Tradiciniai spausdintinių plokščių gamybos būdai yra brangūs ir gana riboti masto bei dizaino sudėtingumo požiūriu. Be to, jie gali būti neekonomiški, nes pjaustant lazeriu ir frezuojant CNC frezavimo būdu išpjaunamos nepageidaujamos dalys. Tačiau spausdinant spausdintines plokštes 3D spausdintuvu galima nebrangiai sluoksniuoti dideles ir sudėtingas nestandartines spausdintines plokštes, kartu sumažinant švaistymą. Šie privalumai leidžia mėgėjams ir "pasidaryk pats" mėgėjams kurti 3D spausdintuvu atspausdinta spausdintinė plokštė patogiai įsitaisius namuose. Toliau išsamiai aprašėme šias spausdintines plokštes, o jei jums reikia tokios plokštės savo projektui, skaitykite toliau ir sužinokite daugiau!
Turinys
Kas yra 3D spausdintuvu atspausdinta spausdintinė plokštė? Kodėl verta ją naudoti?
Kaip pasigaminti 3D spausdintuvu spausdintų grandynų plokštes?
Geriausi staliniai 3D spausdintinių plokščių spausdintuvai
3D spausdintų spausdintinių plokščių privalumai ir trūkumai
Šaunūs 3D spausdinimo projektai
Automatizuotas 3D spausdintų spausdintinių plokščių spausdinimas.
Santrauka
Kas yra 3D spausdintuvu atspausdinta spausdintinė plokštė? Kodėl verta ją naudoti?
3D spausdintinė spausdintinė plokštė - tai spausdintinė plokštė, pagaminta naudojant adityvinį procesą, kurio metu iš skaitmeninio dizaino failo sukuriama 3D kietoji plokštė. Dauguma tradicinių spausdintinių plokščių gamybos procesų apima CNC frezavimą, pjaustymą lazeriu arba lyginimą ant blizgaus popieriaus. Tačiau taikant PCB 3D spausdinimo procesą, spausdintines plokštes gaminate pirmiausia klodami laidžius arba tuščiavidurius pėdsakus. Skiriasi tik gamybos procesas, tačiau šios baigtos plokštės atrodo ir veikia kaip įprastos spausdintinės plokštės.
3D spausdintuvas
Kaip gaminti 3D spausdintuvu atspausdinta spausdintinė plokštė?
Yra keli 3D spausdinimo plokščių kūrimo būdai, tačiau pagrindiniai yra du:
Naudojant laidžiąją giją
Taikant šį metodą, 3D spausdintuvu pirmiausia klojamas laidusis elementas, sukuriant linijų raštus, panašius į esančius įprastose spausdintinėse plokštėse.
Galite naudoti kitas medžiagas, kad sukurtumėte kelis sluoksnius spausdindami laidžiu siūlu. Be to, galite kurti įvairias PCB formas, ne tik įprastą plokščią paviršių.
Tipinės spausdinimui naudojamos gijų medžiagos yra laidūs dažai arba TPU, ABS, HIPS ir PLA su grafenu. Spausdinant iš gijų formuojama tik plokštė, ant kurios galima lituoti elektroninius komponentus.
Tuščiavidurių pėdsakų kūrimas
Antrasis metodas yra priešingas laidžiųjų gijų spausdinimui. Tuščiavidurių pėdsakų kūrimas apima vientiso bloko spausdinimą su viduje suformuotais laidžiaisiais pėdsakų kanalais. Vėliau šiuos plyšius galite užpildyti laidžia medžiaga, pavyzdžiui, laidžia epoksidine derva arba elektriniais dažais.
Tuščiavidurių pėdsakų kūrimas yra lengvesnis ir greitesnis nei naudojant laidųjį filamentą, nes po gamybos nereikia lituoti. Tačiau šiuo procesu mažiau galima kurti sudėtingas didelio tankio komponentų konstrukcijas.
Geriausi staliniai 3D spausdintuvu atspausdinta spausdintinė plokštė
Vieni geriausių rinkoje esančių 3D spausdintuvų yra šie.
