⛎ 🎗️ 👩🏾‍💻 इलेक्ट्रॉनिक्स में 3 डी प्रिंटिंग 🥡 💩 🐅

3 डी प्रिंटर निस्संदेह एक उत्कृष्ट उपकरण है, जो कई लोगों के लिए अपरिहार्य बन गया है। लेकिन अक्सर, लोग 3 डी प्रिंटिंग के लिए नए अनुप्रयोगों की तलाश में बहुत दूर जाते हैं। आइए आज 3 डी प्रिंटर का उपयोग करके मुद्रित सर्किट बोर्ड और आरईए मामलों के उत्पादन के बारे में बात करते हैं।

पहले, मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने के लिए सभी तरीकों पर विचार करें (बाद में पीसीबी के रूप में संदर्भित)।

पीपी उत्पादन

इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रति उत्साही अक्सर घर पर मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए एक उपकरण का सपना देखते हैं। बेशक, वहाँ महान तकनीक "LUT" (लेजर-इस्त्री तकनीक), साथ ही साथ क्लासिक फोटोरिस्टिस्ट है। लेकिन अक्सर इस सब के साथ गड़बड़ करने के लिए आलसी, मैं चाहता हूं कि कोई आपके लिए सब कुछ करे।

और सॉफ्टवेयर बनाने के कई क्षेत्र हैं:

प्रवाहकीय परत को हटाने। शीसे रेशा तांबे की परत का मिलिंग या स्क्रैपिंग
शीसे रेशा की सतह से सुरक्षात्मक परत को हटाना
फोटोरिस्ट हाइलाइट
शीसे रेशा पर एक सुरक्षात्मक परत का अनुप्रयोग
विभिन्न सामग्रियों की सतह पर प्रवाहकीय और ढांकता हुआ पटरियों का प्रत्यक्ष मुद्रण
प्रवाहकीय सामग्री के साथ गुहाओं को भरना

प्रवाहकीय परत को हटाने। शीसे रेशा तांबे की परत का मिलिंग या स्क्रैपिंग

यह विधि सबसे सरल है, और यहां तक कि इस कार्य से निपटने के लिए एक बहुत ही अस्थिर और सस्ते मिलिंग कटर भी है। कई उत्साही लोगों ने भी अपने 3 डी प्रिंटर और सफलतापूर्वक मिल पीपी पर एक छोटा सा उत्कीर्णक लगाया। (आगे देखते हुए, बताते हैं कि एक 3D प्रिंटर-आधारित मिलिंग मशीन केवल सॉफ्टवेयर को मिलाने में सक्षम है, इससे अधिक कुछ नहीं। एक मिलिंग मशीन और एक 3D प्रिंटर विभिन्न डिवाइस हैं, हालांकि कई निर्माता उन्हें संयोजित करने का प्रयास कर रहे हैं)।

» रोलैंड EGX-350

कार्य क्षेत्र का आकार: 305 x 230 x 40 मिमी; स्पिंडल पावर: 50 डब्ल्यू, 20,000 आरपीएम; धुरों की संख्या: 3

EGX-350 सबसे लोकप्रिय रोलैंड उत्कीर्णन मशीन रेंज है। अपने कॉम्पैक्ट आकार के कारण, गैर-लौह धातुओं पर पूर्ण पैमाने पर उत्कीर्णन करने की क्षमता, 20,000 आरपीएम तक की घूर्णी गति के साथ एक उच्च गति वाली धुरी, और घुमावदार सतहों पर उत्कीर्णन कार्य, ईजीएक्स -350 मुद्रण प्लेटों के निर्माण से विभिन्न क्षेत्रों में आवेदन पाता है, विज्ञापन स्मारिका उत्पादों की उत्कीर्णन करता है। गहनों में मोम मास्टर मॉडल बनाना, और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में भी प्रयोग किया जाता है, मुद्रित सर्किट बोर्डों को उकेरना और इलेक्ट्रोसेरियन के लिए इलेक्ट्रोड और बहुत कुछ।

