UV LED-belichtingsbox: 26 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:20

Hoe bouw je een Ultra Violet Exposure-box met LED's. Je laatste Veroboard-project! Een UV-belichtingsbox is een buitengewoon handig stuk gereedschap. Het kan worden gebruikt om de juiste PCB's te maken. Het kan ook worden gebruikt om andere dingen te maken, zoals ingewikkelde foto-geëtste delen (een onderwerp voor een ander instructable). Het probleem is dat ze een beetje prijzig kunnen zijn voor de hobbyliefhebber, vooral als je het dubbelzijdige type wilt. Deze instructable schetst de constructie van een dubbelzijdige UV-belichtingsdoos met behulp van de recente generatie UV-LED's met hoge helderheid. Waarom LED's gebruiken? LED's zijn veel energiezuiniger dan gloeilampen of fluorescentielampen en bieden 5-10 keer meer efficiëntie, waardoor ze goedkoper zijn rennen en vriendelijker voor het milieu. Ze bevatten ook (in tegenstelling tot TL-buizen) geen kwik. Leds hebben een veel langere levensduur dan de andere soorten lampen gemeten in decennia in plaats van maanden. De uitgezonden frequenties bevinden zich ook in een strakkere band, waardoor UV-LED's veiliger zijn dan de traditionele UV-buizen. Er is ook gewoon iets cools aan LED's, ik kan er mijn vinger niet opleggen, maar sinds ik een kind was, vond ik ze een van de meer fascinerende elektronische componenten. Is er een nadeel aan het gebruik van LED's? Niet echt, maar de UV-belichtingsbox die ik hier heb beschreven, is iets minder krachtig dan de in de handel verkrijgbare. Dit betekent dat je belichtingstijden ongeveer 2 ~ 3 minuten zullen zijn in plaats van 30 ~ 40 seconden, maar kom op, heb je echt nodig dat je PCB's zo snel worden geproduceerd? Hoe dan ook, soms kan een iets langzamere belichtingstijd een voordeel zijn, waardoor je wat meer controle hebt. Deze UV-belichtingsbox zal bestaan uit 2 UV-panelen; elk met 84 LED's in totaal 168 LED's. Elk paneel trekt ongeveer 700mA bij 12v. Dit maakt elk paneel 8,4 watt in totaal 16,8 watt voor het geheel.

Stap 1: Materialen

De meest kritieke onderdelen van dit project zijn de UV-LED's, je bent op zoek naar 5 mm Ultra Violet LED 2000mcd 395nm, 3.4V 20 ~ 25mA. Ik heb twee 100psc-pakketten van eBay gekocht. Als je iets beters vindt, zorg er dan voor dat ze dat zijn; - Minimaal 2000mcd in helderheid - Een piekgolflengte hebben van minder dan 400nm. - Een kijkhoek van minimaal 20 graden. Je hebt ook 2x 160mm x 100mm stukjes Veroboard en 56x 75R weerstanden nodig. Een andere belangrijke keuze is de PSU. Ik gebruikte een plug-in, 12 volt 24 watt schakelende voeding. Schakelende voedingen zijn veel energiezuiniger dan de meeste andere typen en zijn ook erg stabiel. Alle andere onderdelen en materialen zijn gemakkelijk te vinden. Sommige heb ik gekocht, andere heb ik gered. Hier komt je eigen oordeel en smaak om de hoek kijken. Uiteindelijk is het aan jou hoe goed je mijn ontwerp volgt. Ik heb alle CAD-tekeningen en schema's als metabestanden toegevoegd, zodat ze gemakkelijker te lezen zijn wanneer u ze uitprint.

Stap 2: Doosonderdelen

Knip eerst alle onderdelen uit zoals aangegeven in de tekeningen. Ik gebruikte wat geborgen 6 mm MDF. Knip vervolgens de gaten in het glazen deksel, het schort en de uitsparingen op de zijinzetstukken uit. En frezen van de uitsparing voor het glas met behulp van een frees de oppervlakte-uitsparing aan de onderkant van het glazen deksel.

