Enige tijd geleden was het bedraden en vervaardigen van een printplaat voor uw apparaat een verplichte vaardigheid van bijna elke radioamateur. Aan de ene kant kun je nergens heen - niemand zal het voor je doen, en aan de andere kant omvat een proces een behoorlijke hoeveelheid kennis en praktische vaardigheden die niet overbodig zijn. En vergeet niet hoe deze printplaten schilderden ... Waar er inkt is die op calqueerpapier tekent, wat meer dan één generatie studenten aan technische hogescholen plaagde.
Er zijn inderdaad verschillende methoden voor het vervaardigen van een printplaat, als we het hebben over de chemische oplossing van onbeschermde secties koper op met folie gelamineerd plastic, dan was historisch gezien de eerste een methode van handmatig tekenen - een vulgaire tekenpen, vaak een speciale glazen pen. Ze gebruikten ook plastic capillairen die werden getrokken uit een dikwandige, vervangbare ampul uit een balpen of, beter gezegd, metalen uit medische injectienaalden. Er waren een aantal speciale technieken met betrekking tot het tekenen van inkt, waardoor u zelfs sporen, speciale linialen met poten of een opstaande rand kunt tekenen, om de sporen niet uit te smeren. Liep om de handen recepten voor gemakkelijk te tekenen composities - niet uitdrogen in de naald en niet uitgesmeerd.
Toen personal computers niet langer exotisch waren, bleek dat er naast games een aantal zeer nuttige, vrij complexe programma's waren - de zogenaamde "CAD" (computerondersteunde ontwerpsystemen), waaronder ook die gericht op onze amateurradio-aangelegenheden, in het bijzonder elektronisch industrie als geheel. Helemaal aan het begin, in de tijd van de "286s" en "386s", toen "kikker A verder springt dan kikker B", herinner ik me dat er eenvoudige programma's waren die het toch mogelijk maakten om het "traceren" van de borden aanzienlijk te vereenvoudigen - voor hen schilderden ze op ruitjespapier of gewoon op een stuk papier in een doos.Bovendien was het mogelijk om de voltooide tekening af te drukken op een schaal van 1: 1 (er waren altijd niet genoeg cartridges op een matrixprinter met koolstofmatrix) en deze met plakband op de blanco glasvezelfolie te bevestigen, de middelpunten van toekomstige gaten op de afdruk te verven - als resultaat waren de gaten op het bord veel gelijkmatiger en om precies te zijn, wat erg belangrijk was voor microschakelingen. Toch werden de paden met de hand getekend, allemaal met een routemarkering.
Even later raakten dot-matrix printers in de vergetelheid en werden vervangen door laser- en inkjetprinters. Ik vermoed dat vanaf het begin van het tekenen van printplaten op een computer de amateurmensen gekweld werden door de vraag - hoe zou ik deze schoonheid zo overzetten van het scherm, anders kwam het pijnlijk "daar" en onhandig "hier", iets met het moest gebeuren. Toen laserprinters, het "wonder van vijandige technologie", relatief gezien niet alleen in decanen verschenen, maar ook in afdelingen en mensen ontdekten wat er gebeurde, werd de technologie geboren met de overdracht van gesmolten toner, een strijkijzer, bekend als "LUT" (laser-strijken) ) Wel, al snel trokken gespecialiseerde chemicaliën zichzelf omhoog.
Met dit laatste kunt u thuis een heel eenvoudig middel organiseren, een proces dat vergelijkbaar is met het industriële en om een zeer goede kwaliteit van de eindproducten te bereiken. Ja, als apparaat voor het afdrukken van fotomaskers is het toegestaan en zelfs nog meer, het wordt direct aanbevolen dat de printer een inkjetprinter is - in tegenstelling tot een laserprinter warmt hij tijdens het afdrukken geen papier en film op en komt de afdruk zeer nauwkeurig overeen met de opgegeven formaten. Welnu, het fotomasker blijkt 'dichter' te zijn - dat wil zeggen, zwart, in het licht is het zwart, niet grijs.
We zullen dus het hele proces in detail bekijken.
Wat er voor hem nodig was.
Gereedschap
Vereist toegang tot een computer met een printer, een klein bankgereedschap, containers van de juiste grootte voor ontwikkeling en etsen. Je hebt zeker een UV-lamp nodig. Zachte borstel.
Materialen
Transparante film voor het afdrukken op het type printer waartoe u toegang heeft, vernis-fotoresist, chemicaliën voor ontwikkeling (NaOH, "Mole"), voor etsen (optioneel ferrichloride, kopersulfaat met zout, citroenzuur met waterstofperoxide) , in feite het werkstuk zelf.
