Tessuto conduttivo: crea circuiti flessibili utilizzando una stampante a getto d'inchiostro.: 4 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

È possibile realizzare circuiti estremamente flessibili e quasi trasparenti utilizzando tessuti conduttivi. Ecco alcuni degli esperimenti che ho fatto con i tessuti conduttivi. Possono essere verniciati o disegnati con resist e quindi incisi come un circuito stampato standard. La colla conduttiva o il filo conduttivo viene quindi utilizzato per fissare i componenti al circuito stampato in tessuto. Per chiarire questo aspetto, la stampante a getto d'inchiostro non viene utilizzata per stampare direttamente il resist sul tessuto. Invece, viene utilizzato solo per stampare il progetto del circuito sul tessuto conduttivo. Dovrai quindi dipingere a mano un resist trasparente sull'immagine a getto d'inchiostro prima che il circuito possa essere inciso. Vedi il passaggio 1 per i dettagli su una stampante che potrebbe funzionare per stampare direttamente il resist su tessuto conduttivo. In alternativa, non è necessaria una stampante a getto d'inchiostro --puoi semplicemente dipingere a mano libera o disegnare sul resist dove vuoi che siano le tracce conduttive. La foto 1 mostra un semplice circuito che accende 3 LED. Ho fatto alcune delle tracce circolari per scoprire se avrebbero condotto bene agli angoli rispetto all'ordito e alla trama del tessuto. MaterialsPerformix (tm) nastro liquido, nero-Disponibile presso Wal-Mart o https://www.thetapeworks.com /liquid-tape.htmGrafite di carbonio, polvere fine- Disponibile in quantità maggiori su https://www.elementalscientific.net/Disponibile in quantità minori presso il tuo negozio di ferramenta locale. Si chiama grafite lubrificante ed è disponibile in piccoli tubi o flaconi. Filo conduttivo: disponibile in piccole bobine su: https://members.shaw.ca/ubik/thread/order.html o su: https://www.sparkfun.com/ commerce/categories.php?cPath=2_135Tessuti conduttivi disponibili su: https://www.lessemf.com/fabric.htmlClear Nail PolishCrayons Mordenzante al cloruro di ferro disponibile su: https://www.allelectronics.com/cgi-bin/item/ER -3/445/DRY_CONCENTRATED_ETCHANT_.htmlo su: https://www.circuitspecialists.com/search.itml?icQuery=ferric+chlorideInkjet printertoluol solvent-disponibile nei negozi di ferramentawax paperPic 2 mostra i tre tessuti conduttivi utilizzati in questo istruibile. 1-VeilShield-A rete in poliestere placcato con rame annerito. Molto leggero e trasparente al 70%.2-FlecTron-rame nylon ripstop.3-Nickel Mesh-Rame semitrasparente e poliestere nichelato. La foto 3 mostra il retro del circuito e i componenti incollati.

Passaggio 1: stampare il modello del circuito con una stampante a getto d'inchiostro

Crea un'immagine in bianco e nero in un programma di disegno o immagine che sarà il modello per il tuo circuito. Stampalo al centro di un pezzo di carta da copia e regola le dimensioni dell'immagine fino a ottenere le dimensioni esatte del circuito stampato che stai cercando. Le tracce finali dovrebbero essere larghe da 1'/8" a 1/4". Rendili più larghi se prevedi di trasportare più di 100 mA di corrente attraverso di essi. Successivamente incolla un quadrato di tessuto conduttivo al centro di un normale pezzo di carta da copia (foto 4). Lo smalto trasparente funziona bene poiché si asciuga in modo sottile e veloce (circa 5 minuti). Incolla tutta la parte superiore del tessuto (il lato che alimenta la stampante) e poi metti una goccia di colla sul fondo del tessuto per tenerlo ben teso. Quindi, stampa il motivo del tuo circuito stampato (foto 5) sul tessuto conduttivo. A volte ci vogliono un paio di passaggi per vedere facilmente il motivo sul tessuto. Un esperimento fallito Inizialmente ho provato a stampare direttamente sul resist con una stampante a getto d'inchiostro. Ho stampato il motivo sette volte sul davanti e poi sette volte sul retro per assicurarmi che il tessuto fosse ben saturo di inchiostro. Sfortunatamente l'inchiostro nella mia stampante (una Canon Pixma MP500) era troppo poroso o non abbastanza impermeabile da funzionare come resist. Forse c'è qualche marca di stampante a getto d'inchiostro che ha un inchiostro che funzionerebbe. La cera è molto idrofoba. Come puoi vedere nel passaggio successivo, anche i pastelli a cera possono essere utilizzati come resist sui tessuti conduttivi. Quindi, una buona possibilità per la stampa che resista direttamente sul tessuto è una stampante Xerox Phaser o Tektronix Phaser che utilizza un inchiostro a cera fusa. Questo ottimo tutorial https://www.instructables.com/id/DIY-Flexible-Printed-Circuits/ di ckharnett mostra come ha usato una stampante di questo tipo per stampare resistenze di inchiostro a cera su uno speciale foglio di plastica in poliimmide rivestito di rame per creare circuiti flessibili. Queste sono costose, difficili da trovare stampanti aziendali, ma se riesci ad accedervi, potrebbe funzionare solo per stampare direttamente la resistenza su tessuti conduttivi.

