Изготовление печатных плат лазерным принтером. Изготовление печатной платы с помощью диодного лазера вместо утюга. Все своими руками от начала до конца. Процесс рождения оттиска

Распечатка на ткани с помощью принтера. Опыты №2

Как я уже говорила, способов перенести изображение с распечатки на ткань великое множество! И как утверждают авторы мастер-классов, гуляющих в сети, у них рисунок не отстирывался. Хотя некоторые просто умалчивают эту пикантную подробность и обходят тему стирки готового изделия стороной. Но для меня очень важна тема стирки - детей у нас в семействе достаточно много, и каждый старается как-то украсить и разнообразить жизнь своих родителей, то бишь нас, и чаще всего развлекается стиркой именно мама, то есть я, как вы уже догадываетесь. А значит мои распечатки, сделанные с помощью лазерного принтера HP Laser Jet 1018 (монохром), нужно чем-то закрепить. С помощью утюга это не получится - тонер не способен закрепиться на ткани, не предназначен он для этого. Выход один - нужно чем-то покрыть. Над прошлым кусочком с рисунком издеваться уже как-то не хочется, хочется свежих, ярких впечатлений:)

Повторюсь, если кто-то не читал про мой первый опыт распечатки, берём только натуральную ткань - это очень важный момент! Печать в лазерном принтере происходит при большой температуре и используя ткани, содержащие искусственные добавки или полностью изготовленные из искусственных волокон может испортить и ваш принтер, и вашу ткань!

На этот раз я изменила технологию - заготовку я вырезала по размеру А4 из ткани бязь рубашечная, хлопок 100%, очень хорошего качества - плотная, ровная ткань и не такая толстая, как постельная бязь.

На этот раз ткань я решила приклеить на лист офисной бумаги с помощью клеящего карандаша. Бумага нужна только для стабилизации ткани при прохождении её через барабан принтера. Клеящий карандаш прикрепляет ткань к бумаге ровно настолько, насколько нужно для этого процесса. Вырезаем ткань, промазываем лист офисной бумаги по контуру клеящим карандашом, прижимаем пальчиками ткань.

Как видите, ткань плотно прилегает к бумаге, хорошо зафиксирована, при этом клей не пропитывает ткань.

Вставляем в принтер, выбираем понравившуюся картинку и распечатываем.

Я решила распечатать сразу 2 изображения, чуть позже объясню зачем. Эту картинку стоило бы повернуть по горизонтали...

Как видите, распечатывается всё чудненько, никаких эксцессов:) Мы получили 2 картинки.

Первую я решила погладить утюгом (гладить нужно только с изнанки, тонер плавится при высокой температуре и вы рискуете испачкать утюг и ткань с принтом) и отложить на 3-4 дня, по моим наблюдениям, распечатанный на принтере документ пачкается только первый день, а потом краска подсыхает и не пачкает руки. Я хочу посмотреть, вдруг она закрепляется настолько, что будет всё-таки выдерживать деликатную стирку? Посмотрим!

А вторую я решила закрепить с помощью акрилового лака. Для этого ткань снимаем с листа, отдирается она очень легко, совершенно без усилий.

Хорошенечко разглаживаем утюгом распечатки с изнанки (именно с изнанки!).

Затем нам нужен акриловый лак и широкая кисть, у меня вот такая баночка. Обычный интерьерный лак, купленный в строительном магазине. Я с акрилом работаю около 6 лет, по моему мнению, лучше лака для рукодельных штучек не придумать! Такой банки мне хватает очень надолго, ложится на любую практически поверхность, не заметен, для меня просто идеален!

Толстой кистью набираем лак с крышечки и вбивающими движениями быстро наносим на всю область распечатки. НЕ РАЗМАЗЫВАЕМ! А именно вколачиваем, постукивающими движениями! Если будете наносить лак размазывающими движениями, размажете краску! Лак на водной основе, вы рискуете повредить рисунок.

Покрываем лаком весь рисунок. Лака не видно, только если присмотреться, то видно, что часть ткани с рисунком стала влажной.

После высыхания получаем вот такой кусочек ткани с рисунком. Лак совершенно не заметен, только на ощупь ткань стала более плотная, шершавая. Постирать планирую только завтра, полное высыхание лака занимает примерно сутки.

Ну что я вам могу сказать? Я не вытерпела и постирала не дожидаясь окончания суток. Ничего не изменилось. Стирала в тёплой воде, под струёй с хорошим напором, с детским мылом. Тёрла основательно, если бы было какое-то загрязнение, то наверняка отстирала бы. И лак, и распечатка остались на месте! Вывод - можно распечатывать и использовать распечатку с пропиткой акриловым лаком для сохранения рисунка, и использовать эту ткань в изготовлении вещей, которые можно стирать! Привет, моя винтажная подушечка! Скоро я с тобой увижусь!!! (лак, кстати, не токсичен, без запаха и прочей гадости).
Фото вставить пока не могу - ночь, дети спят, не сфотографировать.

Надеюсь, что мои опыты помогут вам в вашем творчестве, буду рада снова видеть вас у нас на страничке!

Продолжение следует.-vsegopomalu.ru/index.php/rukodelie

DRC

У каждого производителя печатных плат существуют технологические ограничения на минимальную ширину дорожек, зазоры между дорожками, диаметры отверстий, и т.п. Если плата не соответствует этим ограничениям, производитель отказывается принимать плату к производству.

При создании файла печатной платы устанавливаются технологические ограничения по умолчанию из файла default.dru из каталога dru. Как правило, эти ограничения не соответствуют ограничениям реальных производителей, поэтому их нужно изменить. Можно настроить ограничения непосредственно перед генерацией файлов Gerber, но лучше сделать это сразу после создания файла платы. Для настройки ограничений нажимаем кнопку DRC

Зазоры

Расстояния

Минимальные размеры

Пояски

Маски

Запуск проверки

Генерация файлов в формате Gerber

Для файла сверловки устройство вывода (Device ) должно быть EXCELLON , а не GERBER_RS274X

Технология изготовления печатных плат с помощью домашнего лазерного принтера

1. Заготавливаем мелованную бумагу. Я беру обычную журнальную (текст и рисунки не помеха), типа PCMagazine. отрезаем страницы офисным ножом для бумаги. Мелованной бумага должна быть для того, чтобы тонер не впечатывался в ворс. Впечатается - ворсинки останутся на дорожках.

2. Печатаем рисунок печатной платы (травильную маску) в масштабе 1:1. верхний слой (если он есть) - в зеркальном отображении. Я пользуюсь ProteusVSM, который умеет сохранять BMP-рисунки плат, причем с точными размерами, зеркальное отображение делаю Paint"ом из стандартных утилит Windows (загрузить файл, сделать Flip Vertical, сохранить и выйти), печатаю из ACDSee 3.24. В нем можно задавать размер вводимого рисунка и рисунок будет выведен 1:1. при этом иногда достает то, что небольшая (да еще и односторонняя), плата занимает отдельный лист. Поэтому я еще пользуюсь такой методой: у меня есть заранее заготовленная в формате BMP рамка, размеры которой мне, естественно, известны. Беру ее в тот же Paint. В другой копии Paint"а поочередно открываю все, что должно быть напечатано на листе, через буфер переношу внутрь рамки и там располагаю. А потом печатаю с размерами рамки. Получается несколько копий или плат на одном листе. Маску (точнее, ее область с рисунком платы) руками постарайтесь не трогать! Очень полезно распечатать один-два экземпляра маски и на обычной бумаге, для работы с заготовкой платы и т.п.

3. Готовим плату. Я просто чищу мелкой шкуркой ("2000", приобрести можно в магазинах авто запчастей, она будет рядом с красками, шпаклевками). Как-то раз пришлось зачищенную плату обработать ацетоном - ничего толком не перенеслось. Может быть, ацетон был недостаточно чистый?

4. Если плата двухсторонняя, решаем, как будем совмещать слои. Варианты: A) на стекле совмещаем верхнюю и нижнюю маски, затем степлером скалываем так, чтобы получился конверт - 4 скрепки по углам и три - по серединам сторон. Потом внутрь положим плату, и конверт запечатаем еще одной скрепкой. Вполне удовлетворительная точность. B) делаем рабочую маску (можно на обычной бумаге), наносим на плату 2-4 позиционных отверстия ближе к углам (обычно есть отверстия крепежа) и по этим отверстиям позиционируем маски при переносе тонера на фольгу.

5. Перенос. У меня утюг Moulinex. пар выключаем, температуру - на максимум. Разогреваем утюг. Подложка - газета, свернутая так, как ее выдает издательство. Под нее желательно подложить лист чистой бумаги, а то стол испачкаешь. И на нее - тоже, а то утюг испачкать можешь. Журнальная бумага не пачкается. Утюг накладываем сверху и ждем секунд 20-30, чтобы текстолит прогрелся, прижимаем, но не давим. В общем, это надо просто почувствовать - поэкспериментировать. Сильно будешь давить - у дорожек растекутся края. Начинаем разглаживать все это утюгом. Настанет момент, когда дорожки проявятся с верхней стороны бумаги - можно контролировать как все и везде прилепилось. Даем остыть. Переворачиваем, накладываем, совмещаем вторую маску (если делаем не в конверте) и аналогично. Потом даем остыть. Да! Если делаешь в конверте - не поцарапай подошву утюга скрепками. Можно сразу слегка прижарить одну маску, потом перевернуть - и прижарить вторую, обрезать лишнюю бумагу со скрепками по краям листов (но точно по размерам платы - не надо) и дальше наводить марафет.

6. Отмачиваем бумагу. В мойку ставим миску, в нее кладем плату, пускаем горячую воду струйкой, так, чтобы плату омывало (просто чтобы эффективнее размочить бумагу) и отдыхаем минут 15. Потом аккуратно (но не трепетно, тонер держится, будь здоров, как!) отрываем маски. Можно стирать пальцем, как ластиком, если плата большая, пальцев не напасешься, можно тереть тряпочкой, я обычно отрываю кусок от старого пододеяльника или наволочки. Смотрим результат. Иногда бумага остается на контактных площадках.

7. При высыхании дорожки побелеют - это мел, на качество не влияет.

8. Редактировать надо протравленную готовую плату. Тонер хрупкий. Будет скалываться большими кусками.

9. Травим как обычно. Сверлим отверстия. Тонер смываем ацетоном. Тряпочку для смывания надо брать сухую - в присутствии даже небольшого количества воды тонер практически не смывается. Уж и не знаю почему... Мне попадались советы использовать бумагу от журнала "Аудио и Видео" (активно я его не искал, а мимоходом он мне еще ни разу не попадался) и бумагу для факса. Если бумага от факса пролезет через принтер не замявшись - это, наверное, будет лучший носитель для маски!

Печатаем плату.

Да-да, именно так - печатаем.
Сейчас речь у нас пойдет о том, как сделать хорошую печатную плату при помощи лазерного принтера и утюга. В общем, поговорим о модной нынче лазерно-утюжной технологии изготовления печатных плат.
Технология, как выяснилось не только модная, но и весьма удобная и простая. Чтобы совместить приятное с полезным и не делать некую абстрактную плату, возьмем для примера схему с нашего сайта. Для нее и сварганим плату.
Прежде всего, что нам понадобится?

1. Разумеется фольгированный стеклотекстолит - одно- или двух- сторонний, неважно. Сейчас проблем с ним нет - продается в любом магазине радиодеталей или на рынке.
2. Любой журнал на "глянцевой" бумаге.
3. Инструмент для резки текстолита - лучше всего резак из ножовочного полотна.
4. Наждачная бумага "нулевка" или жесткая губка для чистки посуды из стальной проволоки.
5. Из химии: спирт, ацетон или растворитель, жидкий флюс для пайки, хлорное железо.
6. Ну и разумеется компьютер, лазерный принтер, паяльник, хорошее освещение и много терпения.
Вроде все.
Начинать надо, естественно, с проектирования этой самой платы.
Существует великое множество разнообразных программ, которые занимаются трассировкой (то есть разведением дорожек) печатных плат в ручном и автоматическом режиме. Лично я пока остановился на программе DipTrace отечественного производителя. Она позволяет рисовать не только платы, но и принципиальные схемы и библиотеки электронных компонентов. Но нас сейчас интересует исключительно платы.

Вот так выглядит эта программа и так выглядит уже готовый чертеж платы в ней.
Ну а дальше приступаем непосредственно к процессу изготовления и, дабы в нем не запутаться будем идти маленькими шажочками, итак:

Чертеж платы нам надо распечатать на лазерном принтере. В принципе, можно использовать струйный принтер, но в этом случае надо будет сделать ксерокопию чертежа и использовать уже её. Идея простая - нам нужен отпечаток чертежа на бумаге сделанный тонером (порошком), который используется в лазерных принтерах или ксероксах. Бумага нам нужна глянцевая - чаще всего, она используется в компьютерных журналах или разных рекламных буклетах. Я использовал журнал , который очень люблю и уважаю за содержание, а теперь еще и за качественную бумагу, на которой он печатается.

Ничего чистить не надо - просто выдираем страницу и печатаем наш чертеж прямо поверх исходного текста.

Напечатайте сразу пару экземпляров - вдруг пригодится.
Напечатали, в связи с чем идем дальше.

Отрезаем необходимый нам по размерам кусок текстолита, готовим шкурку (губку) и ацетон с куском ваты или ватными дисками.

Берем шкурку или губку и начинаем тереть нашу заготовку со стороны фольги. Особо усердствовать не надо, но тем не менее, поверхность должна стать ровной и ярко блестящей, а не матовой, как была до этого. После берем кусок ваты, окунаем в ацетон или растворитель и протираем только что начищенную фольгу.
Должно получится что то вроде этого:

Должен сказать, что после того, как заготовка протерта ацетоном, её ни в коем случае нельзя хватать пальцами за фольгу - только за края, лучше даже двумя пальцами за уголки. Иначе вы должны будете заново протереть фольгу ацетоном.
Переходим к следующему шагу.

Прежде чем выполнять это шаг прочитайте до конца его описание.
Итак, из листа, на котором напечатан чертеж платы вырезаем кусок непосредственно с чертежом, оставляя при этом довольно большие поля по краям. После чего аккуратно накладываем нашу заготовку на чертеж (фольгой к напечатанным дорожкам, разумеется), заворачиваем поля и скрепляем их, например, малярным скотчем.
Должен получится вот такой конвертик:

Сделали? Отлично, переходим к самому ответственному шагу - глаженью утюгом.

Итак, берем утюг - совершенно любой.
Тефаль, Бош, Белорусский тракторный завод, с отпаривателем, без отпаривателя. Без разницы.
Регулятор температуры ставим на максимум (если у вас на утюге написаны названия тканей, то на "лён"). Кладем утюг на заготовленный конвертик.

Конвертик, разумеется, надо положить скотчем вниз. Начинаем аккуратно проглаживать. Это самая тонкая часть всей процедуры и кроме как на собственном опыте научится ей невозможно. Нажим на утюг должен быть не сильным - иначе тонер будет растекаться и размазываться по фольге, но и не слабым - иначе тонер плохо пристанет к заготовке. Короче говоря - тут широкое поле для экспериментов. В любом случае, прогревать надо равномерно всю поверхность будущей платы и особое внимание уделять краям - там наибольший риск непрогрева и последующего отслаивания тонера. Тоже относится и ко времени прогревания, хотя с этим проще.
Примерно степень готовности можно определить по пожелтению бумаги и по проступанию на ней очертаний дорожек.

Вот примерно, как на фотографии.
Ну, допустим, мы решили, что все готово. Выключаем утюг и оставляем плату примерно на 10 минут, чтобы она остыла. Наливаем воду в подходящую посудину. Температура воды должна быть такой, что в ней только-только можно было держать руку. Ну и бросаем туда нашу остывшую заготовку.

Все, идем курить, пить чай, гонять кота - все что угодно на 15 минут. Можно даже 20. Кстати, воду можно оставить включенной, дабы она не остывала.

Приходим обратно и начинаем аккуратно отделять бумагу от заготовки. Очень аккуратно и медленно. Оставшиеся после этого клочки скатываем пальцами. Ни в коем случае, не скребем когтями по плате, а нежно, подушечками пальцев очищаем фольгу от прилипшей бумаги. После чего, вооружаемся феном и сушим, сушим, сушим. На самом деле, все не так долго, потому как высыхает она буквально за минуту-другую.

Ну и получилось у нас вот такая фиговина

Фу. Выдохнули и перешли к следующему шагу.

На этом этапе нам надо протравить плату - то есть убрать с заготовки всю ненужную фольгу, дабы остались только нарисованные нами дорожки.
Для чего воспользуемся хлорным железом. Продается оно в банках - это такая кашица ржавого цвета и ужасно мерзко воняющая. Разводится оно теплой водой.
Разводим приблизительно из расчета 100 грамм хлорного железа на 100 грамм воды. Воды можно меньше - главное, чтобы раствор целиком покрывал нашу заготовку. Итак, растворяем железо в воде, тщательно размешиваем и бросаем туда будущую плату - теперь уже недолго осталось ей быть заготовкой.

В процессе травления невредно помешивать раствор - либо перемешивая его неметаллической палочкой, либо покачивая ванночку из стороны в сторону. Опять же, можно пустить под дно ванночки теплую воду, чтобы раствор не остывал. Время травления зависит от размера платы и концентрации раствора. Обычно около 20 минут. Если за это время плата не протравилась, значит концентрация хлорного железа недостаточна и стоит подсыпать еще.