Ik heb zo'n fotolakvernis in een spuitbus. "Positief" is in die zin dat bij het afdrukken van een fotomasker het niet nodig is om het beeld in negatief te vertalen - alles wat zwart op de sjabloon is, wordt van de etsoplossing gelakt en blijft in de vorm van uitstulpingen op de blanco.
Het eerste wat we doen is het werkstuk snijden. Als dit een stuk ijzer is, dan is alles duidelijk, als het gelamineerd plastic is met een laagje folie, dan moet je zorgen voor een eenvoudig hulpmiddel dat het veel gemakkelijker maakt.
De snijder is gemaakt van een gebroken ijzerzaagblad, de tand is gezaagd met een "slijpmachine", een handvat is nodig, maar het is niet nodig om te esthetiseren - het gereedschap is niet te duurzaam, de "klauw" moet regelmatig worden bijgewerkt - glasvezel is een schurend materiaal.
De blanco moet worden gesneden met een “toeslag” - tien millimeter aan elke kant blijkt niet geschikt voor een kwaliteitsafdruk.
Na het snijden van het werkstuk wordt het meerdere malen grondig geschuurd met fijn schuurpapier, afwisselend tussen slijprichtingen. Het oppervlak van het werkstuk moet vlak en mat zijn. U kunt het voorbereide oppervlak niet met uw handen aanraken - vettige plekken zorgen ervoor dat de lak niet stevig blijft plakken. Zelfs voor het slijpen is het beter om met een linkerhand een schone handschoen aan te trekken en het werkstuk alleen daar tegen te houden.
Na het slijpen wordt vernis op het voorbereide oppervlak aangebracht. Dunne laag (een veelgemaakte fout is om dikker te gieten, de laag mag alleen zichtbaar zijn). Het is beter om het werkstuk te kantelen zodat overtollige vloeibare lak wegvloeit. Het is duidelijk op een geventileerde plaats of op straat en bij weinig licht, zodat het niet meteen oplicht. Nadat het overtollige materiaal is afgetapt, wordt het werkstuk horizontaal in een vooraf voorbereide, ondoorzichtige droogkast gelegd.
Drogen Er zijn twee opties - 'natuurlijk' - minimaal een dag, bij kamertemperatuur en 'geforceerd' - in een oven op 75 graden Celsius, een kwartier.In dit geval moet de droogkast zijn uitgerust met een PID-regelaar, anders kan een aanzienlijke "uitloop" van temperatuur niet worden vermeden en zal het werkstuk hoogstwaarschijnlijk worden beschadigd. In de fabrieksomstandigheden drogen ze niet graag bij kamertemperatuur - lange tijd is er een hoog risico om stofdeeltjes op het kleverige oppervlak te vangen. We hebben haast, alsof er nergens iets is.
Druk een fotosjabloon af terwijl het werkstuk droogt. Op een transparante film ontworpen voor het afdrukken op ons type printer. Vanuit het programma waar de tekening is ontwikkeld. De afdrukkwaliteit moet op maximaal zijn ingesteld. In principe is één doorgang voldoende, maar kleine 'zweertjes' zijn zichtbaar op het grote veld van het eindproduct. Om ze te minimaliseren, moet u het belichtingsinterval zo klein mogelijk nemen en het heel nauwkeurig tellen, bij voorkeur met een stopwatch.
Een dichter fotomasker dat meer vrijheden mogelijk maakt, kan op één plaats dubbel worden afgedrukt als het mechanisme van onze printer de vellen op precies dezelfde manier inslikt. Zo niet, dan is het beter om twee kopieën te maken en deze met plakband op elkaar te leggen. Bekijk dat eens.
Er worden twee identieke fotomaskers afgedrukt. Spiegel Beiden. Om ze met de inktzijde aan het werkstuk te bevestigen - een maatregel die de resolutie van de toekomstige afdruk positief beïnvloedt.
Gedrukte patronen worden met een schaar gesneden en voor een van de kopieën is het beter om iets minder dan de tweede te maken - het is handiger om het met tape te bevestigen. Vier stukken smalle tape, enkele centimeters lang, worden van tevoren gesneden en vastgelijmd aan de rand van het bureaublad.
Een sjabloon met grote marges wordt op een vel wit papier geplaatst, met een inktlaag op het papier. Een sjabloon met kleinere velden wordt bovenaan geplaatst en als we deze verschuiven, combineren we de tekening nauwkeurig. Op een witte achtergrond een vel papier, dit is erg handig. We houden de bovenste sjabloon met één hand vast en maken de randen vast met de voorbereide stukken plakband. Bestel.
Met een enkellaags fotomasker, tegen de achtergrond van sneeuw buiten het raam, is te zien dat het een beetje doorschijnt.
