🕦 ⛳️ 😸 Impresión 3D en electrónica 👨🏼‍🔬 🆕 👩🏼‍🔬

La impresora 3D es, sin duda, un excelente dispositivo, que se ha convertido en indispensable para muchos. Pero a menudo, las personas van demasiado lejos en busca de nuevas aplicaciones para la impresión 3D. Hablemos hoy sobre la producción de placas de circuito impreso y cajas REA utilizando impresoras 3D.

Primero, considere todos los métodos para crear placas de circuitos impresos (en adelante, PCB).

Producción de PP

Los entusiastas de la electrónica a menudo sueñan con un dispositivo para la producción de placas de circuitos impresos en el hogar. Por supuesto, existe la gran tecnología "LUT" (tecnología de planchado láser), así como la clásica fotorresistencia. Pero a menudo demasiado vago como para meterse con todo esto, quiero que alguien haga todo por ti.

Y hay varias áreas para crear software:

Retirar la capa conductora. Fresado o raspado de una capa de cobre y fibra de vidrio.
Retirar la capa protectora de la superficie de la fibra de vidrio.
Destacado de fotorresistencia
Aplicación de una capa protectora sobre fibra de vidrio.
Impresión directa de pistas conductoras y dieléctricas en la superficie de diferentes materiales.
Llenado de cavidades con material conductor

Retirar la capa conductora. Fresado o raspado de una capa de cobre y fibra de vidrio.

Este método es el más simple, e incluso tiene una fresa muy inestable y barata para hacer frente a esta tarea. Muchos entusiastas incluso ponen un pequeño grabador en sus impresoras 3D y fabrican PP con éxito. (mirando hacia el futuro, digamos que una fresadora basada en una impresora 3D solo es capaz de fresar software, nada más. Una fresadora y una impresora 3D son dispositivos diferentes, aunque muchos fabricantes están tratando de combinarlas).

» Roland EGX-350

Tamaño del campo de trabajo: 305 x 230 x 40 mm; Potencia del husillo: 50 W, 20,000 rpm; Número de ejes: 3

La EGX-350 es la gama de máquinas de grabado Roland más popular. Debido a su tamaño compacto, la capacidad de realizar grabados a gran escala en metales no ferrosos, un husillo de alta velocidad con una velocidad de rotación de hasta 20,000 rpm y la función de grabado en superficies curvas, el EGX-350 encuentra aplicaciones en varios campos desde la fabricación de planchas de impresión, grabado de productos publicitarios de recuerdo, crea modelos maestros de cera en joyería, y también se utiliza en ingeniería mecánica para marcar, grabar placas de circuitos impresos y electrodos para electroerosión y mucho más.

» Roland EGX-400

Tamaño del campo de trabajo: 407 x 305 x 42.5 mm; Potencia del husillo: 72 W, 30000 rpm; Número de ejes: 3

La EGX-400 es una máquina de grabado profesional Roland diseñada específicamente para grabado de alta velocidad. Gracias a un husillo de alta velocidad con una velocidad de hasta 30,000 rpm, servomotores de todos los ejes y tecnología FFP (Feed Forward Processing), que escanea el programa varios pasos hacia adelante y permite lograr alta velocidad y movimiento suave en curvas, el Roland EGX-400 es el líder en su clase

» Roland EGX-600

Tamaño del campo de trabajo: 610 x 407 x 42.5 mm; Potencia del husillo: 70 W, 30000 rpm; Número de ejes: 3

EGX-600 es una máquina de grabado Roland CAMM-2 PRO potente y de alta precisión con servoaccionamientos para grabado y fresado 2D / 3D profesional a un precio asequible. EGX PRO es una serie de máquinas de grabado equipadas con tecnologías industriales avanzadas con la potencia, el tamaño de la mesa y la velocidad de las máquinas de grabado profesionales, pero a precios asequibles. El EGX-600 está equipado con un husillo de 70 vatios y una velocidad de rotación de 30'000 rpm. Las máquinas EGX-600 son ideales para la fabricación de sellos de impresión de alta precisión para estampado en relieve y relieve. Además, las máquinas graban placas de identificación, etiquetas, medallones, inscripciones tridimensionales, tableros, placas de circuito impreso y mucho más.

Como puede ver, las máquinas no son las más baratas y pocos radioaficionados pueden pagarlas. Pero aún así, las instrucciones para preparar el circuito para fresar en este artículo son: "Una placa de circuito impreso en casa, o cómo hacer una placa de circuito impreso en casa usando una máquina CNC ".

Este método no se limita a un molino, sino que también puede usar un láser suficientemente potente para grabar pistas o rascar pistas con una aguja. Y también use el método de electroerosión .

Software de grabado láser

El último método es bastante controvertido y es más adecuado para el siguiente método.

Retirar la capa protectora de la superficie de la fibra de vidrio.

Solo el método de quitar pintura con una aguja se demuestra en este video:

Se utiliza un marcador permanente como capa protectora, y la máquina en sí misma no es más que una impresora 3D.

Del mismo modo, cualquier módulo láser se puede utilizar para quemar la capa protectora superior, seguido de grabado.

Destacado de fotorresistencia

Parecería que este método se conoce desde hace mucho tiempo, y ¿qué se le ocurre? Pero aquí, cualquier dispositivo CNC viene en nuestra ayuda. Después de todo, un láser no solo puede quemar una placa o capa protectora, sino también iluminar las áreas necesarias de nuestra placa con una fotorresistencia. Aquí hay algunos proyectos para un ejemplo:

LaserExposer : se utiliza un escaneo láser desde una impresora para obtener una imagen. si haces un poco de magia, puedes hacer una buena impresora 3D de fotopolímero desde este dispositivo.

DiyouPCB : en este caso, la mecánica y la electrónica son más simples. Pero se usa el mismo principio. El diodo láser se toma de la cabeza de la unidad BlueRay.

Aplicación de una capa protectora sobre fibra de vidrio.

Este método puede llamarse uno de los más simples, en lugar de un grabador, un láser o un cabezal de impresión, colocamos un marcador permanente regular y dibujamos nuestro tablero. A pesar de la simplicidad de esta manera, es muy difícil criar una tabla con pistas delgadas, todas las limitaciones en el grosor de la barra marcadora.

No se olvide de nuestro viejo amigo, una impresora de inyección de tinta ordinaria para papel, muchos equipos antiguos remodelados para imprimir en camisetas o placas de circuitos impresos. Lea más en el artículo " Impresión directa de inyección de tinta de una plantilla de placa de circuito impreso ".

Impresión directa de pistas conductoras y dieléctricas en la superficie de diferentes materiales.

Lo más cercano al tema de la impresión 3D es el método de creación de PP y, en algunos casos, el caso de inmediato. Comencemos con los dispositivos más simples:

dibujar en la superficie de la PCB permite no solo aplicar una capa protectora, sino también "imprimir" la capa conductora.

Como sabe, el grafito es un conductor, que le permite dibujar una placa de circuito impreso en una hoja de papel. Sí, el grafito no es el mejor conductor y casi seguro que una placa de este tipo no funcionará, pero el lápiz puede reemplazarse con un marcador de tinta plateada, como se implementó en la impresora Ex1 PCB.

Y muy cerca de las impresoras 3D, queremos presentar dos proyectos similares:

Voltera : Su máquina de prototipos de placa de circuito es un dispositivo que puede imprimir pasta conductora o aplicar soldadura para hornear en un horno.

Voxel8- Este dispositivo utiliza el mismo principio de aplicación de conductores, pero imprime inmediatamente una carcasa a su alrededor. Resulta algún tipo de circuito integrado. La compañía demostró el potencial de esta tecnología utilizando el ejemplo de imprimir un pequeño quadrocopter. Sin lugar a dudas, este enfoque puede abrir nuevos horizontes para crear circuitos multidimensionales complejos y dispositivos completos, pero hasta ahora esta técnica tiene una serie de limitaciones. Por ejemplo, una instalación suficientemente grande y pistas gruesas y voluminosas, no puede usar un soldador.

Por cierto, no descarte los plásticos conductores, y en una impresora de dos boquillas es muy posible imprimir circuitos de plástico que son muy adecuados para el entrenamiento.

Llenado de cavidades con material conductor

Y el último método , un poco torpe, pero hay un lugar para estar. No permite obtener tableros delgados y compactos, ni multicapa. Y también elimina por completo los efectos de las altas temperaturas, no se pueden soldar.

Como puede ver, una impresora doméstica barata se puede usar con bastante éxito para hacer PP convirtiéndola en un grabador (láser o fresado), o directamente imprima tableros con plástico o pasta. Vale la pena prestar atención al hecho de que todos los métodos anteriores no permiten fabricar completamente PP multicapa, que es un obstáculo para muchos entusiastas de la radio. Esperamos que pronto este problema se resuelva con éxito.

Bueno, la aplicación de impresoras 3D no termina ahí.

Recintos REA

Si todo está más o menos claro con el software, e incluso si no tiene dispositivos sofisticados para crear tableros automáticamente, siempre puede volver a LUT. Que con los casos para dispositivos a menudo tienen problemas. Por supuesto, hay casos estándar de REA, pero no siempre son adecuados para productos caseros, para ellos es necesario observar estrictamente el tamaño del tablero y los elementos, lo que no siempre es conveniente. Además, no se olvide del lado estético del problema. En este caso, una impresora 3D FDM ordinaria nos ayuda perfectamente. La única pregunta es si alguna impresora es adecuada para estas tareas.

Durante la preparación del artículo, el tigre compartió amablemente su experiencia . más lejos de sus palabras:

“Una vez tuve la experiencia de conocer este problema a fondo. La empresa recibió la tarea de desarrollar un caso REA en forma de mariquita con la posterior fabricación de un molde para TPA. Como comprende el problema, este caso debería haber parecido una vaca, y era necesario colocar una tabla cuadrada estándar dentro del estuche. El proceso de modelado no tardó mucho, pero surgió un problema inesperado en la etapa de creación del prototipo. En ese momento, nuestra dimensión stratasys se rompió y tuvimos que pedir impresiones en el lateral. Nos imprimieron este estuche de plástico PLA con soportes insolubles y una capa gruesa. Tuve que poner masilla y terminar el modelo durante mucho tiempo manualmente.

Luego, por supuesto, imprimimos el resto de los modelos en las stratasys restauradas y terminamos completamente con el diseño de la carcasa. Posteriormente, el modelo 3D fue a la fábrica. donde el molde ya está hecho.

De esta historia queda claro que no todos los modelos de cajas se imprimen sin problemas y, a menudo, simplemente es necesario imprimir con soportes instantáneos. Para tales productos, el Picaso Designer PRO 250 es ideal .

Así, por ejemplo, esta instancia de la carcasa impresa en Picaso Designer Pro250 con dos materiales ABS + HIPS .

De acuerdo, la impresión de alta calidad de piezas de ingeniería tan complejas sin soporte soluble es casi imposible.

Un gran lote de titulares de tarjetas de visita, que también se puede utilizar con éxito como "tercera mano" para cables. Como puede ver, las impresoras 3D no se limitan solo a los casos para REA.

Para los fanáticos del vapeo, una impresora 3D también puede ser útil al diseñar mods de boxeo caseros.

Además, no se olvide de elementos de los casos como pestillos, particiones delgadas, etc. Estos elementos, incluso las impresoras FDM perfectas, no imprimen perfectamente y no pueden soportar las cargas que soportan las piezas moldeadas. En este caso, las impresoras SLA, por ejemplo, la conocida Forma 2, salvan la situación, y al usar fotopolímeros quemables, puede fundir el cuerpo de su producto de metal (incluso precioso).

En esta imagen a la derecha está la parte original de los auriculares ligitech, ya que vemos que los pestillos delgados están rotos. Este fue escaneado e impreso en una impresora 3D Formlabs Form2.

No olvide que los productos impresos en la impresora de fotopolímero Formlabs Form2 prácticamente no requieren procesamiento posterior, recibirá de inmediato un producto de calidad inigualable. Esta impresora le permite crear un modelo maestro para fundir carcasas sin procesamiento adicional, como ejemplo, la carcasa impresa que hemos impreso con el máximo detalle:

Con fundición posterior en silicona:

Y algunas carcasas más. Sin saber de antemano, pocos distinguirán estos productos de los de fábrica.

También vale la pena señalar que hay diferentes polímeros que difieren en propiedades físicas, químicas y ópticas. Entonces podemos imprimir inmediatamente algunas partes de los dispositivos transparentes.

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