» रोलैंड EGX-400

कार्य क्षेत्र का आकार: 407 x 305 x 42.5 मिमी; स्पिंडल पावर: 72 डब्ल्यू, 30000 आरपीएम; धुरों की संख्या: 3

ईजीएक्स -400 एक पेशेवर रोलैंड उत्कीर्णन मशीन है जिसे विशेष रूप से उच्च गति उत्कीर्णन के लिए डिज़ाइन किया गया है। 30,000 आरपीएम, ऑल-एक्सिस सर्विसमोटर्स और एफएफपी (फीड फारवर्ड प्रोसेसिंग) तकनीक की गति के साथ उच्च गति वाले धुरी के लिए धन्यवाद, जो प्रोग्राम को कई कदम आगे स्कैन करता है और घटता पर उच्च गति और चिकनी गति प्राप्त करने की अनुमति देता है, रोलाण्ड ईजीएक्स -400 अपनी कक्षा में अग्रणी है।

» रोलैंड EGX-600

कार्य क्षेत्र का आकार: 610 x 407 x 42.5 मिमी; स्पिंडल पावर: 70 डब्ल्यू, 30000 आरपीएम; धुरों की संख्या: 3

ईजीएक्स -600 एक शक्तिशाली और उच्च-सटीक रोलैंड CAMM-2 PRO उत्कीर्णन मशीन है जिसमें पेशेवर 2D / 3D उत्कीर्णन और सस्ती कीमत पर मिलिंग के लिए ड्राइव है। ईजीएक्स प्रो पेशेवर उत्कीर्णन मशीनों की शक्ति, तालिका आकार और गति के साथ उन्नत औद्योगिक प्रौद्योगिकियों से सुसज्जित उत्कीर्णन मशीनों की एक श्रृंखला है, लेकिन सस्ती कीमतों पर। EGX-600 70 वाट स्पिंडल और 30'000 आरपीएम की रोटेशन स्पीड से लैस है। EGX-600 मशीनें आदर्श रूप से एम्बॉसिंग और राहत स्टैम्पिंग के लिए उच्च-परिशुद्धता मुद्रण टिकटों के निर्माण के लिए उपयुक्त हैं। इसके अलावा, मशीनें नेमप्लेट, टैग, मेडल, तीन-आयामी शिलालेख, डैशबोर्ड, मुद्रित सर्किट बोर्ड और बहुत कुछ उत्कीर्ण करती हैं।

जैसा कि आप देख सकते हैं, मशीनें सबसे सस्ती नहीं हैं, और कुछ रेडियो एमेच्योर उन्हें खरीद सकते हैं। लेकिन फिर भी, इस लेख में मिलिंग के लिए सर्किट तैयार करने का निर्देश है: " घर पर मुद्रित सर्किट बोर्ड, या सीएनसी मशीन का उपयोग करके घर पर मुद्रित सर्किट बोर्ड कैसे बनाया जाए ।"

यह विधि एक चक्की तक सीमित नहीं है, लेकिन आप एक सुई के साथ पटरियों, या खरोंच पटरियों को जलाने के लिए एक पर्याप्त शक्तिशाली लेजर का उपयोग कर सकते हैं। और इलेक्ट्रोसेशन की विधि का भी उपयोग करें ।

लेजर उत्कीर्णन सॉफ्टवेयर

उत्तरार्द्ध विधि काफी विवादास्पद है और निम्नलिखित विधि के लिए अधिक उपयुक्त है।

शीसे रेशा की सतह से सुरक्षात्मक परत को हटाना

इस वीडियो में बस सुई से पेंट हटाने की विधि का प्रदर्शन किया गया है:

एक स्थायी मार्कर का उपयोग एक सुरक्षात्मक परत के रूप में किया जाता है, और मशीन स्वयं एक 3 डी प्रिंटर से ज्यादा कुछ नहीं है।

उसी तरह, किसी भी लेजर मॉड्यूल का उपयोग ऊपरी सुरक्षात्मक परत के माध्यम से जलाने के लिए किया जा सकता है , इसके बाद नक़्क़ाशी की जा सकती है।

