Incidi un circuito con gli accessori per la cucina: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Mentre armeggi con progetti di elettronica, ti renderai presto conto che più sono complessi, più sono difficili da saldare insieme. Di solito significa creare un nido di cavi individuali, che può essere ingombrante e difficile da risolvere. È ora di provare a creare i tuoi circuiti stampati a casa! Sono un ottimo modo per testare nuovi progetti di circuiti e rendere l'assemblaggio del tuo progetto molto più semplice in un secondo momento: basta aggiungere parti.

C'è un problema, però: la maggior parte dei kit esistenti là fuori usa sostanze chimiche davvero sgradevoli come il cloruro ferrico o l'acido cloridrico per incidere il rame … quindi in questo tutorial, ti mostrerò un modo per farlo con le cose nella tua cucina. Chiamala creazione di circuiti high-tech-low-tech, se vuoi..

Avrai bisogno:

• 1 copia di Autodesk Eagle (o un altro software di progettazione di schede)
• 1 confezione di scheda rivestita in rame (PCB vuoto su un lato)
• 1 confezione di carta adesiva (importante: il supporto sicuro si stacca in UN GRANDE PEZZO - nessun taglio preconfezionato)
• 1 ferro da stiro
• 1 stampante laser per ufficio
• 1 flacone di acetone o smalto per unghie
• 1 bottiglia di aceto bianco
• 1 bottiglia di perossido di idrogeno
• 1 scatola di sale da cucina (meglio macinato finemente)
• 1 scatola Foglio di alluminio
• Guanti e protezione per gli occhi

Passaggio 1: prepara la progettazione del PCB

Dopo aver testato il tuo circuito su una breadboard, puoi iniziare a disporre i tuoi componenti nel software. Ci sono molti modi per farlo: ho usato Autodesk Eagle, che è gratuito, ma molto potente. Non spiegherò come usarlo qui, è molto al di fuori dell'ambito di un Instructable. Se vuoi imparare, però, Sparkfun.com ha alcuni tutorial davvero fantastici.

Indipendentemente dal software che scegli, dovrai salvare o esportare il design come file-p.webp

Quando hai finito, usa un software di modifica delle immagini come Gimp (o anche iPhoto) per capovolgerlo e creare un'IMMAGINE SPECCHIATA. Se non lo fai, il tuo PCB finale uscirà al contrario.

Ottenere un'immagine della tavola da Eagle:

• Fare clic sul pulsante "Impostazioni livello". (sembra tre quadrati multicolori).
• Assicurati che siano visualizzate SOLO le tracce e i pad nella parte inferiore della scheda. Queste sono le cose che vuoi vedere fisicamente incise sulla tua tavola. Di solito questo sarà il livello 16 ("Bottom"), 17 ("Pads"), 18 ("Vias") e 20 ("Dimension)".
• Nel menu "file", seleziona "esporta", quindi "immagine".
• Imposta la risoluzione su 1200 dpi e ASSICURATI di selezionare "monocromatico".
• Dai un nome al file e salvalo.

Passaggio 2: preparare la carta di trasferimento

È ora di trasferire il tuo progetto sul PCB in rame. Per fare questo. dovrai stamparlo sulla carta di supporto dell'adesivo.

Come mai? Stampando al laser il disegno su questa carta antiaderente, saremo in grado di stirare facilmente il toner sul rame bianco. Una volta incollato, forma una bella maschera: tutto il rame lasciato esposto verrà inciso; qualunque cosa sia coperta dal toner della stampante rimarrà metallo solido, formando il tuo circuito.

Per prima cosa, prepara la carta. Stacca tutti gli adesivi e pulisci il lato ceroso del supporto con un po' di acetone. Assicurati di lasciarlo asciugare. Questo rimuoverà eventuali oli dalle dita (o dagli adesivi) e ti darà risultati molto più uniformi quando provi a stamparci sopra.

Passaggio 3: stampa il tuo trasferimento

Una volta che la carta è pronta, inseriscila nel vassoio "foglio singolo" della stampante laser (di solito quello che si piega per accettare oggetti come le buste). Assicurati di stampare sul lato lucido e ceroso!!

Se tutto va bene, dovresti avere una stampa come quella mostrata sopra. In caso contrario, non preoccuparti: puliscilo con acetone e riprova! Di solito puoi ottenere 2-3 usi da un foglio prima che inizi a diventare troppo fragile per essere usato.

Passaggio 4: trasferire il progetto su PCB

Hai una buona stampa? Stupendo. Ora prepara la tua scheda di rame vuota per il trasferimento.

