Cara Membuat PCB Kustom Menggunakan Pengukir Laser Daya Rendah: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Oleh IgorF2Ikuti Lainnya oleh penulis:

Tentang: Pembuat, insinyur, ilmuwan gila, dan penemu Selengkapnya Tentang IgorF2 »

Ketika datang untuk membuat PCB buatan sendiri, Anda dapat menemukan beberapa metode online: dari yang paling sederhana, hanya menggunakan pena, hingga yang lebih canggih menggunakan printer 3D dan peralatan lainnya. Dan tutorial ini jatuh pada kasus terakhir! Dalam proyek ini saya menunjukkan cara membuat papan sirkuit tercetak menggunakan pemotong laser berbiaya rendah dan berdaya rendah.

Sampai saat ini, Anda hanya akan menemukan salah satu mesin tersebut di ruang pembuat atau fasilitas komersial lainnya. Mereka akan menelan biaya ribuan dolar, sehingga pembuat biasa tidak akan dapat memilikinya untuk dirinya sendiri. Ada juga beberapa layanan pemotongan laser online, tetapi menurut saya itu bukan pilihan yang sempurna untuk pembuatan prototipe cepat. Untungnya sekarang ada beberapa mesin pengukiran laser yang tersedia secara online! Kebanyakan dari mereka memiliki laser berdaya rendah dan mungkin hanya digunakan untuk menggambar etsa dan ukiran di permukaan yang berbeda (misalnya kaca, logam atau kayu). Luas permukaan dan daya lasernya hanyalah sebagian kecil dari mesin profesional, tetapi ini akan menjadi awal yang baik bagi pembuat dan penggemar.

Dalam tutorial ini saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana saya menggunakan pengukir laser berdaya rendah untuk menghasilkan papan sirkuit tercetak (PCB). Ini akan menjadi alternatif yang baik jika Anda ingin membuat prototipe papan sirkuit pertama Anda (setidaknya sampai Anda memesan versi yang lebih baik dari produsen online!).

Anda dapat menemukan pemotong laser yang saya gunakan di tautan berikut:

rebrand.ly/laserengraver-BG

rebrand.ly/laserengraver-AMZ

rebrand.ly/laserengraver-GB

Tahukah Anda bahwa Anda dapat menemukan Kelas Pemotongan Laser yang mengagumkan di sini di Instructables? Coba lihat:

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 impresioras 3D e outros equipamentos. Tutorial yang paling penting untuk mendapatkan lebih banyak uang! Anda perlu melakukan lebih banyak lagi dan lebih banyak lagi menghasilkan lebih banyak kesan dan manfaatkan dengan menggunakan laser de baixa potência dan baixo custo.

Baru-baru ini, você só encontraria uma dessas máquinas em makerspaces ou outras instalações comerciais. Eles custariam milhares de dólares, então um fazedor comum não seria capaz de ter uma própria. Lakukan encontrar também alguns serviços de corte laser on-line, mas, na minha opinião, eles não seriam a escolha perfeita para prototipagem rápida. Felizmente, ada berbagai pilihan jawaban laser online! Anda akan mendapatkan hasil yang maksimal (vidro, metal ou madeira, por exemplo). Sua área de superfície dan potência de laser são apenas uma fração das máquinas profissionais, mas são um bom começo para os fazedores and entusiastas. Neste tutorial, paling langka untuk digunakan dan digunakan dengan laser de baixa potência para produzir a placa de circuito impresio (PCB atau PCI). Pode ser uma boa alternativa se você tiver uma dessas máquinas ao seu alcance dan quiser fazer um primeiro protótipo e uma placa de circuito (pelo menos até encomendar uma versão melhorada de algum fabricante online!).

Você pode encontrar a gravadora a laser usada nesse tutorial no link 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? konfira:

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

Langkah 1: Alat dan Bahan

Alat dan bahan berikut digunakan dalam tutorial ini:

• Pengukir laser 10W (tautan / tautan / tautan). Itu digunakan untuk mencetak gambar sirkuit pada papan PCB tembaga kosong.
• PCB tembaga (tautan / tautan / tautan). Papan sirkuit buatan sendiri biasanya dicetak pada pelat fenolik berlapis tembaga. Seluruh permukaan papan dilapisi (di satu sisi atau keduanya). Tembaga merupakan bahan konduktif, sedangkan substrat fenolik tidak dapat menghantarkan listrik. Dengan menghapus bagian dari lapisan tembaga, seseorang dapat membuat trek di antara komponen, membuat papan sirkuit.
• Tinta berbahan dasar air PVA lateks. Seperti yang akan Anda lihat nanti di tutorial ini, saya menggunakan tinta berbasis air untuk membuat topeng di permukaan PCB tembaga. Masker ini mencegah bagian dari lapisan tembaga dihilangkan oleh larutan besi klorida.
• Kuas cat. Lapisan cat yang tebal harus diaplikasikan pada papan sirkuit, dan kuas cat akan berguna di sini.
• Besi klorida. Ini datang sebagai garam dan harus dilarutkan dalam air sebelum digunakan. Solusi ini mampu menimbulkan korosi tembaga, mengeluarkannya dari substrat fenoliknya. Oleskan masker dan hanya bagian pelat tembaga yang terkena larutan yang akan larut.
• Ampelas. Pada akhirnya, Anda harus menghapus sisa topeng dari papan. Ini dapat dilakukan dengan mudah menggunakan amplas.

_

Pelajari lebih lanjut tentang tutorial ini:

• Gravadora laser de 10W (tautan / tautan / tautan). Esse equipamento foi usado para impressionão do desenho do circuito em uma placa cobreada nova.
• PCB de cobre (tautan / tautan / tautan). Circuitos caseiros são normalmente impressionos em placas cobreadas de fenolite, podendo ter um lado ou ambos revestidos com cobre. O cobre é um konduktor material, enquanto o substrat de fenolite se comporta como isolante de eletricidade. Hapus semua komponen da camada de cobre, criar trilhas entre os komponen, criando-se assim um circuito impresio.
• Tinta PVA base água. Tutorial lebih lengkap, gunakan dasar tinta dasar água para criar uma máscara na superfície da placa cobreada. Essa máscara evita que partes da camada de cobre sejam ermovidas pela solução de cloreto de ferro.
• Pincel. Uma camada de tinta precisará ser aplicada sobre a placa de circuito a ser impresi, e um pincel será bem til nesse momento.
• Cloreto de ferro. Essa substância é vendida na forma de um sal que deve ser dissolvida 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.
• lixa. Ao fim do processo, você precisará remover atau restante da máscara da placa. Isso pode ser feito facilmente utilizando-se uma lixa.

Langkah 2: Proses Pembuatan PCB Buatan Sendiri

Proses pembuatan PCB buatan sendiri biasanya terdiri dari langkah-langkah berikut:

1. desain PCB

Pada langkah ini dibuat gambar papan yang akan diproduksi. Dimungkinkan untuk mendesain papan baru dan membuat salinan proyek sumber terbuka. Perangkat lunak CAD yang berbeda dapat digunakan (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle, dll.).

2. Oleskan masker pada PCB

Setelah papan sirkuit tercetak dirancang, itu harus ditransfer ke papan sirkuit. Ada beberapa cara untuk melakukannya: menggunakan metode termal (dengan mentransfer toner dari selembar kertas ke piring, dengan menerapkan panas), secara manual (dengan menggambar sirkuit dengan pena yang sesuai) dan bahkan menggunakan printer 3D. Dalam proyek ini, saya menggunakan pengukir laser untuk mentransfer desain ke pelat.

3. Etsa kimia pada PCB

Setelah masker dipindahkan ke pelat, korosi bagian pelat dilakukan untuk menghilangkan bagian tembaga. Di akhir proses, papan seharusnya hanya dengan trek yang membentuk sirkuit.

4. Pembersihan dan penyelesaian

Setelah korosi selesai, pelat akan siap dibersihkan, dibor dan komponen dilas. Setelah itu, cukup periksa semuanya, nyalakan dan berbahagialah!

_

Proses pembuatan PCB caseira normalmente terdiri dari beberapa cara:

1. Desain da placa

Nesse passo é feito o desenho da placa que se pura-pura produzir. Dapatkan lebih banyak realizar dari projeto de uma placa nova, quanto realizar cópias de projetos opensource. Perangkat lunak yang berbeda untuk CAD podem ser utilizados (Fritzing, KiCAD, Proteus, Eagle, dll.).

2. Aplikasi da máscara dan PCB

Uma vez com o desenho do circuito impressiono, é necessário transferi-lo para a placa de circuito. Ada 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 circuito com uma caneta apropriada) e até mesmose uma impresiora 3D. Nesse projeto, gunakan uma cortadora laser para transferir atau desenho para a 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 circuito.

