В связи с релокацией, весь этот год я либо не мог, либо мог, но с помощью молотка и зубила делать платы для прототипирования и отладки схем. Всю свою сознательную жизнь я использовал технологию «лазерного утюга». Но в текущей ситуации, покупка лазерного принтера, только для изготовления печатных плат, смысла явно не имеет.
И было принято решение — сделать шаг вперед, и приобрести устройство, которое будет меньше, будет позволять делать платы с более тонкими дорожками, и будет производить меньше отходов, и требовать меньше технологических шагов. И имя этому устройству — лазерный гравер.
О постройке лазерного станка я задумывался уже давно. Игрался со примитивной схемой «две каретки от DVD + лазер из пишущего привода», потом прикупил синий лазер на 2 Вт. Потом охлаждение. Затем драйвер. Но все эти запчасти валялись в коробке на полке, и желания что-то делать не возникало. Зачем? Есть же МФУ рядом со столом, и пачка фотобумаги в столе. Все и так хорошо. (все же попытка изменить технологию была, поскольку дырки в платах надо было сверлить, и я купил ЧПУ фрезер. Но столкнулся с вибрацией вала шпинделя, ломавшей тонкие фрезы, диким шумом и пылью от текстолита. Короче — не пошло)
А в текущей ситуации, бродячий самурай вспомнил о изготовлении плат при помощи лазера. Берем текстолит. Наносим либо фоторезист, либо негативную маску. Проходим лазером, рисуя плату. Смывем фоторезист, либо если плату просто покрыл краской — то сразу в травильный раствор. И радуемся жизни.
В первую очередь мне нужен был станок. Сначла в моей голове бродили мысли собрать его из деталей самому. Но! С определенного момента, я начал стараться искоренять в себе «кулибинство», требующее делать все самому. Ибо я понял что этот подход хоть и приятен, создает ощущение важности дела, но! Проект растягивается, забрасывается, откладывается, теряется интерес… И вот у нас целый стеллаж недоделаных проектов. Нафиг это. Поэтоу иногда надо взять волю в кулак, и как взрослый человек расстегнуть кошелек. 🙂 И купить нужные вещи.
Я выбрал самый дешманский вариант, включающий в себя раму, шаговики, лазерную голову, и драйвер. Вские NEJE я отбросил, поскольку эта игрушка ничем не отличается от моей самоделки из приводов сидюков, и имеет крошечную зону гравировки.
Набор пришел, и был явно самым дешманским, и валяющимся на складе уже лет 8 🙂 Вместо флешки — мини-диск (и куда я его воткну в 23 году?!). Бумажной схемы сборки нет. Боковые опоры заменены 4 меньшими ножками (оргстекло надо экономить!). В комплекте — удобная коробочка с гайками, болтами и шестигранными ключами. Кое-как собрал по картинке с ебейя. Единственная проблема — не доложили Т-гаек для профиля. Ибо ремни на картинках явно зажаты Т-гайкой с винтом, но их нехватает. Не беда! Расчехляем 3д принер, и допечатываем гайки.
Подключаем LaserGRBL… И он жалуется на то что в Ардуину прошит древний GRBL 0.9. Я почесал тыковку и офигел от такой древности. Пытаюсь прошить новую — не шьется. Не видит девайс. Чуя знакомый запах китайских Атмег, я беру свою старую Ардуино Нано, и сразу прошиваю. Без проблем. Родная китайская плата получает знак вопроса на плате, и откладывается в коробку.
Далее я вспоминаю как калибровать кол-во шагов мотора на 1 см. Ибо несмотря на то, что все параметры переписал с китайской платы, они были явно не верны. По итогам измерений — для этого станка надо выставлять 800 импульсов на сантиметр.
Разбираюсь с софтом. Рисую тестовую платку
На ней представлены дорожки 0.4, 0.3, 0.2, и 0.1 (в качестве безумия) мм. Плюс sot-23 и пассивы 1206, 0803 и 0602. Ну и микруха.
Поскольку морочиться с фоторезистом неохота, я реши пойти наболее быстрым путем — выжечь лишнее. В строительном магазине купил черную аэрозольную нитрокраску, и покрыл ей медь текстолита.
Запускаем гравировку… И… Ну такое. Лазер оставляет следы, подпаливает ее. Но прожечь не может. 500 мВт маловато.
Вздыхаем, и достаем свой лазер на 2 Вт. Проблема в том, что когда я покупал оптически-охлаждающую систему, я не мог понять, как в собранной лазерной головке регулировать фокус. Линза была в глубине радиатора. Тогда я не раскурил, и бросил это. А сейчас, уже изучив головку штатного лазера на 500 мВт, я понял, что в моей явно нехватает пары нужных частей…
И на сцену, в роли спасителя врывается лазерный принтер! При помощи него, я распечатываю удлиннительную часть, при помщи которой можно гайкой снаружи крутить линзу в глубине радиатора. Ну и что бы было все по красоте, еще печатаю кожух радиатора для лучшего обдува, стойку для драйвера лазера, и крепеж для столика, на котором будет лежать деталь. Что бы я без 3д принтера делал…
Вечер на сборку. Вечер на спаивание проводов, и настройку. И вот сегодня новый лазер готов к работе. Отбросив первую неудачную попытку… Показываю результат №2
Что можно сказать.
Лазер определенно без проблем может делать дорожки 0.1 мм. Но вероятно от перегрева, когда лазер проходит рядом, краска не держится прочно, и дорожки съедаются при травлении.
Травление занимает больше времени. На плате чистую медь без краски, съедает за 1/20 всего времени травления. А на меди все же остается какая-то пленка, которая отслаивается в конце травления.
Данная плата гравировалсь из PNG файла, проходом влево-вправо. И как результат — горизонтальные 0.2 линии получились без проблем, а вертикальные — были посечены даже линии 0.3. Плюс видна разница в ширине падов у микросхемы. Нужно будет попробовать гравировку не по PNG, а по SVG. Либо поиграться с алгоритмами движения лазера.
Пады SMD резистров, конденсаторов и транзистора — на твердую четверку.
Результат — ОДОБРЕНО К ВНЕДРЕНИЮ.
Будк продолжать эксперименты с мощностью лазера (жег в прошлые разы на 100 процентов), и алгоритмами.