = 95mm

Fokusi i parabolës = 12mm

Ekuacioni për një parabolë (përfshirë fokusin) shkon kështu:

y = x^2 / 4f ku x është gjysma e gjerësisë ose diametrit, f është gjatësia fokale dhe y është lartësia që duam të dimë.

Me vlerat tona të kyçura, ekuacioni duket kështu:

y = 47.5^2 /4*12 = 2256.25 / 48 = 47

Pra y -ja jonë në x = 47.5 është 47. Tani, gjithçka që duhet të bëjmë është të vizatojmë dy nga këto parabola dhe t'i mbivendosim ato 15 mm larg njëra -tjetrës. Ka mënyra të ndryshme për ta bërë këtë. Kam përdorur freeCAD, e cila ndoshta nuk është mënyra më e mirë për ta bërë këtë, kështu që nuk do të hyj në të.

Pasi të keni marrë një paraqitje grafike të formës tuaj të reflektorit, gjithçka që mbetet është të gjeni një mënyrë për ta transferuar atë në një objekt fizik, i cili mund të bëhet me anë të një prestar lazer, një mulli CNC ose mënyrës së modës së vjetër me një sharrë dhe shumë sharje. Mos harroni se materiali juaj shabllon duhet të përballojë nxehtësinë e prestarit të telit të nxehtë.

Hapi 6: Pritini reflektorin

Para se të copëtoni copën tuaj të vetme të shkumës, është një ide e mirë të praktikoni pak. Gjithashtu, para se të shkurtoni formën aktuale të reflektorit, duhet të shkurtoni të gjitha gropat e tjera që dëshironi në bllokun tuaj të shkumës (për montim dhe vendosje të bordit të furnizimit me energji për llambat UV). Ju mund të bëni vrima montimi duke ngrohur një kaçavidë të vjetër me një çakmak ose një armë ajri të nxehtë dhe duke e futur atë në shkumë.

Mbërtheni modelet në tabelën e shkumës, në mënyrë që ato të jenë saktësisht të kundërta me njëra -tjetrën. Ju mund të përdorni zam të nxehtë për këtë, por kujdesuni që të mos përdorni shumë, kështu që ju mund t'i hiqni ato pa e shkatërruar shkumën më vonë. Pastaj prerë shkumën nën shabllonet me një prestar teli të nxehtë. Vini re se gjatësia e prerjes së telit tuaj të nxehtë duhet të jetë së paku e gjithë gjerësia e reflektorit, pra 300mm.

Nëse është bërë gjysma e reflektorit, hiqni me kujdes modelet dhe ngjitini ato në gjysmën e mbetur. Pritini shkumën, hiqni shabllonet dhe përfundoni me këtë hap.

Disa fjalë për të bërë dhe përdorur një prestar teli:

Kam bërë një shumë të thjeshtë nga disa copa druri skrap, disa tela dhe një varg E nga një kitarë elektrike (.009 matës, nëse më kujtohet mirë). Gjëja e ndërlikuar është të gjesh një furnizim të përshtatshëm të energjisë. Nëse nuk keni qasje në furnizimin me energji të stolit të laboratorit, do të duhet të eksperimentoni se cili burim energjie do t'ju japë temperaturën e duhur. Njerëzit në internet duket se kanë qenë të suksesshëm me lloje të ndryshme të lythat në mur ose bateri. Mënyra më e mirë që kam parë përreth është përdorimi i një baterie LiPo me një kontrollues shpejtësie të krehur dhe një testues servo. Mos përdorni bateri LiPo pa kontrollues të shpejtësisë nëse nuk e dini absolutisht se çfarë po bëni, ato mund të shpërthejnë mbi ju!

Këtu është një video shumë e mirë që shpjegon gjithçka në detaje.

Hapi 7: Bëni Reflektorin Reflektues

Edhe pse rrezatimi ultraviolet është pjesë e dritës së dukshme që është përreth nesh, vetitë e tij janë krejt të ndryshme nga ato të dritës së dukshme. Një pasqyrë që punon për dritën e dukshme mund të mos funksionojë fare për UV. Alumini, megjithatë, dihet se është shumë reflektues në spektrin UV. Prandaj, kjo është ajo që ne do të përdorim për të mbuluar reflektorin.

Kam përdorur kasetë hidraulike alumini, e cila është e lehtë për t'u përdorur dhe funksionon siç reklamohet (domethënë pasqyron rrezatimin UV), por kushton pak (deri në 10 dollarë për rrotull). Nëse jeni me një buxhet të ngushtë, mund të ikni me fletë alumini kuzhine, por unë do t’ju këshilloja kundër tij, thjesht sepse e imagjinoj se do të jetë një dhimbje e madhe në gomar të përpiqeni të shtroni gjërat e çuditshme. Gjithashtu, kaseta e hidraulikëve është vetë ngjitëse, gjë që ju kursen dhimbjen e kokës për të gjetur një lloj zam që nuk do të shkrijë shkumën nga e cila është bërë reflektori.

Hapi 8: Montoni pajisjet

Tani më në fund mund të instaloni llambat në pajisje. That'sshtë e drejtë, ju instaloni llambat para se të ngjitni pajisjet në reflektues. Kjo ndodh sepse është shumë më e lehtë të rregulloni llambat që të jenë në fokusin e reflektorit, sesa pa llambat e instaluara.

Tani kjo pjesë është e rëndësishme:

Fokusi i reflektorit është saktësisht 12mm mbi pikën më të thellë të reflektorit, kështu që qendra e tubave tuaj UV duhet të jetë sa më afër atij fokusi. Gjithashtu vini re se reflektori nuk është me të vërtetë një parabolë, por dy ato që mbivendosen, në vend të kësaj, pasi llambat tuaja UV kanë dy tuba paralel.

Hapi 9: Instalimet elektrike

Me të gjitha llambat në vend, ju mund të lidhni gjithçka dhe të montoni furnizimin me energji elektrike në pushimin që keni prerë më parë. Zgjatni telat për pajisjet e llambës dhe sigurohuni që të izoloni siç duhet të gjitha pikat që mbajnë rrjetin ose tensionin e lartë.

Ndezni atë për një provë dhe nëse gjithçka funksionon, vazhdoni në hapin përfundimtar.

Hapi 10: Montimi dhe Kalibrimi

Që efektet e kolimizimit dhe homogjenizimit të reflektuesve të funksionojnë siç duhet, keni nevojë për një distancë prej rreth 40 cm midis buzës së reflektorit tuaj dhe rrafshit tuaj të ekspozimit. Unë e kisha më të lehtë të vendosja ekspozuesin nën një raft dhe ta kisha aeroplanin tim të ekspozimit në një raft tjetër nën të.

Për të mbajtur PCB -në tuaj dhe veprat e artit në vend, mund të përdorni një fletë qelqi (më mirë dy të kapura së bashku) ose një tavolinë/çantë me vakum (deri tani zgjidhja më e mirë). Kam bërë një qese vakumi shumë të papërpunuar (por funksionale) nga një qese ngrirëse me madhësi të mesme, një copë zorrë plastike dhe pak zam të nxehtë. Ngjiteni veprën e artit në tabelën tuaj, vendoseni në qese, lidheni me një lloj vakumi (ka pompa akuariumi të lirë që mund të modifikohen, një shiringë e madhe (> = 50ml) gjithashtu do të funksionojë, ose, nëse gjithçka tjetër dështon, ngjisni zorrën në gojën tuaj dhe thithni atë:))

EDIT: Kam gjetur se një shiringë 60 ml dhe një kapëse nga dyqani i përmirësimit të shtëpisë e bënë pompën ideale të vakumit. Shikoni foton!

Sidoqoftë, para se të përdorni ekspozuesin tuaj, duhet ta kalibroni atë, në mënyrë që të dini sa kohë të ekspozoni. Unë di dy mënyra për ta bërë këtë dhe vetëm njëra prej tyre mund të bëhet pa pasur nevojë të blini gjëra shtesë, kështu që kjo do të jetë ajo për të cilën do të diskutoj këtu.

Kam bërë një paraqitje të vogël (vërtet, është e vogël!) E tabelës që është një tryezë me një "sportel" në njërën kolonë dhe gjurmë të rënies së gjerësisë në tjetrën. Pas ngrohjes së ekspozuesit për minutes 10 minuta (ju duhet ta bëni këtë sa herë që dëshironi të ekspozoni një tabelë, për rezultate të qëndrueshme) filloni të ekspozoni tabelën me të gjithë, përveç rreshtit "10 minuta" të mbuluar nga diçka e errët (p.sh. një plastikë kartë dhuratë, vetëm sigurohuni që është vërtet e errët!). Pas një minute ju tërhiqni pak kartën për të zbuluar rreshtin "9 minuta", e kështu me radhë. Pas ekspozimit, lërini bordin të ulet në një vend të errët të ftohtë për disa minuta (5-30) dhe zhvillojeni si zakonisht. Edhe pa e gdhendur tabelën, duhet të keni një figurë të topit se sa kohë ju nevojitet për të ekspozuar dërrasat tuaja për rezultatin më të mirë të mundshëm. Këtu është një fotografi se si duhet të duket një gjurmë e ekspozuar dhe zhvilluar siç duhet.

Mënyra tjetër për ta bërë këtë është përdorimi i një shkalle Stouffer siç përshkruhet këtu.

Hapi 11: Përfundim dhe Mirënjohje

Ndërsa PCB -të e bëra nga fabrika janë më të lehta për t'u arritur se kurrë, ka ende disa kamare ku DIY është një alternativë e realizueshme. Vetëm imagjinoni se keni nevojë për një tabelë të bërë tani, ose vetëm një, por të madhe, ose përsëritjet e shumta që mund të kalojë një bord gjatë zhvillimit. Në raste si këto, të kesh 10 dërrasa të bëra sa herë që të nevojitet një mund të kushtojë pak, për të mos përmendur që të presësh +4 javë që ato të mbërrijnë në derën tënde.

Gjithashtu, ka mundësi të panumërta për të bërë PCB në shtëpi, duke përfshirë kalimin e izolimit dhe transferimin e tonerit, por metoda tradicionale (përpunimi fotokimik), jep deri tani rezultatet më të mira.

Ekspozuesi në këtë udhëzues bazohet shumë në burimin UV të përshkruar këtu, por dizajni i tyre është akoma dhjetë herë më i shtrenjtë për tu ndërtuar se ky. Një gjë ka dizajni i tyre, por unë nuk e kam shtuar akoma është rrjeti i kolimacionit, kryesisht sepse prerësja lazer në hapësirën tonë krijuese lokale ishte prishur për javë të tëra, kështu që unë nuk mund ta bëja një të tillë. Mund të shtoj një më vonë dhe të raportoj për rezultatet, por tani për tani jam vërtet i kënaqur me rezultatet e këtij modeli super të lirë.

Një burim tjetër i madh frymëzimi ishin videot dhe udhëzimet e ndryshme nga David Windestål i shkëlqyer në rcexplorer.se. Ky djalë ka disa aftësi vërtet të çmendura!

Nëse keni komente, korrigjime ose diçka, ju lutemi komentoni. Nëse jeni të interesuar për projektet e mia të tjera, mund të shikoni blogun tim.

Hapi 12: Më shumë kalibrim dhe rezultate të botës reale

Dizajni i parë i tabelës së kalibrimit që bëra ishte një paraqitje e shpejtë dhe e ndyrë që bëra pa menduar shumë për të. Por doja të zbuloja se për çfarë ishte vërtet i aftë ekspozuesi im i ri, kështu që bëra një të përmirësuar, këtë herë me katër grupe gjurmësh vertikale, 7, 6, 5 dhe 4 mil me hapësira sipas. Vini re se rezolucioni i reklamuar 5/5mil ishte nga dizajni origjinal i mendimit dhe kallajxhiut, i cili ka një rrjet kolimimi. Siç tregojnë fotografitë, ky rrjet nuk duket të jetë i nevojshëm për të arritur 5/5mil.

EDIT:

Bëra edhe një model tjetër të tabelës së kalibrimit, të cilin e kisha ekspozuar në film, për ta ditur njëherë e mirë se çfarë është ajo. Epo, tani e di. Edhe me vepra arti fotografike të vërteta 5/5 milion është më e mira që është praktikisht e arritshme. 4/4mil funksionon, por në atë nivel çdo njollë ka rëndësi, dhe laboratori im i shtëpisë thjesht nuk është mjaft i pastër. Nuk është se zakonisht përdor ndonjë gjë më të vogël se 10 mililitra gjithsesi (përveç gjurmëve të caktuara, padyshim), edhe kur i kam dërrasat e mia të bëra në një fabrikë.

Pra, a jam i kënaqur me atë se si doli kjo? Ju vini bast që unë jam! Një njësi ekspozimi për më pak se 30 Euro që është e aftë të ketë 5/5mil karakteristika (dhe në teori edhe më shumë), e vetmja pengesë është se nuk është aq e efektshme sa ato kuti të reja të zbukuruara LED, të gjithë po ndërtojnë tani. Por pa dyshim shumë më lirë!