Geleidende stof: maak flexibele circuits met een inkjetprinter: 4 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Uitermate flexibele en bijna transparante circuits kunnen worden gemaakt met behulp van geleidende stoffen. Hier zijn enkele van de experimenten die ik heb gedaan met geleidende stoffen. Ze kunnen worden geverfd of getekend met resist en vervolgens worden geëtst als een standaard printplaat. Geleidende lijm of geleidende draad wordt vervolgens gebruikt om de componenten op de printplaat van de stof te bevestigen. Om dit duidelijk te maken, wordt de inkjetprinter niet gebruikt om direct resist op de stof te printen. In plaats daarvan wordt het alleen gebruikt om het circuitontwerp op de geleidende stof af te drukken. U moet dan met de hand een duidelijke resist over het inkjetbeeld schilderen voordat het circuit kan worden geëtst. Zie stap 1 voor details over een printer die kan werken om de resist rechtstreeks op geleidende stof af te drukken. Als alternatief is een inkjetprinter niet nodig -- je kunt gewoon uit de vrije hand schilderen of tekenen op de resist waar je de geleidende sporen wilt hebben. Foto 1 toont een eenvoudig circuit dat 3 LED's verlicht. Ik heb enkele van de sporen cirkelvormig gemaakt om te zien of ze goed zouden geleiden in hoeken met de schering en inslag van de stof. MaterialsPerformix (tm) vloeibare tape, zwart-Verkrijgbaar bij Wal-Mart of https://www.thetapeworks.com /liquid-tape.htmCarbon Graphite, fijn poeder- Verkrijgbaar in grotere hoeveelheden op https://www.elementalscientific.net/Verkrijgbaar in kleinere hoeveelheden bij uw plaatselijke ijzerhandel. Het wordt smeergrafiet genoemd en wordt geleverd in kleine buisjes of flesjes. Geleidende draad - Verkrijgbaar in kleine spoelen op: https://members.shaw.ca/ubik/thread/order.htmlof op: https://www.sparkfun.com/ commerce/categories.php?cPath=2_135Geleidende stoffen verkrijgbaar bij: https://www.lessemf.com/fabric.htmlClear Nail PolishCrayonsFerric Chloride etsmiddel verkrijgbaar bij: https://www.allelectronics.com/cgi-bin/item/ER -3/445/DRY_CONCENTRATED_ETCHANT_.htmlof op: https://www.circuitspecialists.com/search.itml?icQuery=ferric+chlorideInkjet printertoluol oplosmiddel-verkrijgbaar bij hardware storeswax paperPic 2 toont de drie geleidende stoffen die in deze instructable werden gebruikt. 1-VeilShield-A mesh polyester geplateerd met een zwart koper. Zeer licht en 70% transparant.2-FlecTron-verkoperd nylon ripstop.3-Nickel Mesh-Semi-transparant koper en vernikkeld polyester.pic 3 toont de achterkant van het circuit en de gelijmde componenten.

Stap 1: Druk het circuitpatroon af met een inkjetprinter

Maak een zwart-witafbeelding in een teken- of afbeeldingsprogramma dat het patroon voor uw circuit zal zijn. Print het uit op het midden van een stuk kopieerpapier en pas de afbeeldingsgrootte aan totdat u de exacte printplaatgrootte krijgt waarnaar u op zoek bent. De laatste sporen moeten 1'/8" tot 1/4" breed zijn. Maak ze breder als u van plan bent er meer dan 100 mA stroom doorheen te voeren. Vervolgens lijmt u een vierkant geleidende stof op het midden van een standaard stuk kopieerpapier (foto 4). Heldere nagellak werkt goed omdat het dun en snel droogt (ongeveer 5 minuten). Lijm helemaal over de bovenkant van de stof (de kant die in de printer wordt gevoerd) en doe vervolgens een klodder lijm op de onderkant van de stof om deze strak te houden. Druk vervolgens het patroon van uw printplaat af (foto 5) op de geleidende stof. Soms duurt het een paar passen om het patroon op de stof gemakkelijk te zien. Een experiment dat mislukte Ik probeerde oorspronkelijk rechtstreeks op de resist af te drukken met een inkjetprinter. Ik heb het patroon zeven keer op de voorkant afgedrukt en daarna zeven keer op de achterkant om er zeker van te zijn dat de stof goed doordrenkt was met inkt. Helaas was de inkt in mijn printer (een Canon Pixma MP500) te poreus of niet waterdicht genoeg om als resist te werken. Misschien is er een merk inkjetprinter met een inkt die zou werken. Was is erg hydrofoob. Zoals je in de volgende stap kunt zien, kunnen zelfs waskrijtjes worden gebruikt als resist op geleidende stoffen. Een goede mogelijkheid om resist rechtstreeks op de stof te printen, is dus een Xerox Phaser- of Tektronix Phaser-printer die een gesmolten wasinkt gebruikt. Deze zeer goede instructable https://www.instructables.com/id/DIY-Flexible-Printed-Circuits/ door ckharnett laat zien hoe hij een dergelijke printer gebruikte om wax-inktresist af te drukken op een speciaal met koper bekleed polyimide plastic vel om flexibele circuits te maken. Dit zijn dure, moeilijk te vinden zakelijke printers, maar als je er een kunt krijgen, kan het werken om direct resist op geleidende stoffen te printen.