Passaggio 2: dipingi o disegna sul Resist

Nail Polish Resist Per mettere Resist su FlecTron (foto 6) o VeilSheild, ho dipinto su smalto trasparente. Se lo metti abbastanza spesso, saturerà il tessuto e resisterà all'incisione su entrambi i lati. Per evitare che si attaccasse, l'ho dipinto su una superficie piana con carta oleata sotto il tessuto. Dopo circa 5 minuti dovrebbe essere abbastanza asciutto da poter essere capovolto e ritoccare eventuali punti asciutti sul lato posteriore. Disegna un circuito con i pastelli come il Resist Vedi foto 7. Si scopre che puoi semplicemente disegnare il tuo schema di circuito su FlecTron o Tessuto Nickel Mesh con pastelli. La cera nei pastelli è abbastanza resistente all'acqua, che anche se la copertura non è del 100%, funziona molto bene. Il tessuto in nichel funziona meglio con i pastelli in quanto è più rigido e abbastanza trasparente. Puoi posizionarlo come carta da lucido, sopra un disegno a matita o una stampa del tuo schema di circuito e poi disegnarci sopra. Le tracce dovrebbero essere 3/16 o più larghe. Dopo aver disegnato saldamente su un lato, capovolgilo e disegna sul retro. Deve essere ricoperto di pastello su entrambi i lati per resistere bene all'incisione.

Passaggio 3: incidere il tessuto conduttivo

Per coloro che non hanno mai inciso un circuito stampato, ecco come funziona.

Inchiostro, vernice, nastro adesivo o qualche altro materiale (chiamato resist) viene utilizzato per coprire parti del circuito rivestito di rame e sigillarlo dall'agente corrosivo. L'agente mordenzante (solitamente cloruro ferrico) reagisce con qualsiasi rame non rivestito e lo rimuove chimicamente. Quindi, ovunque ci sia resistenza, il rame rimarrà. Il resist è inserito nello schema di tracce conduttive con cui vuoi che il tuo circuito finisca. Il processo è lo stesso con i tessuti conduttivi, con l'eccezione che si tratta di un tessuto poroso che è placcato con rame e/o nichel. I tessuti conduttivi hanno una placcatura in metallo estremamente sottile, solitamente su nylon o poliestere. È così sottile che possono essere incisi da 5 a 60 secondi. Questo è con una forte soluzione di cloruro ferrico a temperatura ambiente. Immergere il tessuto nella soluzione di cloruro ferrico per i seguenti tempi: VeilShield-5-10 secondi FlecTron 30-60 secondi Nickel Mesh-60 secondi Rimuovere il tessuto inciso e sciacquare MOLTO BENE con molta acqua, quindi asciugare su carta assorbente e appendere asciutto. la foto 9 mostra il tessuto VeilSheild che è stato inciso con 3 tracce conduttive per formare un cavo flessibile quasi trasparente. La figura 9b mostra il cavo con colla conduttiva e filo conduttivo. La foto 8 mostra il tessuto di nichel con pastello resist dopo l'incisione. Il cloruro ferrico incide bene il nichel. Anche se ci sono piccoli spazi nelle tracce conduttive, conducono molto bene. Il tessuto è stato imbevuto di solvente toluolo per rimuovere il pastello. Immergere in un contenitore di vetro per circa un'ora e agitare di tanto in tanto.

Passaggio 4: completamento del circuito

Si scopre che il resist dello smalto per unghie mette uno strato isolante molto sottile sopra le tracce conduttive. Puoi creare una semplice vernice conduttiva che si scioglierà attraverso questo strato isolante per creare un giunto di colla conduttivo. Ciò significa che puoi incollare componenti come LED, circuiti integrati, resistori, filo conduttivo o filo ovunque sulle tracce conduttive. Realizzare vernice conduttiva È facile realizzare una vernice conduttiva che sia semplicemente colla conduttiva che è stata diluita. Si diluisce con un solvente in modo da aderire bene al tessuto e fondersi attraverso lo smalto resist. Per maggiori dettagli sulla miscelazione di colle e vernici conduttive, vedere: https://www.instructables.com/id/Conductive-Glue-And-Conductive-Thread-Make-an-LED/Mescola la vernice 1-1/2 Graphite in polvere per 1 Liquid Tape a 1 Toluol in volume. Mescola velocemente e mescola bene. Prepara tutto il necessario per la colla e pronto per l'uso poiché questa vernice si asciuga abbastanza velocemente. Poiché è così diluito, potrebbe essere necessario applicare due o tre mani per ottenere una connessione abbastanza spessa ai componenti. Questa miscela ha forti fumi di solvente. Fallo in una STANZA MOLTO BEN VENTILATA o fallo all'aperto. Le tracce conduttive stesse di solito aggiungono solo un ohm o meno alla resistenza. Ogni giunzione di colla conduttiva a un componente aggiungerà da 3 a 5 ohm. La foto 10 mostra il circuito di resist con un led acceso. il tessuto Nickel Mesh è abbastanza trasparente che i LED possono essere montati sul retro e il bagliore del LED passerà. La foto 11 mostra il retro del circuito di resist.