Puliscilo con acetone e lascialo asciugare. NON toccare nuovamente la superficie prima del passaggio successivo! L'olio delle dita impedirà al disegno di attaccarsi al rame

Attacca la scheda di rame vuota a faccia in su su un pezzo di cartone o legno di scarto. Un po' di nastro biadesivo è utile per evitare che si muova

Appoggia il tuo disegno PCB appena stampato sulla scheda di rame. Puoi fissare i bordi con del nastro adesivo per evitare che il foglio scivoli

Impostare un ferro da stiro su alto (impostazione biancheria) e premere sulla carta adesiva che copre la piastra di rame. Tieni il ferro in posizione, coprendo l'intera tavola. NOTA: se i bordi risultano frastagliati o sembrano colanti, significa che il toner si sta sciogliendo troppo. Prova a mettere il ferro su un'impostazione più bassa e a premere più a lungo

• Premi forte per 60 secondi, quindi muovi lentamente il ferro mentre premi per 3-4 minuti. Ho trovato utile premere delicatamente sulle aree dettagliate con la punta del ferro per assicurarmi che si trasferiscano completamente.
• Togliete dal fuoco e aspettate che la tavola si raffreddi qualche minuto. Mentre è ancora caldo (ma non bollente), stacca delicatamente la carta di trasferimento. Se l'hai fatto bene, il tuo design sarà attaccato al rame!

Usa un pennarello o uno smalto per unghie per riempire le aree che non si sono trasferite completamente o che sono uscite leggermente. Se qualche traccia è troppo ravvicinata, puoi anche raschiare via parte del toner con una lama o un ago X-acto

Passaggio 5: incidi la tua tavola

Il momento della verità. Indossa i guanti e la protezione per gli occhi e preparati a incidere! Prima di farlo, però, una parola di cautela:

NON, ripeto, NON versare acetone nella soluzione mordenzante. L'acetone e il perossido di idrogeno possono reagire per causare una sostanza chimica altamente infiammabile e possibilmente esplosiva. Date le basse concentrazioni di perossido di idrogeno che stiamo usando (soluzione al 3%), è improbabile, è comunque meglio prevenire che curare. Ora, avanti con lo spettacolo!

Mescolare un rapporto 1:1 di aceto e perossido in un piccolo contenitore tupperware. Ho trovato utile riscaldarlo nel microonde per accelerare la reazione chimica

• Aggiungi tanto sale quanto ne manterrà la soluzione.
• Metti il PCB con il tuo progetto appena trasferito nel cestino. Dovresti sentire un suono frizzante mentre la reazione inizia a funzionare.
• Mescolare di tanto in tanto la miscela e aggiungere altro sale e acqua ossigenata se necessario. Man mano che si dissolve, sulla superficie del pannello di rame si formerà della sporcizia: puoi accelerare il processo pulendo delicatamente con una spugna o un pennello.
• Dopo circa un'ora, la tua tavola dovrebbe essere pronta! Assicurati di RISCIACQUARE LA TAVOLA CON ACQUA, quindi rimuovi il toner rimanente con acetone e lascia asciugare.
• Quindi, praticare dei fori nelle pastiglie dei componenti con piccoli pezzi come questi (un trapano a colonna o una mano ferma aiuta - si rompono molto facilmente).

Sei quasi pronto per iniziare a saldare! L'ultima cosa da fare (e questo è importante) è ripulire in sicurezza il tuo casino.

Passaggio 6: smaltire in sicurezza l'agente mordente

Quando hai finito di incidere, il liquido apparirà blu-verde. Questo perché il processo ha creato acetato di rame (II), che è velenoso. Non è fantastico buttarlo giù per lo scarico, quindi lo neutralizziamo.

• Tagliare circa un piede quadrato di foglio di alluminio in piccoli pezzi. Mescolare i pezzi nel liquido di incisione blu-verde e lasciare fuori per alcune ore.
• Il liquido diventerà viola e vedrai piccoli granelli marroni depositarsi sul fondo. Congratulazioni: hai appena trasformato quel cloruro di rame in innocui sali di alluminio e rame elementare (i granelli marroni).
• Ora puoi smaltirlo in sicurezza nel tuo scarico.

Note finali: non scoraggiarti se la tua tavola non esce bene la prima volta. Ci sono voluti un po' di tentativi ed errori per ottenere i miei come li desideravo, ma è molto più veloce e più soddisfacente rispetto all'ordinazione di tavole dall'estero!

Inoltre: NON sono un chimico - se lo sei, per favore valuta i metodi di smaltimento! Per maggiori informazioni su questa tecnica di incisione (e sullo smaltimento), c'è un'ottima discussione su Blondihacks.com. Costruzione felice!

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AGGIORNAMENTO: alcune persone hanno sottolineato nei commenti che la mia chimica potrebbe essere leggermente sbagliata - con abbastanza sale nella miscela, la soluzione potrebbe diventare verde, il che significa che è cloruro di rame (II), la stessa cosa in alcuni killer di radici. In tal caso, l'aggiunta di un foglio di alluminio produrrebbe solo un'altra sostanza chimica velenosa, il cloruro di alluminio (II), e non dovrebbe essere gettato nello scarico. Vedi la discussione su stackexchange per maggiori dettagli

se c'è qualche dubbio sul fatto che sia sicuro sciacquare il liquido, però, puoi sempre mescolarlo con gesso di parigi, aspettare che si indurisca e buttare via il tutto

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