Met twee lagen blijft de zwarte kleur, tegen de achtergrond van dezelfde sneeuw, zwart.
Na het drogen van het werkstuk, bij slecht licht eruit halen, inspecteren. Het oppervlak moet transparant, glanzend, gelakt, licht paars zijn. Waarschijnlijk vormden zich kleine vegen aan de randen, maar daar werd rekening mee gehouden. De geringste dofheid van de film geeft aan dat de coating niet geschikt is voor verdere evoluties. Je kunt dergelijke aceton zonder spijt wegspoelen, alleen tijd wordt bespaard.
Blootstelling. Onze lak is gevoelig voor ultraviolet licht (UV). De handigste bron van UV-licht is misschien een lamp als energiebesparing. Het is voldoende om het in elke tafellamp met een geschikte voet te schroeven en de "straler" is klaar.
Zo'n lamp slaagt erin werkstukken tot 200 mm lengte bloot te leggen. Als je in één keer bakt om een langere op te lichten, kun je een militaire truc gebruiken - in delen blootleggen en de voltooide sluiten met een ondoorzichtige plaat.
Blootstelling. De blanco wordt op een plat oppervlak geplaatst, daar bovenop de corresponderende kant van het fotomasker en al dit spul wordt met glas geperst. Het is handig om twee identieke glazen te snijden en er een blanco met een fotosjabloon tussen te plaatsen. De randen van de bril kunnen tijdelijk worden vastgezet met kantoorclips.
Maar de beste resultaten worden behaald met een elastisch transparant "kussen". In de meeste gevallen is het op kleine werkstukken handig om een verzegelde tas met ritssluiting te gebruiken.
We blazen het een beetje op en sluiten de sluiting. Dus om een soort "matras" te krijgen. Het wordt tussen het bovenste glas en het fotomasker gelegd. De essentie van de toepassing is een uniform strakke clip van het fotomasker op het werkstuk. Er is nog steeds een methode om met vacuüm te persen, maar het is onvergelijkelijk eenvoudiger. Wanneer de maat van de tas met de sluiting niet voldoende is, kun je zo'n matras zelf solderen uit een gewone tas of gewoon polyethyleen.
Op de te lassen plek wordt een strook papier gelegd en daarover wordt een verwarmde soldeerboutpunt gespannen. Snelheid en temperatuur moeten van tevoren worden geselecteerd. Een soldeerbout is wenselijk gemiddeld ~ 40 watt, vermogen en temperatuurregeltip.
De belichtingstijd moet vooraf worden geselecteerd door een eenvoudig experiment - een fotolak wordt op de blanco aangebracht en een sjabloon wordt afgedrukt - 10 min, 9 min, 8 min, 7 min ... Vervolgens wordt een blanco met zo'n "tijdelijk" fotomasker onder de UV-lamp geplaatst, waarop alles behalve "10 min" is bedekt, nou, laten we zeggen - een stuk blik. Na een minuut verschuiven we de plaat, laten we het opschrift "9min" zien en voegen we na nog een minuut "8min" toe enzovoort. Vervolgens onderzoeken we, na het ontwikkelen, het resultaat en schrijven in het werkboek en op de doos met een UV-lamp, de periode waarin de duidelijkste afdrukken werden verkregen.
Er moet aan worden herinnerd dat de belichtingsomstandigheden volledig moeten worden herhaald - dezelfde lamp, dezelfde afstand tot het werkstuk, hetzelfde glas. Een ander belangrijk punt - zoals alle fluorescerende (energiebesparende) lampen, komt onze UV soepel in de bedrijfsmodus. Dat wil zeggen, je moet de lamp aanzetten, een paar minuten wachten en dan een blanco prik met een fotosjabloon eronder. Het is zeker jammer - het zou verleidelijk zijn om een tijdschakelaar te gebruiken voor het afdrukken van foto's, maar daar werden gloeilampen gebruikt.
Na belichting plaatsen we het werkstuk opnieuw in een lichtdichte doos, gedurende 5 ... 10 minuten. Dit is belangrijk.
Na blootstelling in het donker - ontwikkeling.
De ontwikkeling van mijn vernis, uitgevoerd door alkali - NaOH, wordt verkocht in droge winkels in radiowinkels. Het is oplosbaar in water. Het is mogelijk en zelfs beter om een oplossing van een pijpenrager te gebruiken, zoals "MOLE", die deze alkali bevat. Ten eerste is het goedkoop en betaalbaar, en ten tweede is het effect van zo'n reinigingsoplossing veel milder. Toegegeven, niet alle varianten van de "MOLE" bevatten deze alkali. Concentratie - 60 ml per 1 liter water. Een omslagdoek of een stuk van ons stuk ijzer wordt in een geschikte trog gedompeld met een alkalische oplossing en na een paar minuten wachten, waaien we het oppervlak van het stuk een beetje in oplossing met een zeer zachte borstel. De vernisgebieden die zich onder de transparante delen van het masker bevonden, zouden moeten oplossen. Uiteindelijk zal er een redelijk goed gemarkeerde, duidelijke opdruk zijn.