Stap 3: Zijkanten van de doos

Lijm nu de 4 buitenzijden van de hoofddoos aan elkaar met behulp van de basis als richtlijn (let wel op dat je de basis niet lijmt). Lijm vervolgens de binnenzijden op hun plaats, zodat het schort bij montage gelijk ligt met de rand en de basis iets verzonken.

Stap 4: Dekselmontage

Lijm het deksel net als de hoofddoos, maar het deksel kan in één keer worden gemonteerd.

Stap 5: Passen, vullen, schuren en boren

Plaats het deksel, de scharnieren, de pallen en lijm het schort en de steun op hun plaats. Deze stap vereist veel testen en aanpassingen om alles precies goed te krijgen. Let vooral op het glazen deksel. Ik heb de gaten voor de scharnieren van het glazen deksel gesleufd om ze gemakkelijk af te stellen. Ik heb ook een aantal scharnieren gekozen die slechts tot 95 graden open kunnen en een aantal knevelsluitingen.

Stap 6: Gaten

Boor gaten voor de PSU-connector en voor een kabel om van de doos naar het deksel te gaan. Controleer nog een laatste keer of alles past, boor geleidegaten voor de basisschroeven. Verwijder vervolgens alle scharnieren etc. nog een laatste keer met plamuur en schuurpapier en dan alle houten delen schilderen. Ik raad aan om wit voor de binnenkant te gebruiken om het UV-licht te reflecteren en te verspreiden, maar de buitenkant kan elke gewenste kleur hebben.

Stap 7: UV-LED-panelen

Ik heb alles behalve de LED's aan de koperen kant van het bord gemonteerd om de LED-kant overzichtelijk te houden.

Stap 8: Bereid het Veroboard voor

Snijd eerst de sporen met een vlakfrees volgens het sporendiagram en boor de 6 gaten (3,2 mm). Buzz de tracks met een multimeter in elke fase om te controleren op kortsluitingen en slechte verbindingen.

Stap 9: Negatieve en positieve spoorverbindingen

Soldeer vervolgens op de schakels en plaats een isolatiebuis tussen de soldeerverbindingen. Plaats knikken in de draad waar deze contact maakt met het bord.

Stap 10: Solderen van de weerstanden (Surface Mount Style)

Zet dogleg-bochten in de weerstandsdraden. Soldeer vervolgens in positie en test ze elk met een Ohmmeter om te controleren op kortsluiting. Zorg ervoor dat de verf op de weerstanden niet smelt en kortsluiting veroorzaakt!

Stap 11: De LED's solderen

Soldeer alle LED's op hun plaats, let op hun polariteit. Het diagram laat zien aan welke kant de flats moeten zijn. Deze stap kan lastig zijn, omdat alle LED-voeten plat tegen het bord moeten liggen om een gelijkmatige spreiding van het licht te garanderen. Weersta de verleiding om ze allemaal in te brengen en dan te solderen. De beste methode die ik heb gevonden, volgt in de volgende paar stappen.

Stap 12: LED's invoegen

Doe één rij tegelijk. Plaats alle LED's in de rij en controleer of je ze op de juiste manier hebt geplaatst.

Stap 13: Soldeer 1e been

Leg er dan een blok schuimrubber (of iets dergelijks) op en draai het om. Soldeer vervolgens slechts één van de poten van elke LED.

Stap 14: Positie LED's

Houd nu het bord in uw hand en ondersteun met uw vinger een LED. Verwarm het soldeer opnieuw, terwijl het soldeer smelt, komt de LED vrij en kun je het met je vinger wiebelen totdat je voelt dat het plat tegen het bord ligt. Houd een paar seconden vast terwijl het soldeer afkoelt. Herhaal deze stap voor elke LED in de rij.

Stap 15: Voltooi de rij

Soldeer nu het andere been van elk van de LED's in deze rij en klem alle benen op lengte.

Stap 16: Soldeer links

U moet aan het einde van elke reeks van drie LED's een brug naar aarde maken. Gebruik een klein stukje draad of een afgesneden stuk van de weerstandsdraden.