Voltera V-One PCB spausdintuvas
Voltera V-One yra idealus pradinio lygio 3D PCB spausdintuvas, nes yra palyginti nebrangus (šiek tiek daugiau nei 2 000 JAV dolerių). Nepaisant nedidelės kainos, prietaisas turi padorų surinkimo tūrį ir gali spausdinti iki 135 x 113,5 mm dydžio plokštes. Be to, jis suderinamas su keliais CAD programinės įrangos paketais.
V-One gali sluoksniuoti 0,8 mm minimalų žingsnį tarp kaiščių su laidžiu rašalu ir 0,6 mm minimalų žingsnį su lydmetalio pasta. Nepriklausomai nuo laidaus pėdsako, jo plotis negali būti mažesnis nei 200 μm.
"Nano Dimension DragonFly 2020" PCB spausdintuvas
Skelbiamas pirmuoju pasaulyje 3D spausdintuvu, "DragonFly 2020" yra pirmasis tokio tipo spausdintuvas, atitinkantis IPC rekomendacijas. Įrenginys gali gaminti PCB, pasižyminčius šiomis savybėmis.
25 μm padėties tikslumas bet kurioje ašyje
200 x 3 x 200 mm maksimalus surinkimo dydis
Mažiausias ir didžiausias elementų dydis atitinkamai 80 μm ir 1,5 mm
0,03 mm arba 30 μm minimalus sluoksnio storis
Daugiasluoksnės plokštės, kurių bendras storis 3 mm
Spausdintuvas palaiko laidžius ir dielektrinius polimerinius dažus tuščiaviduriams pėdsakams. Tačiau jis yra brangus, nes jo kaina prasideda nuo 50 000 JAV dolerių.
"Othermill Pro" PCB spausdintuvas
Spausdintuvas "Othermill Pro" yra tiksli, nešiojamoji frezavimo mašina, sukurta gaminti dvipuses spausdintines plokštes, kurių pėdsakų plotis siekia 150 μm. Juo galima kurti ne didesnio kaip 140 x 114 mm dydžio spausdintines plokšteles 75 μm padėties tikslumu. Nors mašina yra nebrangi, ji negali dirbti su tokiomis kietomis medžiagomis kaip FR-4 ir stiklas, be to, ją galima įsigyti tik JAV. Tačiau ji suderinama su keliomis operacinėmis sistemomis ir CAD programine įranga.
"Voxel8" PCB spausdintuvas
Unikali šio "Voxel8" spausdintuvo savybė - dvi spausdinimo galvutės. Pirmojoje naudojamas sidabrinis (laidus) rašalas, o antrojoje - lydyta viela pagal tipišką FFF/FDM technologiją.
Kiekviena rašalo galvutė turi 250 mikronų skersmens purkštuką, o spausdinimo lova yra magnetinė, kad būtų užtikrintas didelis pakartojamumas. Ši lova leidžia spausdinant laikinai nuimti neužbaigtą objektą, kad būtų galima įdėti komponentus, o tada atnaujinti procesą.
Squink by BotFactory
Išskirtinis "Squink" pranašumas yra tas, kad juo galima spausdinti daugiasluoksnes plokštes ant įvairių standžių ir lanksčių pagrindų, kurių maksimalus dydis - 84 x 152 mm. Tačiau ji gali spausdinti ir didesnes vienasluoksnes plokštes, kurių didžiausias dydis yra 152 x 152 mm. Rekomenduojamas funkcijos spausdinimo dydis yra 0,508 mm, tačiau jis gali būti ir mažesnis nei 0,254 mm.
3D spausdintuvas
Spausdintuve yra trys galvutės: viena - spausdinimo, antra - klijavimo, trečia - surinkimo ir dėjimo. Be spausdinimo, įrenginys gali surinkti keturias dalis per minutę, o mažiausios pakuotės dydis yra 15,4 mm. Tačiau įrenginys negali automatiškai įdėti komponentų su skylutėmis.
3D spausdintų spausdintinių plokščių privalumai ir trūkumai
3D PCB turi šių privalumų ir trūkumų.
3D spausdintų spausdintinių plokščių kraštai
Greita gamyba: 3D PCB spausdinimas užtikrina, kad projektavimo ir gamybos procesus atlieka kompiuteriai. Ši operacija pagreitina gamybos laiką, kad padidėtų efektyvumas ir pajėgumai.
Mažiau atliekų: Skirtingai nuo tradicinių metodų, kai perteklinė medžiaga frezuojama arba ardoma, 3D spausdinimas yra nusodinimo metodas, kai naudojama tik reikiama medžiaga. Todėl jo metu švaistoma mažiau atliekų, o tai reiškia, kad sutaupoma daug lėšų.
Didesnis dizaino lankstumas: Kompiuterinis projektavimas suteikia didelį lankstumą. Taigi, gamindami įvairioms pramonės šakoms skirtas spausdintines plokštes galite eksperimentuoti su skirtingais sluoksniais, formomis ar pavidalais.
PCB 3D spausdinimo apribojimai
Mažiau veiksmingos laidžios medžiagos: Laidūs dažai arba epoksidinė derva, naudojami elektros takams tuščiavidurių pėdsakų spausdinimui, nėra tokie veiksmingi kaip metalas. Šių medžiagų elektrinė varža gali kelti problemų, priklausomai nuo jūsų projekto masto.
Rizikinga lituojant: Naudojant spausdinimą iš laidžiųjų gijų būtina lituoti. Išlydyto metalo užnešimas ant plokštės gali ją labai susilpninti. Atminkite, kad lituokliai gali pasiekti 300 °C temperatūrą, o tokia temperatūra gali pažeisti atspausdintą metalą.
Programinės įrangos palaikymo trūkumas: CAD programos gali būti brangios. Tačiau yra atvirojo kodo projektavimo programų, kuriomis galima naudotis nemokamai. Tačiau šioms programoms paprastai trūksta palaikymo ar rekomendacijų. Todėl išbandyti 3D spausdinimo plokščių projektavimą ir spausdinimą gali būti sudėtinga (nebent turite tam tikros projektavimo patirties).
Šaunūs 3D spausdinimo projektai
Elektrinis kavos aparatas su 3D spausdintuvu atspausdintomis dalimis
Elektrinį kavos aparatą sudaro kelios dalys ir jungtys, todėl lengviau užsisakyti vidinius komponentus. Tačiau korpuso dalis galite suprojektuoti ir 3D spausdintuvu atsispausdinti atskirai. Paruošę visas dalis, sumontuokite kavos aparatą ir išbandykite naująjį prietaisą.
3D spausdintuvu atspausdintas teleskopas
3D spausdinimui teleskopo reikia tam tikrų įgūdžių ir žinių. Atsisiųsti ir atsispausdinti detales nesunku, tačiau sumontuoti veidrodį ir surinkti kamerą bei fokusavimą gali būti sudėtinga. Be to, kamerai valdyti reikia Raspberry Pi.
Garsiakalbio "iPhone" plėtinys
Jei mėgstate klausytis muzikos iš savo "iPhone" nenaudodami ausinių ar ausinukų, 3D spausdintuvu atspausdintas garsiakalbis gali padėti sustiprinti garsą. Garsiakalbis abiejose pusėse turės aido kameras, kurios pakelia garso lygį. Šiuos dizaino failus galite naudoti iPhone 6 ir 6+ telefonams.
Automatizuotas 3D spausdintuvu atspausdintos spausdintinės plokštės spausdinimas.
Kai įvaldysite šį procesą, turėtumėte sugebėti 3D spausdinti plastikinę plokštę ir tuo pačiu metu nusodinti laidžiąją medžiagą arba lydmetalį. Taip darant visą spausdintinę plokštę reikėtų sukurti per vieną ar du raundus. Procesas apima komponentų laikiklio spausdinimą, komponentų įterpimą, tada spausdinimą plokštės ir jos laidžiųjų pėdsakų, kad būtų užbaigta grandinė.
Apibendrinimas
Apibendrinant galima teigti, kad 3D spausdintinės plokštės gerokai sumažina prototipų kūrimo ir "pasidaryk pats" projektų kūrimo išlaidas. 3D spausdintinių plokščių spausdintuvo įsigijimas gali būti brangus, bet vertas to. Be to, reikia išmokti kompiuterinio projektavimo. Tačiau tai padarę, gerokai sutrumpinsite gamybos laiką. Štai ir viskas šiame straipsnyje. Jei turite klausimų ar pastabų, palikite žinutę, ir mes greitai su jumis susisieksime.