We wassen het werkstuk onmiddellijk in schoon water en plaatsen het in de beitsoplossing.
Er zijn verschillende recepten voor het etsen van koper en zijn legeringen. Onlangs lijkt een recept met waterstofperoxide en citroenzuur aan populariteit te winnen. Dames, zo'n oplossing - om niets thuis te bevlekken en ingrediënten te kopen in de gebruikelijke supermarkt en apotheek. Hierop zijn zijn voordelen uitgeput. De kosten van componenten zijn, in termen van het vereiste volume, niet goedkoper dan ferrichloride. De laatste is een leerboekrecept. Het werkt snel, vooral bij verwarming, nu is het redelijk betaalbaar. Het is noodzakelijk om voorzichtig te werken - de stof en handen zijn erg gekleurd. En tot slot is het goedkoopste recept twee delen tafelzout, een deel kopersulfaat. De laatste wordt verkocht in bouwmarkten met een tuinvoorkeur. Bij goede verwarming werkt het niet slechter dan ijzerchloride. Het is waar dat koperverbindingen giftig zijn - niet "mosterd-sarin-soman", natuurlijk is een isolerend gasmasker niet nodig, maar je handen wassen na het werk doet geen pijn.
Dus de chemicaliën en gebruiksvoorwerpen zijn vooraf geselecteerd, de oplossing is voorbereid. We plaatsen de ontwikkelde blanco erin. Ja, als dit een stuk ijzer is, mag de achterkant niet worden gecorrodeerd door de oplossing en moet de oplossing zelf worden beschermd tegen onnodig gebruik - bescherm het oppervlak tegen toegang tot de etsoplossing, bijvoorbeeld nitro-lak. Het is passend om dit te doen voordat u de vernisfoto bedekt. Dat wil zeggen, de achterkant van de knuppel van ons stuk ijzer is bedekt met nitro-vernis, en vergeet niet ook de uiteinden te coaten. Het voordeel is dat het in een paar lagen snel droogt. Na volledige droging reinigen we het werkoppervlak met fijn schuurpapier en brengen we gevoelige lak aan met een spuitbus.
Tijdens het etsen vormt zich een laag reactieproducten op het oppervlak van het werkstuk, waardoor een goede toegang tot verse oplossing wordt voorkomen en de reactie vertraagt. Het proces gaat veel sneller bij het wassen van producten, er zijn verschillende beproefde methoden - het werkstuk ondersteboven in de oplossingslaag plaatsen, bijvoorbeeld door het op een drijvende vlotter te bevestigen vanaf een stuk schuim.Er zijn verschillende manieren om de oplossing in beweging te brengen - van speciale magnetische roerders, zoals chemische, tot luchtbellen en trillingen van een krachtige luidspreker of luidsprekersysteem dat in generatiemodus is aangesloten op een versterker in de generator. Natuurlijk zal het proces zo doorgaan, maar veel langer, in dit geval is het de moeite waard om de cuvette in de buurt te plaatsen en de oplossing vaker te schudden.
Over cuvetten gesproken, als er geen container van een geschikte maat is, kunt u de zijkanten van de blokken maken en de binnenkant bekleden met polyethyleen. Werkoplossingen (beitsen en ontwikkelen), het is handig om op te slaan in rechthoekige plastic containers met een verzegeld deksel, anders zullen ze verdampen.
Kleine werkstukken kunnen direct in containers worden verwerkt, hiervoor wordt een rooster met een handvat van draad in isolatie gemaakt van een stuk van een bijencollector van propolis.
Wanneer het etsen is voltooid, lost koper volledig op in de onbeschermde delen van de printplaat, wordt een tekening van voldoende diepte geëtst in stalen behuizingen, wordt het werkstuk grondig gewassen met water en gedroogd. Een laag beschermende lak wordt gewist met een stuk doek dat is bevochtigd met aceton, of mechanisch is gereinigd met een middelgrote schuurdoek.
Als het werkstuk een printplaat is, blijft het over om de vergoedingen af te zagen, gaten te boren en, indien gewenst, blik.
Als het werkstuk een stuk ijzer is (schaal, naamplaatje, paneel), is de geëtste tekening "te tonen" - vul de uitsparingen met een donkere tegen een lichte achtergrond. U kunt dit het beste doen met patineren - een kunstmatige patina aanbrengen. Patineren is een ander interessant verhaal.