फोटोरिस्ट हाइलाइट

ऐसा लगता है कि यह विधि लंबे समय से ज्ञात है, और आप नए के साथ क्या कर सकते हैं? लेकिन यहाँ, कोई भी सीएनसी उपकरण हमारी सहायता के लिए आता है। सब के बाद, एक लेजर न केवल एक बोर्ड या सुरक्षात्मक परत को जला सकता है, बल्कि हमारे बोर्ड के आवश्यक क्षेत्रों को भी एक फोटोरसिस्ट के साथ रोशन कर सकता है। एक उदाहरण के लिए यहां कुछ परियोजनाएं हैं:

LaserExposer - एक प्रिंटर से एक लेजर स्कैन का उपयोग छवि प्राप्त करने के लिए किया जाता है। यदि आप थोड़ा सा जादू करते हैं, तो आप इस डिवाइस से एक अच्छा फोटोपॉलिमर 3 डी प्रिंटर बना सकते हैं।

DiyouPCB - इस मामले में, यांत्रिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स सरल हैं। लेकिन उसी सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। लेजर डायोड ब्लूरे ड्राइव के प्रमुख से लिया गया है।

शीसे रेशा पर एक सुरक्षात्मक परत का अनुप्रयोग

इस विधि को सरलतम में से एक कहा जा सकता है, एक उत्कीर्णन के बजाय, एक लेजर या एक प्रिंट सिर, हम एक नियमित रूप से स्थायी मार्कर संलग्न करते हैं और हमारे बोर्ड को आकर्षित करते हैं। इस तरह से सादगी के बावजूद, मार्कर रॉड की मोटाई में सभी सीमाओं के साथ पतली पटरियों के साथ एक बोर्ड को प्रजनन करना बहुत मुश्किल है।

हमारे पुराने दोस्त के बारे में मत भूलना, कागज के लिए एक साधारण इंकजेट प्रिंटर, टी-शर्ट या प्रिंटिंग सर्किट बोर्ड पर छपाई के लिए कई रीमॉडेल पुराने उपकरण। लेख में और पढ़ें " मुद्रित सर्किट बोर्ड टेम्पलेट का प्रत्यक्ष इंकजेट मुद्रण "।

विभिन्न सामग्रियों की सतह पर प्रवाहकीय और ढांकता हुआ पटरियों का प्रत्यक्ष मुद्रण

3 डी प्रिंटिंग के विषय के सबसे करीब पीपी बनाने की विधि है और, कुछ मामलों में, तुरंत मामला। चलो सरलतम उपकरणों से शुरू करते हैं:

पीसीबी की सतह पर ड्राइंग न केवल एक सुरक्षात्मक परत को लागू करने की अनुमति देता है, बल्कि प्रवाहकीय भी "मुद्रण" करता है।

जैसा कि आप जानते हैं कि ग्रेफाइट एक कंडक्टर है, जो आपको कागज की शीट पर मुद्रित सर्किट बोर्ड खींचने की अनुमति देता है। हां, ग्रेफाइट सबसे अच्छा कंडक्टर नहीं है और लगभग निश्चित रूप से ऐसा बोर्ड काम नहीं करेगा, लेकिन पेंसिल को सिल्वर इंक मार्कर से बदला जा सकता है, जैसा कि Ex1 PCB प्रिंटर में लागू किया गया था ।

और 3D प्रिंटर के बहुत करीब आने के बाद, हम दो नए प्रोजेक्ट पेश करना चाहते हैं:

वोल्तेरा : आपका सर्किट बोर्ड प्रोटोटाइपिंग मशीन एक उपकरण है जो प्रवाहकीय पेस्ट को प्रिंट कर सकता है या ओवन में बेकिंग के लिए सोल्डर लगा सकता है।

Voxel8- यह उपकरण कंडक्टरों को लागू करने के समान सिद्धांत का उपयोग करता है, लेकिन तुरंत उनके चारों ओर एक आवास प्रिंट करता है। यह किसी प्रकार के एकीकृत परिपथ का पता लगाता है। कंपनी ने एक छोटे क्वाड्रोकॉप्टर को छापने के उदाहरण का उपयोग करते हुए इस तकनीक की क्षमता का प्रदर्शन किया। निस्संदेह, यह दृष्टिकोण जटिल बहुआयामी सर्किट और संपूर्ण उपकरणों को बनाने के लिए नए क्षितिज खोल सकता है, लेकिन अभी तक इस तकनीक की कई सीमाएं हैं। उदाहरण के लिए, एक पर्याप्त रूप से बड़ी स्थापना और मोटी, वाष्पशील पटरियों, आप टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग नहीं कर सकते हैं।

वैसे, प्रवाहकीय प्लास्टिक को छूट न दें, और दो-नोजल प्रिंटर पर प्लास्टिक सर्किट को प्रिंट करना काफी संभव है जो प्रशिक्षण के लिए काफी उपयुक्त हैं।

प्रवाहकीय सामग्री के साथ गुहाओं को भरना

और अंतिम विधि , थोड़ा अनाड़ी, लेकिन होने के लिए एक जगह है। यह पतले और कॉम्पैक्ट बोर्ड, या बहुपरत प्राप्त करने की अनुमति नहीं देता है। और उच्च तापमान के प्रभावों को भी पूरी तरह से समाप्त कर देता है, उन्हें मिलाप नहीं किया जा सकता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, एक सस्ते होम प्रिंटर का उपयोग पीपीआर बनाने के लिए सफलतापूर्वक एक उत्कीर्णन (लेजर या मिलिंग) में, या सीधे प्लास्टिक या पेस्ट के साथ प्रिंट बोर्ड द्वारा किया जा सकता है। यह इस तथ्य पर आपका ध्यान देने योग्य है कि उपरोक्त सभी तरीके पूरी तरह से बहुपरत पीपी को गढ़ने की अनुमति नहीं देते हैं, जो कई रेडियो उत्साही लोगों के लिए एक ठोकर है। हमें उम्मीद है कि जल्द ही इस समस्या का सफलतापूर्वक समाधान हो जाएगा।

खैर, 3 डी प्रिंटर का आवेदन वहाँ समाप्त नहीं होता है।

आरईए एनक्लोजर

यदि सॉफ़्टवेयर के साथ सब कुछ अधिक या कम स्पष्ट है, और भले ही आपके पास स्वचालित रूप से बोर्ड बनाने के लिए परिष्कृत उपकरण नहीं हैं, तो आप हमेशा LUT पर लौट सकते हैं। उपकरणों के मामलों के साथ अक्सर समस्याएं होती हैं। बेशक, मानक आरईए मामले हैं, लेकिन वे हमेशा घर के बने उत्पादों के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं, उनके लिए बोर्ड और तत्वों के आकार का कड़ाई से निरीक्षण करना आवश्यक है, जो हमेशा सुविधाजनक नहीं होता है। इसके अलावा, मुद्दे के सौंदर्य पक्ष के बारे में मत भूलना। इस मामले में, एक साधारण एफडीएम 3 डी प्रिंटर हमें पूरी तरह से मदद करता है। एकमात्र सवाल यह है कि क्या कोई प्रिंटर इन कार्यों के लिए उपयुक्त है।

लेख की तैयारी के दौरान, बाघ ने अपने अनुभव को साझा किया । उनके शब्दों से आगे:

“एक बार मुझे इस मुद्दे को अच्छी तरह से जानने का अनुभव था। कंपनी ने इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों के लिए मोल्ड के आगे के निर्माण के साथ एक लेडीबग के रूप में आरईए मामले को विकसित करने का काम दिया। जैसा कि आप समस्या को समझते हैं, इस मामले को गाय की तरह देखना चाहिए था, और मामले के अंदर एक मानक वर्ग बोर्ड को फिट करना आवश्यक था। मॉडलिंग की प्रक्रिया में लंबा समय नहीं लगा, लेकिन प्रोटोटाइप बनाने के चरण में एक अप्रत्याशित समस्या उत्पन्न हो गई। उस समय, हमारे स्ट्रैटेसिस का आयाम टूट गया और हमें किनारे पर प्रिंट का ऑर्डर देना पड़ा। उन्होंने इस मामले को हमारे लिए पीएलए प्लास्टिक से अघुलनशील समर्थन और एक मोटी परत के साथ मुद्रित किया। मुझे लंबे समय तक मैन्युअल रूप से मॉडल को पोटीन और खत्म करना था।

फिर निश्चित रूप से हमने रिफर्बिश्ड स्ट्रैटेसीज़ पर बाकी मॉडल छापे, और केस के डिज़ाइन के साथ पूरी तरह से समाप्त हो गए। इसके बाद, 3 डी मॉडल कारखाने में चला गया। जहां सांचा पहले से बना है।

इस कहानी से यह स्पष्ट है कि मामलों के सभी मॉडल समस्याओं के बिना मुद्रित नहीं होते हैं, और अक्सर तत्काल समर्थन के साथ मुद्रण बस आवश्यक है। ऐसे उत्पादों के लिए, पिकासो डिजाइनर प्रो 250 आदर्श है ।

उदाहरण के लिए, दो एबीएस + कूल्हों सामग्री के साथ पिकासो डिजाइनर प्रो 250 पर मुद्रित मामले का यह उदाहरण ।

सहमत हैं, घुलनशील समर्थन के बिना इस तरह के जटिल इंजीनियरिंग भागों की उच्च गुणवत्ता वाली छपाई लगभग असंभव है।

बिजनेस कार्ड धारकों का एक बड़ा बैच, जिसे तारों के लिए "तीसरे हाथ" के रूप में भी सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, 3 डी प्रिंटर केवल आरईए के लिए मामलों तक सीमित नहीं हैं।

वेपिंग के प्रशंसकों के लिए, होममेड बॉक्सिंग मॉड्स को डिजाइन करते समय एक 3 डी प्रिंटर भी काम में आ सकता है।

इसके अलावा, मामलों के ऐसे तत्वों के बारे में मत भूलो जैसे कि कुंडी, पतली विभाजन, आदि। ये तत्व, यहां तक कि सही FDM प्रिंटर, पूरी तरह से प्रिंट नहीं करते हैं, और वे उन भारों का सामना नहीं कर सकते हैं जो ढाले गए भागों का सामना करते हैं। इस मामले में, SLA प्रिंटर, उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध फॉर्म 2, स्थिति को बचाते हैं। और ज्वलनशील फोटोपॉलिमर का उपयोग करके आप अपने उत्पाद के शरीर को धातु से (यहां तक कि कीमती) भी डाल सकते हैं।

दाईं ओर की इस तस्वीर में लिगिटेक हेडफोन का मूल भाग है, जैसा कि हम देखते हैं कि पतली परतें टूटी हुई हैं। यह एक स्कैन किया गया था और एक फॉर्मलाब्स फॉर्म 2 डी प्रिंटर पर मुद्रित किया गया था।

यह मत भूलो कि Formlabs Form2 photopolymer प्रिंटर पर मुद्रित उत्पादों को व्यावहारिक रूप से पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता नहीं है, आपको तुरंत नायाब गुणवत्ता का उत्पाद प्राप्त होगा। यह प्रिंटर आपको अतिरिक्त प्रसंस्करण के बिना कास्टिंग कास्टिंग के लिए एक मास्टर मॉडल बनाने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, मुद्रित मामला जिसे हमने अधिकतम विवरण में मुद्रित किया है:

सिलिकॉन में बाद की कास्टिंग के साथ:

और कुछ और केसिंग। अग्रिम में नहीं जानते हुए, कुछ इन उत्पादों को कारखाने के लोगों से अलग करेंगे।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि विभिन्न पॉलिमर हैं जो भौतिक, रासायनिक और ऑप्टिकल गुणों में भिन्न हैं। इसलिए हम तुरंत उपकरणों के कुछ हिस्सों को पारदर्शी तरीके से प्रिंट कर सकते हैं।