Tkanina przewodząca: tworzenie elastycznych obwodów za pomocą drukarki atramentowej.: 4 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Dzięki tkaninom przewodzącym można wykonać niezwykle elastyczne i prawie przezroczyste obwody. Oto niektóre z eksperymentów, które przeprowadziłem z tkaninami przewodzącymi. Można je pomalować lub narysować masą ochronną, a następnie wytrawić jak standardową płytkę drukowaną. Klej przewodzący lub nić przewodząca są następnie używane do mocowania elementów do płytki drukowanej tkaniny. Aby to wyjaśnić, drukarka atramentowa nie jest używana do bezpośredniego drukowania maski na tkaninie. Zamiast tego służy tylko do drukowania projektu obwodu na tkaninie przewodzącej. Następnie będziesz musiał ręcznie pomalować przezroczystą maskę na obrazie atramentowym, zanim będzie można wytrawić obwód. Zobacz krok 1, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat drukarki, która może bezpośrednio drukować maskę na tkaninie przewodzącej. Alternatywnie - drukarka atramentowa nie jest konieczna --Możesz po prostu odręcznie malować lub rysować na rezystancji tam, gdzie chcesz, aby znajdowały się ślady przewodzące. Zdjęcie 1 pokazuje prosty obwód, który zapala 3 diody LED. Niektóre ślady zrobiłem okrągłymi, aby sprawdzić, czy będą dobrze przewodzić pod kątem do osnowy i wątku tkaniny. Materiały Taśma płynna PerformancePerformix (tm), czarna-Dostępna w Wal-Mart lub https://www.thetapeworks.com /liquid-tape.htmGrafit węglowy, drobny proszek- Dostępne w większych ilościach na https://www.elementalscientific.net/Dostępne w mniejszych ilościach w lokalnym sklepie z narzędziami. Nazywa się grafitem smarującym i jest dostępny w małych tubkach lub butelkach. Gwint przewodzący - dostępny w małych szpulkach pod adresem: https://members.shaw.ca/ubik/thread/order.htmllub pod adresem: https://www.sparkfun.com/ commerce/categories.php?cPath=2_135Tkaniny przewodzące dostępne na stronie: https://www.lessemf.com/fabric.htmlClear Nail PolishCrayonsWytrawiacz z chlorkiem żelaza dostępny na: https://www.allelectronics.com/cgi-bin/item/ER -3/445/DRY_CONCENTRATED_ETCHANT_.htmllub pod adresem: https://www.circuitspecialists.com/search.itml?icQuery=ferric+chlorideDrukarka atramentowa toluol-rozpuszczalnik-dostępny w sklepach ze sprzętem papier woskowany Zdjęcie 2 przedstawia trzy przewodzące tkaniny, które zostały użyte w tej instrukcji. Siatka poliestrowa 1-VeilShield-A pokryta czernioną miedzią. Bardzo lekki i w 70% przezroczysty.2-FlecTron-pokryty miedzią nylon ripstop.3-Siatka niklowa-Półprzezroczysta miedź i pokryty niklem poliester.rys.3 przedstawia tylną stronę obwodu i sklejone elementy.

