3D-печать в радиоэлектронике

3D-принтеры, безусловно, являются отличными устройствами и стали необходимостью для многих людей. Но часто люди испытывают затруднения при поиске новых приложений для 3D-печати. Сегодня давайте поговорим об использовании 3D-принтеров для производства печатных пластинчатых схем и электроники. Сначала давайте рассмотрим все способы создания печатных схем (PCB).

Создание печатной платы

Любители радиоэлектроники Люди часто мечтают иметь какое-то устройство для производства печатных схем в домашних условиях. Конечно, существуют хорошие LUT (Laser Outsource Technology) и классические экземпляры. Но зачастую вам очень лень всем этим заниматься, и хочется, чтобы все сделали за вас.

И для этого есть несколько способов:

• Снять проводящий слой. Разбить или сколоть бронзовый слой стекловолокна
• Снять защитный слой с поверхности стекловолокна
• Копирование.
• Покрыть защитный слой внутри стеклянной матки
• Печатать проводящие и диэлектрические следы непосредственно на поверхности различных материалов
• CAP — заполнен проводящим материалом

Снять проводящий слой. Разбить или сколоть бронзовый слой стекловолокна

Этот метод является самым простым, очень легким и недорогим, с работой справится даже начинающий студент. Многие энтузиасты успешно фрезеруют платы, устанавливая небольшой скульптор на 3D-принтер. (Ради интереса, фабрика трехмерных принтеров может только фрезеровать. Ничего больше. (Фрезерный и 3D-принтеры — это разные устройства, но многие производители пытаются их совместить).

Размер рабочего поля: точечная мощность: 50 Вт при 20000 об/мин: 3

EGX-350 — самый популярный в линейке гравировальных станков Roland. Благодаря своим компактным размерам, полному гравированию нежелезных металлов, быстрой работе на фюзеляже до 20 000 об/мин в минуту и способности выполнять криволинейные поверхности, EGX-350 используется в различных областях применения в диапазоне печати на плакетках. , рекламных объектов, изготовления восковых шаблонов, механических для маркировки, схем плат для косточек электродов и прихватки электродов и т.д.

Размер рабочего поля: утвержденный Мощность двигателя: 72 Вт при 30000 об/мин: 3

EGX-400 — это профессиональный гравировальный станок Roland, специально разработанный для высокоскоростной гравировки, с высокоскоростным фюзеляжем со скоростью до 30 000 об/мин в минуту, технологией Serbian и FFP (Feed Forward Processing) по всем осям, несколько шагов вперед и быстрое и плавное в кривых движение возможно. Ее категории.

Размер рабочего поля: точечный Мощность: 70 Вт при 3000 об/мин: 3

EGX-600 — мощный, высокоточный станок серии Camm-2 Pro Camm-2 Pro Roland для профессиональной 2D/3D гравировки и фрезеровки по доступной цене.EGX Pro — это серия гравировальных двигателей с передовой промышленной технологией, но с профессиональной гравировальной мощностью, размером стола и скоростью, Доступная цена Двигатель EGX-600 оснащен фюзеляжем мощностью 70 ватт в минуту и 30’000 об/мин Двигатель EGX-600 идеально подходит для изготовления высокоточных типографских штампов для рельефной и рельефно-графической печати. Машина также гравирует именные таблички, этикетки, кулоны, трехмерные буквы, приборные панели, печатные схемы и т.д.

Как вы увидите, станки не самые дешевые и вряд ли могут быть приобретены радиолюбителями. Тем не менее, в этой статье вы получите инструкции по подготовке фрезерной схемы. ‘Печать печатных плат в домашних условиях, или Как сделать печатную плату в домашних условиях с помощью станка с ЧПУ’.

Этот метод не ограничивается фрезерованием материалов. Вы также можете использовать лазер, достаточно мощный, чтобы проткнуть деталь, или нарисовать деталь иглой. Можно также использовать метод электрического разряда.

Лазерная гравировка пп

Последний метод является весьма спорным и больше подходит для

Снять защитный слой с поверхности стекловолокна

Метод удаления цвета с помощью иглы описан в этом видео.

В качестве защитного слоя используются перманентные маркеры, а сама установка представляет собой всего лишь 3D-принтер.

Аналогичным образом можно использовать лазерную установку для проникновения в верхний защитный слой с последующей гравировкой.

Копирование.

Этот метод известен уже давно, и, казалось бы, могут появиться новые. Однако на помощь приходят устройства с ЧПУ. Лазер может не только проникать в доску или защитный слой, но и освещать необходимые участки. Например, некоторые проекты показаны ниже.

LaserExposer — генерирует изображения с помощью лазерного сканера принтера. При небольшой обработке из этого устройства можно создать отличный фотополимерный 3D-принтер.

DiyouPCB — В этом случае механизм и электроника проще. Однако в нем используется тот же принцип. Лазерные диоды взяты из головок BlueRay.

Покрыть защитный слой внутри стеклянной матки

Этот метод является одним из самых простых. Вместо того чтобы использовать гравировальную, лазерную или печатающую головку, к плате прикрепляется маркер на масляной основе и рисует на ней. Несмотря на простоту этого метода, очень трудно разбить плату на тонкие дорожки. Единственным ограничением является толщина стержня маркера.

Не забывая о нашем старом друге, обычном струйном принтере для бумаги, многие люди перевели старую технику на печать на футболках и печатных платах. Более подробную информацию можно найти в статье Прямая печать чернилами на печатных платах.

Печатать проводящие и диэлектрические следы непосредственно на поверхности различных материалов

Наиболее близким к 3D-печати является одновременное создание подложки и, в некоторых случаях, корпуса. Начните с самых простых устройств.

В зависимости от дизайна поверхности Texolite можно «напечатать» проводящий слой, а также нанести защитный слой.

Как известно, графит является проводником и может использоваться для рисования печатных плат на бумаге. Да, графит — не лучший проводник, и почти наверняка такие платы не будут работать, но он может заменить карандаши с маркерами с серебряными чернилами, как это реализовано в принтере печатных плат Ex1.

Поскольку мы очень близки к 3D-принтерам, мы хотели бы представить два похожих проекта.

Voltera: Your Circuit Board Prototyping Machine — устройство, которое может печатать токопроводящей пастой или наносить припой и отверждать его в печи.

Voxel8 — это устройство использует те же принципы, что и нанесение трубопровода, но сразу же выводит вокруг них корпус. В результате получается интегральная схема. Компания продемонстрировала потенциал этой технологии на примере печати небольшого квадрокоптера. Несомненно, такой подход может открыть новые горизонты для создания сложных многомерных схем и целых устройств, но пока у этой техники есть некоторые ограничения. Например, реализация довольно большая, компоненты толстые и громоздкие, а паяльник использовать нельзя.

Кстати, нельзя обойти вниманием и проводящие пластмассы. Пластиковые схемы могут быть напечатаны на 2-осевых принтерах и подходят для обучения.

CAP — заполнен проводящим материалом

И последний метод немного неуклюж, но имеет свое место. Он не позволяет получать тонкие или многослойные плиты. Он также исключает воздействие высоких температур и не поддается сварке.

Как видите, использование недорогого бытового принтера, обращение к граверу (лазерному или фрезерному) или печать непосредственно на пластике или пасте может быть достаточно успешным для создания плат. Стоит отметить, что все вышеперечисленные способы не позволяют в полной мере изготавливать многослойные платы, что является уделом многих радиолюбителей. Остается надеяться, что в скором времени эта проблема будет успешно решена.

На этом использование 3D-принтеров не заканчивается.

корпуса.

С PCBS все предельно ясно и всегда можно вернуться к LUT, даже без продвинутых устройств для автоматических плат. Проблема с корпусами заключается в том, что их часто бывает трудно найти. Конечно, у радиоэлектронных устройств есть стандартные карманы, но они не всегда подходят для самостоятельного изготовления и требуют точного соблюдения размеров платы и аксессуаров, что не всегда удобно. Кроме того, нельзя забывать и об эстетической стороне вопроса. В этом случае на помощь идеально подходит обычный 3D-принтер FDM. Вопрос в том, подходит ли принтер для данного проекта.

Во время подготовки этой статьи Тигр любезно поделился своим опытом.

‘Однажды у меня был опыт детального знакомства с этой проблемой. Они напоминали божьих коровок, и для их изготовления требовалось поместить в корпус типичную квадратную доску. Процесс моделирования длился недолго, но на этапе создания прототипа возникли неожиданные проблемы. Они возникли. Они печатали пластиковые корпуса из пластика с нерастворимыми подложками и толстыми слоями. Долгое время модели приходилось собирать и дорабатывать вручную.

Потом, конечно, мы напечатали остальную часть модели на отремонтированном Stratasys и полностью завершили дизайн корпуса. 3D-модель отправилась на завод, где уже были изготовлены пресс-формы.

Эта история показывает, что не все модели домов печатаются без проблем, часто требуется сольвентная печать, и Picaso Designer Pro 250 идеально подходит для таких изделий, поскольку позволяет нам печатать модели так же, как и остальную часть модели, без необходимости печатать их так же, как остальную часть модели.

Например, этот пример дома, напечатанного на Picaso Designer Pro250 с использованием двух материалов ABS+HIPS.

Следует согласиться, что без сольвентной поддержки высококачественная печать практически невозможна для сложных механических компонентов.

Большое количество карманов для визиток также можно успешно использовать в качестве «третьих лиц» для проводки. Как видите, 3D-принтеры не ограничиваются корпусами REA.

Для поклонников Steam 3D-принтеры также могут быть полезны при конструировании самодельных бокс-модов.

Также не стоит забывать о таких элементах корпуса, как кнопки, тонкие перегородки и т.д. Даже самые лучшие FDM-принтеры не могут напечатать эти элементы идеально и не выдерживают того давления, которое выдерживают литые детали. В этом случае SLA-принтеры могут спасти ситуации, подобные известной Form 2. Выжигаемые фотополимеры можно использовать для литья металлических тел (даже драгоценных металлов).

На изображении справа показаны оригинальные аксессуары наушников Rigitek. Тонкий замок виден сломанным. Эта деталь была отсканирована и напечатана на 3D-принтере Formlabs form 2.

Следует помнить, что изделия, напечатанные на принтерах Formlabs form2, практически не требуют постобработки. Вы сразу получаете продукт непревзойденного качества. С помощью этого принтера можно создавать основные модели для формовки без дополнительной обработки, например, примеры напечатанных корпусов с максимально возможной детализацией.

С последующим формованием из силикона:

И некоторые корпуса. Не зная этого заранее, мало кто отличит эти изделия от заводских.

Стоит также отметить, что существуют различные полимеры с разными природными, химическими и визуальными свойствами. Таким образом, части устройства могут быть напечатаны прозрачными с первого взгляда.

Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?

Следите за нами в социальных сетях:

• 3D
• радиоэлектроника