Mencetak Papan Sirkuit Kustom Dengan Printer 3D: 7 Langkah (dengan Gambar)

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

Jika ini bukan pertama kalinya Anda melihat printer 3D, Anda mungkin pernah mendengar seseorang mengatakan sesuatu seperti:

1) Beli printer 3D

2) Cetak printer 3D lainnya

3) Kembalikan printer 3D asli

4) ????????

5) Keuntungan

Sekarang siapa pun dengan kesadaran yang masuk akal tentang kemampuan printer 3D dan apa yang membuat seseorang akan menyadari bahwa ini (kebanyakan) adalah lelucon.

Sekarang orang telah membuktikan berkali-kali bahwa pencetakan 3D komponen mekanis printer 3D sangat mungkin dilakukan, tetapi selalu ada satu hal yang masih hidup di ranah lelucon - elektronik.

Jadi saya kira apa yang saya lakukan di sini membawa lelucon ini selangkah lebih dekat untuk tidak menjadi lelucon … karena printer 3D saya dapat mencetak papan sirkuit.

Catatan: Sekarang jika Anda tertarik untuk mengubah printer Anda menjadi plotter PCB maka set instruksi ini harus dilihat lebih sebagai pedoman bagaimana saya berhasil membuatnya bekerja untuk saya, jadi untuk menyarankan pilihan desain Anda. Setiap printer dan perangkat lunak pengiris sedikit berbeda, jadi komponen pemasangan apa pun kemungkinan akan memerlukan sedikit pemikiran kreatif untuk membuatnya bekerja pada pengaturan Anda sendiri.

Langkah 1: Saya Membuat Video

Saya membuat video, kalau-kalau membaca bukan urusan Anda!

Saya belum pernah membuat video skala ini sebelumnya, tetapi semoga berhasil.

Jika tidak, terus gulir ke langkah-langkah tertulis!

Langkah 2: Spidol Permanen

Saya mulai dengan mencari spidol permanen berujung terbaik yang bisa saya temukan. Saya menemukan spidol Lumicolor permanen STAEDTLER ini di amazon, dengan harga kurang dari £ 20 pada saat itu, saya juga menemukan spidol permanen hitam di produk terkait tetapi saya lebih suka warna biru karena memiliki lebar ujung yang dinyatakan sekitar 0,4mm.

Spidol permanen (tautan Amazon)

www.amazon.co.uk/gp/product/B000J6ER0Y/ref…

Setelah pena tiba, saya mengujinya pada sedikit papan tembaga bekas untuk melihat apakah itu akan menahan besi klorida yang saya gunakan sebagai etsa. Saya menemukan bahwa Sharpie, Lumicolor biru dan Lumicolor hitam semuanya menolak besi klorida dengan sedikit masalah.

Langkah 3: Memasang Pena ke Printer

Bagian selanjutnya adalah mencari tahu cara memasang pena ke mesin.

Saya telah mengonversi mesin saya untuk menggunakan ekstruder E3D V6 umum karena ekstruder stok dikemas dan kehabisan stok selama sekitar 7 bulan, jadi saya sudah cukup terbiasa dengan titik pemasangan yang tersedia pada sumbu ekstruder.

Saya fokus menggunakan dua sekrup ini yang memperbaiki rakitan ekstruder ke sensor gaya yang disertakan pada kereta ekstruder printer saya.

Beberapa poin penting yang saya pertimbangkan (dan pada kenyataannya, mempengaruhi seluruh desain) adalah seberapa besar kekuatan yang akan diterapkan pada ujung pena. Dudukan membutuhkan beberapa gerakan vertikal sehingga ujung pena tidak hanya hancur oleh kekuatan tempat tidur yang menekannya.

Serta berapa banyak ruang gerak yang dimiliki pena di dudukannya. Jika pena memiliki sedikit goyangan baik secara sudut atau dalam sumbu X atau Y, maka garis yang ditarik akan kurang akurat karena desain diplot, membatasi presisi tertinggi alat.

Saya telah berhasil menyelesaikan kedua masalah ini dengan rel linier mini.

Saya akan jujur, saya tidak membeli barang ini. Saya berhasil mendapatkannya dengan mendiskusikan desain saya dengan beberapa teman insinyur saya ketika salah satu dari mereka mengeluarkan ini dari laci dan menyumbangkannya kepada saya. Saya bahkan tidak tahu berapa biayanya jika seseorang ingin membelinya.

Rel linier ini dikerjakan dengan presisi hingga saya tidak dapat mendeteksi goyangan rel dan cukup halus sehingga berat dudukan pena akan menariknya ke bawah karena beratnya sendiri.

Selalu ada alternatif, pencarian cepat untuk "Rel linier miniatur" di banggood membawa ini ke permukaan. Agak panjang tapi tidak ada yang tidak bisa diselesaikan oleh Dremel. Selain itu, dimensi rel tampak seperti kandidat yang masuk akal untuk desain. Murah juga.

Rel miniatur (Banggood)

www.banggood.com/9MN-Miniature-Guide-Linea…

Saya kemudian merancang dudukan pena untuk menahan pena dengan pas saat ditekan, dengan lubang sekrup yang sesuai untuk memasangnya ke rel linier dan kemudian ke braket pemasangan.

Saya juga dengan cepat mengolok-olok braket kecil untuk menahan rakitan ekstruder yang tidak digunakan. Saya tidak ingin mencabutnya karena menyebabkan mesin mati dengan kesalahan sensor. Selain itu, salah satu cara terbaik untuk mempersingkat masa pakai konektor listrik Anda adalah dengan membuat dan memutuskan sambungan berulang kali.

Langkah 4: Menipu Printer Anda Menjadi Plotting

Sekarang saya memiliki pena yang menempel di mesin saya dan saya perlu mencari tahu persis bagaimana saya akan mengelabui mesin saya untuk menggambar gambar yang cantik untuk saya.

Pikiran pertama saya relatif sederhana, desain model 3D dan buat satu atau dua lapisan tebal. Dengan begitu ketika mesin mencoba untuk mencetak bagian, itu benar-benar membuat pena menelusuri seluruh area permukaan yang telah saya rancang. Ada sedikit masalah dengan ini, karena dengan pengaturan pemotongan standar saya, ekstruder hanya bergerak di atas celah, tetapi dengan pena di tempatnya, itu akan meninggalkan garis yang melacak gerakan ini. Saya menggali melalui pengaturan alat pengiris saya dan menemukan fitur Z lift yang digunakan untuk meminimalkan aliran dari ekstruder yang bocor.

Saya menetapkan nilai ke sesuatu yang cukup tinggi sehingga ujung pena akan dihapus dari permukaan bagian di mana 'celah'

ada dalam desain.

Sementara saya membuat profil irisan saya sendiri untuk plotter, saya juga mengubah semua pengaturan suhu pada ekstruder dan memanaskan tempat tidur ke suhu kamar karena pemanasan tidak diperlukan dalam proses ini.

Saya mengubah diameter nosel saya menjadi 0,3 dalam pengaturan agar lebih sesuai dengan diameter ujung pena saya. Saya memilih nilai yang sedikit lebih kecil untuk memastikan bahwa ada tumpang tindih pada garis yang digambar pada area besar yang terisi. Ada kemungkinan bahwa ini menciptakan masalah di mana garis tinta baru larut kembali dan merusak bagian dari garis sebelumnya, tetapi saya belum menghabiskan banyak waktu untuk mengoptimalkan proses ini dan belum sepenuhnya menyelidiki masalah itu.

Dengan profil pengiris diatur, saya melanjutkan untuk menguji plotter pada beberapa kertas, kemudian beberapa papan tembaga bekas yang saya letakkan di sekitar untuk menghilangkan kekusutan di plot.

Tetapi untuk meringkas bagian-bagian penting:

LIFT Z (diatur seperti 5mm +)

Suhu disetel rendah (jika tidak, Anda akan memanaskan tempat tidur dan ekstruder tanpa biaya)

Ubah diameter nosel sesuai kebijaksanaan Anda (nilai lebih kecil, resolusi plot lebih tinggi… sampai titik tertentu)

Langkah 5: Posisikan Plot Anda

Posisi plot Anda cukup penting ketika menggunakan Anda segera menjadi plotter.

Kita perlu tahu di mana mesin akan mulai menggambar plot kita dan menempatkan papan berlapis tembaga kita di posisi itu. Untuk melakukan ini, saya mengikuti beberapa langkah sederhana:

1) Buat persegi dengan ukuran yang sama (atau sedikit lebih besar) dari plot Anda

2) Pilih lokasi untuk itu di perangkat lunak pengiris Anda, jika Anda memiliki kisi yang membantu menggunakan koordinat x/y tetap

3) Plot persegi ke tempat tidur cetak (mungkin ingin menutupinya dengan kertas atau selotip saat melakukan ini)

4) Posisikan dan kencangkan papan berlapis tembaga Anda ke tempat tidur cetak menggunakan kotak yang diplot sebagai panduan

5) Posisikan plot Anda yang sebenarnya di posisi yang sama dengan plot panduan persegi Anda

6) Semoga Anda melakukannya dengan benar dan mulai merencanakan! (lari kering disarankan jika Anda tidak yakin dengan akurasi Anda)

Langkah 6: Plot PCB Anda

Jadi, beberapa hal berikutnya yang harus dilakukan adalah memperbaiki setiap kekusutan dalam pengaturan plot atau dudukan pena Anda, periksa cacat dan ketika Anda punya waktu, coba sesuaikan pengaturan Anda untuk menghilangkannya.

Tapi jujur, kita kurang lebih sudah selesai. Jika plot Anda terlepas dari printer dengan bersih maka Anda mungkin ingin memeriksa jejak Anda dan mengisi lubang apa pun atau memotong celana pendek yang tertinggal di tinta pena dengan tangan.

Hal yang hebat adalah setelah proses ini disetel bersih, aman dan relatif cepat. Setiap kesalahan biasanya diikuti oleh beberapa aseton, wirewool dan kemudian ditempelkan kembali ke tempat tidur untuk retakan lain.

Langkah 7: Etsa PCB Anda

Sekarang ini bukan tutorial etsa, jadi saya harap Anda tahu bagaimana bagian ini berjalan.

Saya mengambil APD yang relevan dan etsa favorit saya - Ferric Chloride. "Favorit" hanya karena hanya itu yang saya gunakan.

Jatuhkan papan ke dalam bak, tuangkan di atas etsa dan kocok sedikit selama sekitar 30 menit (saya melakukan etsa dingin, akan lebih cepat hangat).

Outputnya bisa dilihat pada gambar di atas. Secara keseluruhan, tidak terlalu buruk jika saya mengatakannya sendiri.

Saya mencoba sejujur mungkin dalam menampilkan cacat pada etsa, hanya untuk menunjukkan bahwa saya telah menemukan metode, tetapi bukan metodenya. Saya yakin ada banyak penyesuaian yang harus dilakukan untuk meningkatkan proses ini ke tingkat berikutnya.

Tinta memang menahan etsa dengan sangat baik tetapi tampaknya rusak di tempat yang lebih tipis.

Secara pribadi saya suka meninggalkan tinta di PCB setelah etsa sebagai bentuk layar sutra, dan itu berubah ketika Anda menyolder papan Anda!

Saya telah memperhatikan bahwa tinta sebagai resist sepertinya hanya bekerja pada tembaga dan kuningan (saya hanya berhasil di sini) tetapi tidak bekerja pada baja. Saya pikir itu mungkin karena kandungan tembaga, tapi jujur saya tidak tahu.

Katakan apa yang Anda pikirkan dan jika Anda memiliki pertanyaan, beri tahu saya. Saya menghargai bahwa ini bukan set instruksi kelas Lego.

- KdogGboii