4. Limpeza dan acabamento

Uma vez concluída a corrosão, a placa estará pronta para ser limpa, perfurada e ter os componentes soldados. Depois disso, é so verificar tudo, energizar e ser feliz!

Langkah 3: Desain PCB dan Membuat Topeng

Setelah Anda memiliki desain PCB (dirancang menggunakan perangkat lunak CAD pilihan Anda), Anda dapat mengekspornya dalam format SVG untuk dibaca di perangkat lunak pengeditan grafis lainnya. Beberapa lapisan dapat diekspor dalam proses ini: tampilan atas, tampilan bawah, topeng, sutra, dll. Semua lapisan tersedia dalam format normal atau cermin. Proses fabrikasi yang dijelaskan dalam tutorial ini mengharuskan masker diterapkan ke PCB. Bagian pelat penutup yang ditutupi oleh topeng tidak akan terkorosi dan oleh karena itu akan tertahan di pelat ujung. Bagian yang tidak tertutup topeng akan terkena besi klorida, terkorosi dan dikeluarkan dari papan sirkuit tercetak.

Dalam proses ini perlu untuk melapisi seluruh pelat dengan lapisan cat, dan menghapus hanya beberapa bagian menggunakan pengukir laser.

Dengan cara ini, topeng yang dihasilkan oleh sebagian besar perangkat lunak harus memiliki warna yang dibalik (membalikkan piksel hitam menjadi putih dan sebaliknya). Untuk melakukan inversi topeng, dua perangkat lunak digunakan:

- Inkscape: digunakan untuk mengubah file SVG menjadi format gambar (PNG). Juga digunakan untuk mengubah gambar menjadi gambar hitam putih (jika CAD mengekspor dalam format warna);

- Gimp: digunakan untuk membalikkan warna topeng (piksel putih menjadi piksel hitam).

Gambar yang dihasilkan kemudian dimuat ke dalam perangkat lunak pengukir laser untuk dicetak ke permukaan pelat.

Perhatikan dimensi gambar: periksa apakah dimensi keluaran perangkat lunak pengukir laser adalah yang diinginkan untuk prototipe sebenarnya.

Dalam kasus tutorial ini, desain papan tertentu tidak dilakukan. Sebagai gantinya, saya mencoba mereplikasi papan sumber terbuka, yang dikembangkan oleh Fábio Souza: Franzininho. Papan yang luar biasa ini dapat dengan mudah dirakit dan diprogram oleh pengguna dari semua tingkatan, ini kompatibel dengan Arduino IDE dan sepenuhnya dirancang di Brasil!

Informasi lebih lanjut tentang papan dalam proyek Github:

_

Uma vez que você tenha o desenho da placa (projetado usando qualquer software de CAD de sua preferência) é possível exportar o modelo no format SVG para leitura em outros softwares de edição gráfica. Várias camadas podem ser exportadas nesse processo: vista superior, vista inferior, máscara, silk, dll. Todas as camadas são podem ser disponibilizadas no format normal ou espelhado.

Proses pembuatan dan deskripsi tutorial membutuhkan aplikasi yang lebih baik dari PCB. A parte da placa cobreada que estiver coberta pela máscara não será corroída e, portanto, será mantida na placa final. As partes que não estiverem cobertas com a máscara serão expostas ao cloreto de ferro, sendo corroídas e removidas da placa de circuito impressiono.

Proses yang diperlukan untuk memperbaikinya dengan tempat yang nyaman untuk tinta, dan penghapus apenas alguma seções menggunakan cortadora a laser.

Dessa forma, a máscara gerada pela maioria dos softwares deverá ter suas cores invertida (inverter os pixels pretos para branco dan sebaliknya). Para realizar a inversão da máscara, foram utilizados dois softwares:

- Inkscape: utilizado para converter os arquivos SVG em format de imagem (png). Também utilizado para transformar o desenho em uma imagem preto e branca (caso o CAD exporte em format colorido);

- Gimp: utilizado para inverter a cor da máscara (piksel brancos em piksel pretos).

A imagem resultante é então carregada no software da gravadora a laser para impressionão na superfície da placa.

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

Tidak ada tutorial caso desse, não foi feito o projeto de uma placa específica. Ao invés disso, tentei replicar uma placa opensource, desenvolvida pelo Fábio Souza: a Franzininho. Essa termasuk tempat pode ser facilmente montada dan programada untuk penggunaan yang baru, dan kompatibel dengan Arduino IDE dan inteiramente projetada no Brasil!

Informasi lengkap sobre a placa no Github do projeto: