Buat Unit Pendedahan PCB yang Benar daripada Lampu Penyembuhan Kuku UV yang Murah: 12 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Apa persamaan pengeluaran PCB dan kuku palsu? Mereka berdua menggunakan sumber cahaya UV dengan intensiti tinggi dan, seperti nasib, sumber cahaya itu mempunyai panjang gelombang yang sama. Cuma yang dikeluarkan untuk pengeluaran PCB biasanya agak mahal dan harga untuk kuku palsu adalah harga yang lebih kompetitif.

Instruksional ini adalah mengenai cara menggunakan alat sedemikian untuk membina sumber cahaya kos rendah, sesuai untuk mendedahkan pelbagai bahan sensitif UV yang dihadapi dalam pengeluaran papan litar bercetak, seperti fotoresis filem kering dan soldermask UV yang dapat disembuhkan.

Selain kos yang sangat rendah (sekitar $ 20 untuk semua bahan yang diperlukan), binaan ini menangani beberapa masalah yang pernah saya lihat pada peranti lain di antara tab:

• Collimation: Untuk hanya memaparkan papan dengan ciri yang agak kasar, anda tidak perlu melakukan ini. Anda hanya boleh menggunakan pengering kuku seperti biasa dan memanggilnya sehari. Tetapi untuk dapat memaparkan ciri-ciri kecil (hingga 5 juta, menurut laman web ini), anda harus memastikan semua sinar UV anda datang dari arah yang sama, yang tepat tegak lurus dengan papan yang anda dedahkan.
• Keseragaman pencahayaan di seluruh satah pendedahan. Bayangkan anda ingin mendedahkan papan yang sangat besar, mis. Berukuran A4 atau huruf. Anda mahukan jumlah tenaga yang sama di seluruh papan, tanpa tempat panas atau gelap. Untuk ini, sumber tenaga mesti mempunyai jarak tertentu dari bidang pendedahan dan anda memerlukan pelbagai sumber UV yang sangat padat (seperti LED UV, yang agak mahal), atau reka bentuk reflektor yang berkesan untuk sumber UV yang anda ada, itulah yang saya buat.
• Masa pendedahan: Saya tidak tahu seberapa cepat sumber ini dengan bahan tembaga positif yang dipekatkan, kerana saya tidak pernah menggunakan barang itu, tetapi dengan fotoresis filem kering terasa sangat cepat. Seperti cepat di bawah dua minit. Masalahnya, saya tidak benar-benar layak untuk mentafsirkan hasilnya dengan betul, jadi saya harus mengumpulkan beberapa pendapat lagi mengenai yang satu ini.

Oleh itu, walaupun kosnya sangat rendah, binaan ini akan membolehkan anda mencapai hasil yang sepadan, atau (dalam beberapa kes) bahkan melebihi peranti yang harganya 10 kali lebih mahal.

Langkah 1: Alat Diperlukan

• Sepasang gunting yang kuat
• Beberapa jenis gergaji atau (sebaiknya) penghala CNC untuk memotong templat reflektor
• Pemotong busa wayar panas (sangat mudah dibuat!)
• Pistol gam panas
• Pemutar skru lama (apa-apa jenis akan dilakukan)
• Pateri pemateri, pemotong wayar
• Sumber udara panas. Lebih ringan akan dilakukan, tetapi stesen kerja udara panas lebih bagus:)

Langkah 2: Bahan

• Lampu penahan kuku UV seperti ini
• Kepingan XPS 300x220x100mm atau papan busa yang serupa (jika anda tidak dapat mendapatkan barang 100mm, anda boleh menggunakan stok yang lebih nipis, pastikan sekurang-kurangnya ~ 60mm)
• pita aluminium tukang paip
• wayar
• mengecilkan tiub
• ikatan kabel
• pateri
• pita saluran
• tongkat panas panas
• dua keping papan lapis sekerap, kadbod tebal, bahan PCB atau seumpamanya, berukuran sekurang-kurangnya 110x60mm

Langkah 3: Muat turun

Berikut adalah fail untuk membuat templat reflektor dan karya seni papan penentukuran yang lebih baik.

Untuk templat reflektor terdapat dua fail kod g, satu untuk penggilingan dan satu untuk pemotongan laser. Terdapat juga SVG. Karya seni papan disediakan sebagai fail elang dan sebagai fail PS terbalik.

Langkah 4: Rapatkan Lampu UV Nail Curing

Pertama, anda mesti mendapatkan lekapan lampu dan PCB dari lampu penahan kuku. Buka semua skru, cabut semua plag dan lepaskan kabel untuk memasang lekapan, kerana semua ini mesti memanjang.