Stap 2: Verf of teken op de weerstand

Nail Polish Resist Voor het aanbrengen van resist op de FlecTron (foto 6) of VeilSheild heb ik transparante nagellak aangebracht. Als je het dik genoeg aanbrengt, zal het de stof verzadigen en het etsmiddel aan beide kanten weerstaan. Om te voorkomen dat het blijft plakken, heb ik het op een plat oppervlak geverfd met vetvrij papier onder de stof. Na ongeveer 5 minuten zou het droog genoeg moeten zijn om om te draaien en eventuele droge plekken op de achterkant bij te werken. Teken een circuit met kleurpotloden als de weerstand. Nikkel Mesh stof met kleurpotloden. De was in de kleurpotloden is waterbestendig genoeg, dat hoewel de dekking niet 100 procent is, het buitengewoon goed werkt. De nikkelstof werkt het beste met kleurpotloden omdat het stijver en redelijk transparant is. U kunt het als calqueerpapier over een potloodtekening of afdruk van uw schakelpatroon plaatsen en erop tekenen. De sporen moeten 3/16 of breder zijn. Nadat u stevig aan één kant hebt getekend, draait u deze om en tekent u de achterkant in. Het moet aan beide zijden bedekt zijn met krijt om het etsmiddel goed te weerstaan.

Stap 3: Ets de geleidende stof

Voor degenen die nog nooit een printplaat hebben geëtst, hier is hoe het werkt.

Inkt, verf, tape of een ander materiaal (een resist genoemd) wordt gebruikt om delen van de met koper beklede printplaat te bedekken en deze af te dichten van het etsmiddel. Het etsmiddel (meestal ijzerchloride) reageert met koper dat niet is gecoat en verwijdert het chemisch. Dus overal waar weerstand is, blijft het koper. De resist wordt aangebracht in het patroon van geleidende sporen waarmee u uw printplaat wilt laten eindigen. Het proces is hetzelfde met geleidende stoffen, behalve dat we te maken hebben met een poreus geweven materiaal dat is geplateerd met koper en/of nikkel. Geleidende stoffen hebben een extreem dunne metaallaag, meestal over nylon of polyester. Het is zo dun dat ze in 5 tot 60 seconden kunnen worden geëtst. Dit is met een sterke ijzerchloride-oplossing op kamertemperatuur. Week de stof gedurende de volgende tijden in de ijzerchloride-oplossing: VeilShield-5-10 seconden FlecTron 30-60 seconden Nikkel Mesh-60 seconden Verwijder de geëtste stof en spoel ZEER GOED af met veel water en dep vervolgens op keukenpapier en hang op droog. foto 9 toont VeilSheild-stof die is geëtst met 3 geleidende sporen om een bijna transparante, flexibele kabel te vormen. Pic 9b toont de kabel met geleidende lijm en geleidende draad. Pic 8 toont de nikkelstof met kleurpotlood na het etsen. Het ijzerchloride etst nikkel mooi. Hoewel er kleine openingen in de geleidende sporen zijn, geleiden ze buitengewoon goed. Het weefsel werd gedrenkt in toluol-oplosmiddel om het krijt te verwijderen. Week ongeveer een uur in een glazen pot en schud af en toe.

Stap 4: Het circuit voltooien

Het blijkt dat nagellakresist een zeer dunne isolerende laag over de geleidende sporen legt. U kunt een eenvoudige geleidende verf maken die door deze isolerende laag heen smelt om een geleidende lijmverbinding te creëren. Dit betekent dat u overal op de geleidende sporen componenten zoals LED's, geïntegreerde schakelingen, weerstanden, geleidende draad of draad kunt lijmen. Geleidende verf makenHet is gemakkelijk om een geleidende verf te maken die eenvoudigweg verdunde geleidende lijm is. Het wordt verdund met een oplosmiddel om goed aan de stof te hechten en door de nagellakresist te smelten. Voor meer details over het mengen van geleidende lijmen en verven zie: https://www.instructables.com/id/Conductive-Glue-And-Conductive-Thread-Make-an-LED/Meng de verf 1-1 / 2 gepoederd grafiet tot 1 vloeibare tape tot 1 toluol per volume. Meng het snel en meng het goed. Zorg dat je alles hebt wat je nodig hebt om te lijmen en klaar voor gebruik, want deze verf droogt vrij snel. Omdat het zo uitgedund is, moet u mogelijk twee of drie lagen aanbrengen om een voldoende dikke verbinding met uw componenten te krijgen. Deze mix heeft sterke oplosmiddeldampen. Doe dit in een ZEER GOED GEVENTILEERDE RUIMTE of buiten. De geleidende sporen zelf zullen meestal maar een ohm of minder aan de weerstand toevoegen. Elke geleidende lijmverbinding met een component voegt ongeveer 3 tot 5 ohm toe. Afbeelding 10 toont het crayon-resistcircuit met één verlichte led. de Nickel Mesh-stof is transparant genoeg dat de LED's op de achterkant kunnen worden gemonteerd en de LED-gloed zal doorkomen. Foto 11 toont de achterkant van het crayon resist-circuit.