电子产品中的3D打印



3D打印机无疑是一种出色的设备,对于许多人来说,它已成为不可缺少的设备。但通常,人们在寻找3D打印新应用程序时走得太远。今天让我们谈谈使用3D打印机生产印刷电路板和REA外壳。

首先,考虑所有用于制造印刷电路板(以下称为PCB)的方法。

PP生产


电子发烧友经常梦想在家中生产印刷电路板的设备。当然,还有伟大的技术“ LUT”(激光熨烫技术)以及经典的光刻胶。但是我常常懒得把它们弄乱,我希望有人为你做所有的事情。

还有一些创建软件的区域:

  • 去除导电层。研磨或刮擦玻璃纤维铜层
  • 去除玻璃纤维表面的保护层
  • 光刻胶亮点
  • 保护层在玻璃纤维上的应用
  • 在不同材料的表面上直接印刷导电和电介质轨道
  • 用导电材料填充空腔

去除导电层。研磨或刮擦玻璃纤维铜层


这种方法是最简单的,甚至具有非常摇摇欲坠且便宜的铣刀来完成此任务。许多发烧友甚至在他们的3D打印机上放了一个小型雕刻机,并成功地研磨了PP。 (展望未来,假设基于3D打印机的铣床仅能够铣削软件,仅此而已。尽管许多制造商都在尝试将它们组合在一起,但铣床和3D打印机却是不同的设备)。

» Roland EGX-350

工作区域尺寸:305 x 230 x 40毫米;主轴功率:50 W,20,000 rpm;轴数:3


EGX-350是最受欢迎的Roland雕刻机系列。 EGX-350体积小巧,能够在有色金属上进行全尺寸雕刻,具有高达20,000 rpm的高速主轴以及在曲面上进行雕刻的功能,因此在印刷版制造,广告纪念品雕刻,不仅可以在珠宝首饰中创建蜡质模型,还可以在机械工程中用于打标,雕刻印刷电路板和电极以进行电腐蚀等。

» Roland EGX-400

工作区域尺寸:407 x 305 x 42.5毫米;主轴功率:72 W,30000 rpm;轴数:3


EGX-400是专业的Roland雕刻机,专为高速雕刻而设计。罗兰EGX-400得益于高速主轴,最高30,000 rpm的速度,全轴伺服电机和FFP(前馈处理)技术,可向前扫描程序几步,并实现高速和平滑的曲线移动,因此是同类产品中的佼佼者


» Roland EGX-600

工作区域尺寸:610 x 407 x 42.5毫米;主轴功率:70 W,30000 rpm;轴数:3

EGX-600是一款功能强大且高精度的Roland CAMM-2 PRO雕刻机,带有伺服驱动器,以可承受的价格进行专业2D / 3D雕刻和铣削。 EGX PRO是一系列雕刻机,配备了先进的工业技术,具有专业雕刻机的功率,工作台尺寸和速度,但价格实惠。 EGX-600配备70瓦主轴,转速为30'000 rpm。 EGX-600机器非常适合制造用于压印和浮雕压印的高精度印章。此外,机器还刻有铭牌,标签,纪念章,三维题字,仪表板,印刷电路板等等。

如您所见,这些机器并不是最便宜的,而且很少有无线电爱好者能够负担得起。但是,本文中为铣削准备电路的说明仍然是:“ 在家中使用印刷电路板,或如何在家中使用CNC机床制造印刷电路板。”

此方法不仅限于一台铣床,还可以使用足够强大的激光来燃烧轨迹或用针刮擦轨迹。并且也要使用电蚀法

激光雕刻软件





后一种方法引起很大争议,并且更适用于以下方法。

去除玻璃纤维表面的保护层


在此视频中仅演示了用针去除油漆的方法:



永久标记用作保护层,机器本身不过是3D打印机。

以相同的方式,任何激光模块均可用于烧穿上部保护层,然后进行蚀刻。

光刻胶亮点


看来这种方法早已为人所知,您能提出什么新方法?但是在这里,任何CNC设备都可以为我们提供帮助。毕竟,激光不仅可以燃烧电路板或保护层,而且还可以用光致抗蚀剂照亮电路板的必要区域。以下是一些示例项目:



LaserExposer-使用打印机的激光扫描来获取图像。如果您做了一点魔术,就可以使用此设备制作出质量好的光敏聚合物3D打印机。



DiyouPCB-在这种情况下,机械和电子学更简单。但是使用相同的原理。激光二极管取自BlueRay驱动器的头部。

保护层在玻璃纤维上的应用


可以将这种方法称为最简单的方法之一,而不是雕刻机,激光或打印头,而是使用常规的永久性标记器并绘制板子。尽管这种方式很简单,但要在带有标记条厚度的所有限制的薄轨道板上繁殖是非常困难的。