Kemudian potong lekapan dari kandang. Pastikan anda tidak melakukan ini dengan lampu terpasang, atau lampu itu mungkin akan rosak! Anda tidak perlu bekerja dengan sangat bersih, berhati-hatilah untuk memotong semua bahan berlebihan di sisi lampu akan masuk, kerana ini akan terpaku pada reflektor, dan dengan itu harus menyala.

Langkah 5: Kira Reflektor dan Buat Templat

Sekiranya ini bukan perkara anda, anda boleh melangkau langkah ini, kerana saya melakukannya untuk anda.:)

Bagi mereka yang ingin mengetahui, berikut:

Reflektor parabola adalah kaedah yang baik untuk memfokuskan sinar selari dalam satu titik, tetapi ia juga berfungsi sebaliknya.

Seperti yang anda perhatikan sekarang, tiub UV di pengering cat kuku bukan tabung pendarfluor bulat biasa anda dengan satu sentuhan di setiap hujungnya kerana ia digunakan di kebanyakan unit hobi komersial.

Oleh itu, reflektor kita bukan bentuk parabola biasa, tetapi dua yang bertindih sebagai gantinya.

Berikut adalah ukuran dari tiub:

Diameter tiub = 11mm

Tiub mengimbangi dari pusat = 7.5mm

Lebar reflektor total = 110mm (separuh satah pendedahan)

Titik fokus yang diinginkan = 12mm (meninggalkan sekitar 6mm antara dinding tiub luar dan dinding reflektor. Seharusnya cukup, kerana tiub tidak terlalu panas)

Untuk parabola tunggal biasa yang diterjemahkan kepada nilai-nilai ini:

Lebar parabola = 95mm

Fokus Parabola = 12mm

Persamaan untuk parabola (termasuk fokus) adalah seperti berikut:

y = x ^ 2 / 4f di mana x adalah separuh lebar atau diameter, f adalah panjang fokus dan y adalah ketinggian yang ingin kita ketahui.

Dengan nilai kami terpasang, persamaan seperti ini:

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

Oleh itu y kita di x = 47.5 adalah 47. Sekarang, yang perlu kita lakukan ialah merancang dua parabola ini dan bertindih dengan jarak 15mm. Terdapat pelbagai cara untuk melakukan ini. Saya menggunakan freeCAD, yang mungkin bukan kaedah terbaik untuk melakukannya, jadi saya tidak akan menerimanya.

Setelah mendapat gambaran grafik bentuk reflektor anda, yang tinggal hanyalah mencari jalan untuk memindahkannya ke objek fizikal, yang boleh dilakukan dengan cara pemotong laser, kilang CNC atau cara kuno dengan fretsaw dan banyak bersumpah. Ingat bahawa bahan templat anda harus menahan panas pemotong wayar panas.

Langkah 6: Potong Reflektor

Sebelum menggunakan satu-satunya stok busa anda, ada baiknya anda melakukan sedikit latihan. Juga, sebelum memotong bentuk reflektor sebenar, anda harus memotong semua ceruk lain yang anda mahukan di blok busa anda (untuk pemasangan dan untuk menempatkan papan bekalan kuasa untuk lampu UV). Anda boleh membuat lubang pemasangan dengan memanaskan pemutar skru lama dengan pemetik api atau pistol udara panas dan mencucuknya ke dalam busa.

Pasang templat ke papan busa, sehingga bertentangan satu sama lain. Anda boleh menggunakan lem panas untuk ini, tetapi berhati-hatilah untuk tidak menggunakan terlalu banyak, jadi anda boleh melepaskannya tanpa menghancurkan busa kemudian. Kemudian potong busa di bawah templat dengan pemotong wayar panas. Perhatikan bahawa panjang pemotongan wayar panas anda mestilah sekurang-kurangnya lebar keseluruhan reflektor, iaitu 300mm.

Sekiranya separuh daripada reflektor selesai, lepaskan templat dengan teliti dan pasangkannya ke separuh yang tinggal. Potong busa, keluarkan templat dan selesai dengan langkah ini.

Beberapa perkataan untuk membuat dan menggunakan pemotong wayar:

Saya membuat yang sangat sederhana dari beberapa kepingan kayu sekerap, beberapa wayar dan tali E dari gitar elektrik (tolok 0,009, jika saya ingat dengan betul). Perkara yang sukar ialah mencari bekalan kuasa yang sesuai. Sekiranya anda tidak mempunyai akses ke bekalan kuasa bangku makmal, anda harus bereksperimen sumber kuasa apa yang akan memberi anda suhu yang tepat. Orang di web nampaknya berjaya dengan pelbagai jenis ketuat dinding atau bateri. Kaedah terbaik yang pernah saya lihat ialah menggunakan bateri LiPo dengan pengawal kelajuan yang disikat dan penguji servo. Jangan gunakan bateri LiPo tanpa pengawal kelajuan kecuali anda benar-benar tahu apa yang anda lakukan, ia mungkin meletupkan anda!