Кстати! Знаете ли вы, что использованное хлорное железо можно восстанавливать? Если вас задушила большая, зеленая жаба, использованный раствор можно использовать повторно. Для этого надо его восстановить - то есть выбрать из раствора всю ту медь, которую он сожрал с печатной платы. Посмотрите на фотографию

Половина этого гвоздя побывала в использованном растворе хлорного железа. Таким образом, если всыпать горсть гвоздей - на них будет осаждаться вся медь, присутствующая в растворе. Что характерно - потребительские качества гвоздей от этого совершенно не пострадают.

Однако вернемся к нашим баранам. Вернее, к нашей уже почти готовой плате. Она уже протравилась.
Теперь тщательнейшим образом её промываем, сушим и вот что получилось:

Теперь опять берем вату, макаем в ацетон и стираем весь тонер, который сейчас покрывает дорожки на плате.

Ну вот - почти все готово - остался последний шаг.

Ну теперь осталось только просверлить отверстия под элементы, и облудить дорожки - то есть покрыть их тонким слоем припоя. Сверлим, сами понимаете, сверлом.
Я использовал сверло диаметром 0,9 мм, чего и вам рекомендую, если конечно у вас на плате не будет крупногабаритных деталей. А вообще, конечно, диаметр выводов надо учитывать еще на стадии проектирования печатной платы, дабы потом не кусать локти и не переделывать все подряд.
Что касается лужения, то тут совсем все просто - покрываем плату любым жидким флюсом - самое простое 30% раствор канифоли в спирте. Разогреваем паяльник и взяв на жало минимальное количество припоя, начинаем водить им вдоль дорожек платы. После чего протираем плату спиртом для удаления лишнего флюса.

3D-принтеры открыли безграничные возможности для домашнего или быстрого прототипирования. Теперь можно легко создать в 3D-программе практически любую модель и напечатать на 3D-принтере. Но до настоящего момента мало кто задумывался о том, что с помощью 3D-принтера можно еще изготовить электронику для того или иного решения (модели).

До сегодняшнего дня, если нужно было изготовить печатную плату для прототипа, приходилось корпеть над ней с паяльником, либо заказывать небольшую партию на производстве. Правда, многие из нас могут еще сделать это с помощью обычного утюга и лазерного принтера.

Хотя этот процесс не очень эстетичный и технологичный. В данной статье я хотел бы рассказать еще об одном способе. Для этого подойдет не только 3D-принтер, но и любой DIY гравер:

Или конструктор типа makeblock plotter xy.

Кстати, практически на любой 3D-принтер можно поставить диодный лазер, установив его в качестве дополнения или на место экструдера. Диодные лазеры отличаются малыми размерами и компактностью. Их сравнительно небольшая мощность по сравнению с СО2 лазерами в данном процессе не помеха.

Итак, как же выглядит процесс изготовления печатной платы в офисе или дома? Для этого нам понадобится омедненный стеклотекстолит, любая темная виниловая пленка (подойдет любая, прожигаемая лазером насквозь), хлорид железа (продается открыто в любых магазинах химических реактивов) и, конечно же, диодный лазер, установленный на 3D-принтер. Мощность здесь не столь важна, но мы рекомендуем использовать лазер с выходной мощностью более 2Вт (2000 мВт).

Установить лазер на любой 3D-принтер довольно легко: пример установки на Ultimaker и WanHao DuPlicator .

Итак, начнем:

1. Создайте модель платы в любой программе типа inkscape (инверсионная картинка. Позже объясним, почему инверсия).
2. Переведите ее в gcode.
3. Наклейте на пластинку омедненного стелкотекстолита виниловую пленку.
4. Положите стеклотекстолит, покрытый пленкой, на 3D-принтер и включите 3D-принтер в режиме лазерной резки/гравировки.
5. Лазер выжжет на пленке инверсионную картинку того, что должно получиться в итоге.
6. Разведите порошок хлорида железа в воде (не волнуйтесь, никакой химической реакции не будет)
7. Стелкотекстолит поместите на 45-60 минут в водный раствор хлорида железа.

В водном растворе хлорида железа медь на поверхности стеклотекстолита, свободной от пленки после работы лазера, вступит в реакцию с хлоридом железа (химическая реакции травления меди) и перейдет в раствор, оставив чистый стеклотекстолит в контурах инверсионной картинки.
Дальше с помощью маленького сверла сделайте отверстия под необходимые разъемы или оставьте, как есть, и напаивайте разъемы на плату сверху.

Вот мы и рассказали вкратце о том, как с помощью обычного 3D-принтера и лазера можно создать небольшую фабрику – лабораторию по изготовлению печатных плат.

Данная технология, безусловно, неидеальна и имеет ряд недостатков, но вполне работоспособна и может найти применение в домашних условиях и небольших лабораториях.