不要忘了我们的老朋友,一台普通的纸质喷墨打印机,许多改造过的旧设备,可以在T恤或印刷电路板上进行打印。在文章“ 印刷电路板模板的直接喷墨打印 ”中了解更多

在不同材料的表面上直接印刷导电和电介质轨道


最接近3D打印主题的是创建PP的方法,在某些情况下甚至是立即创建的方法。让我们从最简单的设备开始:

在PCB的表面上绘制不仅可以施加保护层,还可以“印刷”导电层。



众所周知,石墨是一种导体,它使您可以在一张纸上绘制印刷电路板。是的,石墨不是最好的导体,几乎可以肯定,这样的电路板是行不通的,但是铅笔可以用银色墨水记号笔代替,就像在Ex1 PCB打印机中实现的那样,



并且非常接近3D打印机,我们想引入两个类似的项目:



Voltera:您的电路板原型制作机是一种可以印刷导电胶或将焊料涂在烤箱中烘烤的设备。



体素8-此设备使用施加导体的相同原理,但立即在其周围打印外壳。事实证明某种集成电路。该公司以印刷小型直升机为例展示了该技术的潜力。无疑,这种方法可以为创建复杂的多维电路和整个设备开辟新的视野,但是到目前为止,该技术具有许多局限性。例如,安装足够大且轨道又厚又厚,则不能使用烙铁。

顺便说一下,不要打折导电塑料,在两喷嘴打印机上,很可能会打印出非常适合培训的塑料电路。

用导电材料填充空腔


后者的方法,有点笨拙,但地方。它不允许获得薄而紧凑的板或多层板。并且也完全消除了高温的影响,它们无法焊接。

如您所见,通过将廉价的家用打印机转换为雕刻机(激光或铣削),或者直接用塑料或浆糊印刷电路板,可以非常成功地用于制造PP。值得您注意的是,上述所有方法都不允许完全制造多层PP,这是许多无线电爱好者的绊脚石。我们希望这个问题能尽快得到解决。

好吧,3D打印机的应用还不止于此。

REA外壳


如果使用软件或多或少地了解了一切,即使您没有用于自动创建板的复杂设备,也可以随时返回到LUT。设备外壳通常会出现问题。当然,有标准的REA盒,但它们并不总是适用于自制产品,因为必须严格观察电路板和元件的尺寸,这并不总是很方便。同样,不要忘记问题的美学方面。在这种情况下,普通的FDM 3D打印机可以为我们提供完美的帮助。唯一的问题是,是否有任何打印机适合这些任务。

在撰写本文时,老虎友善地分享了他的经验。进一步说:

“一旦我有了彻底了解此问题的经验。该公司的任务是开发瓢虫形式的REA外壳,并进一步制造用于TPA的模具。当您了解问题所在时,该盒子看起来应该像一头牛,并且有必要在盒子内部安装标准的正方形板。建模过程花了很长时间,但是在创建原型阶段出现了意外问题。那时,我们的stratasys尺寸破裂,我们不得不在侧面订购印刷品。他们用不溶性支持物和厚层的PLA塑料为我们印制了这种情况。我不得不腻子并手动完成模型很长时间。

然后,当然,我们在翻新的stratasys上打印了其余模型,并完全完成了机箱的设计。随后,3D模型进入工厂。模具已经制成的地方。

从这个故事中可以清楚地看出,并非所有型号的表壳都可以毫无问题地进行打印,因此经常需要使用即时支持进行打印。对于此类产品,Picaso Designer PRO 250是理想的选择

因此,例如,此案例的实例使用两种ABS + HIPS材料在Picaso Designer Pro250上印刷



同意,在没有可溶支撑的情况下,高质量印刷这种复杂的工程零件几乎是不可能的。



一大批名片夹,也可以成功用作电线的“第三只手”。如您所见,3D打印机不仅限于REA。



对于vaping迷来说,在设计自制拳击游戏时,3d打印机也可以派上用场。



另外,请不要忘记锁扣,薄隔断等情况下的情况。这些元素,即使是完美的FDM打印机,也无法完美打印,并且无法承受模制零件所承受的负载。在这种情况下,SLA打印机(例如著名的Form 2)可以避免这种情况,并且使用可燃的光敏聚合物,您可以从金属(甚至是贵重的)上铸造产品的主体。



右图是ligitech耳机的原始零件,因为我们看到的是细小的闩锁坏了。对此进行了扫描并在Formlabs Form2 3D打印机上打印。

不要忘记,在Formlabs Form2光敏聚合物打印机上打印的产品实际上不需要后期处理,您会立即获得质量无与伦比的产品。使用此打印机,您无需进行额外处理即可创建用于铸造外壳的主模型,例如,我们已详细打印了印刷盒:



随后在硅树脂中铸造:



以及其他一些外壳。事先不知道,很少有人将这些产品与工厂产品区分开。





还值得注意的是,存在不同的物理,化学和光学性质不同的聚合物。因此,我们可以立即透明地打印设备的某些部分。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399179/


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