Berikut adalah video yang sangat baik yang menerangkan keseluruhannya secara terperinci.

Langkah 7: Jadikan Reflektor Reflektif

Walaupun sinaran UV adalah sebahagian daripada cahaya yang kelihatan di sekeliling kita, sifatnya agak berbeza dengan cahaya yang dapat dilihat. Cermin yang berfungsi untuk cahaya yang kelihatan mungkin tidak berfungsi sama sekali dengan UV. Akan tetapi, aluminium diketahui sangat reflektif dalam spektrum UV. Oleh itu, inilah yang akan kita gunakan untuk menutup reflektor.

Saya menggunakan pita tukang paip aluminium, yang mudah digunakan dan berfungsi seperti yang diiklankan (iaitu ia mencerminkan sinaran UV), tetapi harganya sedikit (sehingga $ 10 per gulungan). Sekiranya anda mempunyai anggaran yang ketat, anda mungkin akan melepaskan diri dengan kerajang aluminium dapur, tetapi saya akan menasihatinya, hanya kerana saya membayangkan bahawa ini adalah kesakitan yang sangat besar di dalam pantat untuk mencuba meletakkan barang-barang itu. Juga, pita tukang paip adalah pelekat sendiri, yang dapat menjimatkan sakit kepala kerana mencari sejenis gam yang tidak akan mencairkan busa yang dibuat dari reflektor.

Langkah 8: Pasang lekapan

Sekarang anda akhirnya boleh memasang lampu di lekapan. Betul, anda memasang lampu sebelum memasang lekapan ke reflektor. Ini kerana lebih mudah menyesuaikan lampu agar berada dalam fokus reflektor, daripada tanpa lampu dipasang.

Sekarang bahagian ini penting:

Fokus reflektor tepat 12mm di atas titik paling dalam dari reflektor, jadi pusat tiub UV anda harus sedekat mungkin dengan fokus itu. Juga perhatikan bahawa reflektor sebenarnya bukan satu parabola, tetapi dua yang bertindih, sebaliknya, kerana lampu UV anda mempunyai dua tiub selari.

Langkah 9: Pendawaian

Dengan semua lampu yang ada, anda boleh memasang semuanya dan memasang bekalan kuasa di ruang yang anda potong sebelumnya. Panjangkan wayar untuk lekapan lampu dan pastikan dengan betul melindungi semua titik yang membawa arus elektrik atau voltan tinggi.

Nyalakannya untuk ujian dan jika semuanya berjaya, teruskan ke langkah terakhir.

Langkah 10: Pemasangan dan Penentukuran

Agar kesan penyatuan dan homogenisasi reflektor berfungsi dengan betul, anda memerlukan jarak kira-kira 40cm antara pinggir reflektor dan satah pendedahan anda. Saya merasa yang paling mudah untuk memasang eksposer di bawah rak dan meletakkan pesawat pendedahan saya di rak lain di bawahnya.

Untuk meletakkan PCB dan karya seni anda di tempat, anda mungkin menggunakan selembar kaca (lebih baik dua dijepit bersama) atau meja / beg vakum (sejauh ini penyelesaian terbaik). Saya membuat beg vakum yang sangat kasar (tetapi berfungsi) dari beg beku bersaiz sederhana, sekeping selang plastik dan sedikit gam panas. Ketikkan karya seni ke papan anda, masukkan ke dalam beg, sambungkan ke beberapa jenis vakum (ada pam akuarium murah yang boleh diubah suai, jarum suntik besar (> = 50ml) juga akan berfungsi, atau, jika semuanya gagal, masukkan selang ke dalam mulut anda dan hisap:))

EDIT: Saya mendapati bahawa jarum suntik 60ml dan penjepit dari kedai pembaikan rumah menjadikan pam vakum yang ideal. Lihat gambar!

Walau bagaimanapun, sebelum anda dapat menggunakan pendedahan anda, anda mesti menentukurnya, jadi anda tahu berapa lama untuk mendedahkannya. Saya tahu dua cara untuk melakukan ini dan hanya satu daripadanya yang boleh dilakukan tanpa perlu membeli barang tambahan, jadi inilah yang akan saya bincangkan di sini.