Stap 17: Test dat blok

Nadat je elke 3e rij hebt voltooid, kun je dat blok testen door tot 12 volt op het bord aan te sluiten. Ik raad aan om een bank-PSU te gebruiken en de spanning langzaam op te voeren. Pas op dat u niet over de 12 volt gaat en let op uw ogen, kijk niet rechtstreeks in de LED's!

Stap 18: Test dat paneel

Voeg ten slotte de rode en zwarte vliegende kabels toe aan de positieve en negatieve rails. Doe een laatste test met uw bank-PSU. Als een van de LED's blindgangers zijn, vervang ze dan (u zou 32 reserveonderdelen moeten hebben). En vergeet niet, controleer de polariteit!

Stap 19: Maak het tweede paneel

Herhaal nu de laatste 10 stappen voor het tweede paneel en plaats afstandhouders in de zes gaten op elk bord.

Stap 20: Configuratiescherm

Maak een bedieningspaneel van 1 ~ 1,5 mm plaatstaal en snijd een gat om in uw aan / uit-schakelaar te passen.

Stap 21: Het glas plaatsen

Snijd eerst het glas op maat. Plak vervolgens het bovenste glas met siliconenkit in de uitsparing op het glazen deksel.

Stap 22: Glas en schuim

Snijd wat dik schuimrubber (ongeveer 1 inch dik) op hetzelfde profiel als de plank. Maak de sneden in het schuim door het samen te drukken met twee linialen naast elkaar en laat er dan een knutselmes tussen lopen. Plaats vervolgens het schuim op de plank en het onderste glas op het schuim en laat vervolgens een stoffen band rond de uiteinden van het glas lopen, pas de lengte van de banden aan zodat het glas gelijk ligt met de bovenkant van de doos en bevestig de riemen aan de plank.

Stap 23: Montage en bedrading

Monteer het deksel, de scharnieren, de knevelsluitingen en de LED-panelen. Leid een draad tussen het deksel en de doos en monteer connectoren of soldeer deze rechtstreeks op het LED-paneel. U kunt ook de draden in PVC-buizen bedekken. Bevestig het bedieningspaneel met korte schroeven en monteer de aan/uit-schakelaar. Monteer vervolgens de stroomconnector en de aan / uit-schakelaar en sluit alles aan volgens het schema.

Stap 24: Eindmontage

Monteer de plank, het schuim en het glas en het glazen deksel en de scharnieren en controleer of alles nog soepel opent en sluit.

Stap 25: Testen

Misschien wilt u controleren of alles in orde is door een bank-PSU aan te sluiten en de spanning langzaam op te voeren. Misschien wilt u ook de spanning van uw PSU controleren. Als je zeker weet dat alles in orde is, sluit je hem aan en zet je hem aan. Veiligheidsopmerking! Kijk niet rechtstreeks in de UV-LED's. UV-licht is schadelijk voor uw ogen. Het is ook een goed idee om een laserbril te bemachtigen, deze moet al het licht onder de 532nm blokkeren. Om een idee te krijgen van de tijdsduur dat u uw PCB's moet blootstellen, kunt u een blootstellingstest doen. Smeer een stuk schroot in met Photo resist aan de ene kant en markeer de minuten aan de andere kant. Dan met een stuk kaartmasker van het metaal bloot gedurende 1 minuut, verplaats de kaart dan naar de volgende, markeer nog een minuut bloot en blijf doorgaan totdat je het einde bereikt. Onthoud dat je begint bij het 10-minutenteken en werkt naar beneden.

Stap 26: Ga wat PCB's maken

En je bent klaar. Ga experimenteren met de fotoresist en voel hoe deze reageert op het UV-licht en de chemicaliën die u ermee gaat gebruiken. Een geweldig eerste project zou een timingapparaat voor uw UV-belichtingsbox kunnen zijn. Ik heb hier bewust veel ruimte op het bedieningspaneel voor gelaten en in feite zal dit het onderwerp zijn van mijn volgende Instructable.