Saya membuat susun atur papan yang sedikit (benar-benar kecil!) Yang merupakan meja dengan "kaunter" dalam satu lajur dan jejak penurunan lebar yang lain. Setelah memanaskan eksposer selama ~ 10 minit (anda mesti melakukan ini setiap kali anda ingin mendedahkan papan, untuk hasil yang konsisten) anda mula mendedahkan papan dengan semua kecuali baris "10 minit" yang diliputi oleh sesuatu yang legap (contohnya plastik kad hadiah, pastikan ia benar-benar legap!). Selepas satu minit anda menarik kad sedikit untuk mencungkil baris "9 minit", dan seterusnya. Setelah mendedahkan biarkan papan duduk di tempat sejuk yang gelap selama beberapa minit (5-30) dan kembangkan seperti biasa. Walaupun tanpa mengukir papan, anda harus mempunyai gambaran panjang mengenai berapa lama anda perlu mendedahkan papan anda untuk hasil yang terbaik. Berikut adalah gambaran bagaimana jejak yang terdedah dan dikembangkan dengan betul.

Cara lain untuk melakukan ini adalah dengan menggunakan Skala Stouffer seperti yang dijelaskan di sini.

Langkah 11: Kesimpulan dan Ucapan Terima Kasih

Walaupun PCB buatan kilang lebih mudah diakses daripada sebelumnya, masih ada beberapa ceruk di mana DIY adalah alternatif yang boleh dilaksanakan. Bayangkan anda memerlukan papan yang dibuat sekarang, atau hanya satu, tetapi yang besar, atau banyak lelaran yang dapat dilalui oleh lembaga semasa dalam pembangunan. Dalam kes seperti ini, mempunyai 10 papan yang dibuat setiap kali anda memerlukannya mungkin sedikit mahal, belum lagi perlu menunggu +4 minggu untuk sampai di pintu rumah anda.

Juga, ada banyak pilihan untuk membuat PCB di rumah, termasuk routing pengasingan dan pemindahan toner, tetapi kaedah tradisional (pemesinan fotokimia), memberikan hasil yang terbaik.

Pengekspos dalam instruksi ini sangat bergantung pada sumber UV yang dijelaskan di sini, tetapi reka bentuknya masih sepuluh kali lebih mahal untuk dibina daripada ini. Satu perkara reka bentuk mereka ada, tetapi saya belum menambahkannya ialah grid collimation, terutamanya kerana pemotong laser di ruang pembuat tempatan kita rosak selama berminggu-minggu, jadi saya tidak dapat membuatnya. Saya mungkin menambahkannya kemudian dan melaporkan hasilnya, tetapi buat masa ini saya sangat gembira dengan hasil binaan yang sangat murah ini.

Satu lagi sumber inspirasi yang hebat adalah pelbagai video dan arahan oleh David Windestål yang cemerlang di rcexplorer.se. Lelaki ini mempunyai beberapa kemahiran yang sangat gila!

Sekiranya anda mempunyai komen, pembetulan atau apa-apa, sila komen. Sekiranya anda berminat dengan projek saya yang lain, anda boleh melihat blog saya.

Langkah 12: Lebih Banyak Hasil Penentukuran dan Dunia Nyata

Reka bentuk papan penentukuran pertama yang saya buat adalah susun atur yang cepat dan kotor yang saya buat tanpa terlalu memikirkannya. Tetapi saya ingin mengetahui apa yang sebenarnya mampu dilakukan oleh pendedahkan baru saya, jadi saya membuat yang lebih baik, kali ini dengan empat kumpulan jejak menegak, 7, 6, 5, dan 4 mil dengan ruang yang sesuai. Perhatikan bahawa resolusi 5/5 juta yang diiklankan adalah dari reka bentuk pemikiran dan pemikir yang asli, yang mempunyai grid collimation. Seperti gambar ditunjukkan, grid ini nampaknya tidak diperlukan untuk mencapai 5 / 5mil.

EDIT:

Saya membuat satu lagi reka bentuk papan penentukuran, yang telah saya dedahkan pada filem, untuk sekali-kali mengetahui apa itu. Baiklah, sekarang saya tahu. Walaupun dengan karya seni fotografi sebenar 5/5 juta adalah yang terbaik yang boleh dicapai secara praktikal. 4 / 4mil berfungsi, tetapi pada tahap itu setiap titik kotoran menjadi penting, dan makmal rumah saya tidak cukup bersih. Bukannya saya biasanya menggunakan apa-apa yang lebih kecil daripada 10 juta (kecuali untuk jejak kaki tertentu, tentu saja), walaupun papan saya dibuat di kilang.

Oleh itu, adakah saya gembira dengan bagaimana ini? Anda yakin saya! Unit pendedahan dengan harga kurang dari 30 Euro yang mampu menampilkan 5/5 juta ciri (dan secara teori lebih banyak lagi), satu-satunya kelemahan adalah bahawa ia tidak begitu lancar seperti kotak LED baru yang mewah, semua orang sedang membangun sekarang. Tetapi tidak diragukan lagi jauh lebih murah!