Krok 1: Wydrukuj wzór obwodu za pomocą drukarki atramentowej

Utwórz czarno-biały obraz w programie do rysowania lub obrazu, który będzie wzorem dla twojego obwodu. Wydrukuj go na środku kartki papieru do kopiowania i dostosuj rozmiar obrazu, aż uzyskasz dokładny rozmiar obwodu drukowanego, którego szukasz. Końcowe ślady powinny mieć szerokość od 1'/8" do 1/4". Poszerz je, jeśli planujesz przepływać przez nie więcej niż 100 mA prądu. Następnie przyklej kwadrat tkaniny przewodzącej na środku standardowego kawałka papieru do kopiowania (rys. 4). Czysty lakier do paznokci dobrze się sprawdza, ponieważ schnie cienko i szybko (około 5 minut). Przyklej całą górę tkaniny (strona, która wchodzi do drukarki), a następnie nałóż kroplę kleju na spód tkaniny, aby była mocno naciągnięta. Następnie wydrukuj wzór płytki drukowanej (rys. 5) na tkaninę przewodzącą. Czasami potrzeba kilku przejść, aby łatwo zobaczyć wzór na materiale. Eksperyment, który się nie powiódł Początkowo próbowałem drukować bezpośrednio na materiale ochronnym za pomocą drukarki atramentowej. Wydrukowałem wzór siedem razy z przodu, a następnie siedem razy z tyłu, aby upewnić się, że tkanina jest dobrze nasycona atramentem. Niestety atrament w mojej drukarce (Canon Pixma MP500) był zbyt porowaty lub niewystarczająco wodoodporny, aby działać jako maseczka. Być może istnieje jakaś marka drukarki atramentowej, która ma atrament, który zadziała. Wosk jest bardzo hydrofobowy. Jak widać w następnym kroku, nawet kredki woskowe mogą być używane jako maska ochronna na przewodzących tkaninach. Tak więc jedną z dobrych możliwości drukowania bezpośrednio na tkaninie jest drukarka Xerox Phaser lub Tektronix Phaser, która wykorzystuje roztopiony atrament woskowy. Ten bardzo dobry instruktaż https://www.instructables.com/id/DIY-Flexible-Printed-Circuits/ autorstwa ckharnetta pokazuje, w jaki sposób użył takiej drukarki do drukowania tuszu woskowego na specjalnym arkuszu z poliamidu pokrytego miedzią, aby stworzyć elastyczne obwody. Są to drogie, trudne do znalezienia drukarki biznesowe, ale jeśli masz do nich dostęp, może to po prostu zadziałać w celu bezpośredniego drukowania oporu na tkaninach przewodzących.

Krok 2: Maluj lub rysuj na oporze

Odporny na lakier do paznokci Aby nałożyć opornik na FlecTron (zdjęcie 6) lub VeilSheild, malowałem na przezroczystym lakierze do paznokci. Jeśli nałożysz go wystarczająco grubie, nasyci tkaninę i będzie odporny na wytrawianie z obu stron. Aby się nie przyklejał, pomalowałem go na płaskiej powierzchni papierem woskowanym pod tkaniną. Po około 5 minutach powinno być wystarczająco suche, aby odwrócić się i poprawić suche miejsca z tyłu. Narysuj obwód kredkami jako ResistSee ilustr. 7. Okazuje się, że możesz po prostu narysować wzór obwodu na FlecTron lub Tkanina Nickel Mesh z kredkami. Wosk w kredkach jest na tyle wodoodporny, że choć krycie nie jest 100-procentowe, to działa wyjątkowo dobrze. Tkanina niklowa najlepiej współpracuje z kredkami, ponieważ jest sztywniejsza i dość przezroczysta. Możesz umieścić go jak kalkę kreślarską, na rysunku ołówkiem lub wydruku wzoru obwodu, a następnie na nim rysować. Ślady powinny mieć 3/16 cala lub szersze. Po solidnym narysowaniu jednej strony, odwróć ją i narysuj tylną. Musi być pokryta kredką z obu stron, aby była dobrze odporna na wytrawianie.

Krok 3: Wytrawij tkaninę przewodzącą

Dla tych, którzy nigdy nie trawili płytki drukowanej, oto jak to działa.

Atrament, farba, taśma lub inny materiał (nazywany maską) służy do pokrywania części pokrytej miedzią płytki drukowanej i uszczelniania jej przed wytrawiaczem. Środek trawiący (zwykle chlorek żelaza) reaguje z niepowlekaną miedzią i usuwa ją chemicznie. Tak więc, gdziekolwiek jest opór, miedź pozostanie. Opór jest nakładany na wzór ścieżek przewodzących, z którymi ma się skończyć płytka drukowana. Proces jest taki sam w przypadku tkanin przewodzących, z wyjątkiem tego, że mamy do czynienia z porowatym materiałem tkanym, który jest pokryty miedzią i/lub niklem. Tkaniny przewodzące mają wyjątkowo cienką powłokę z metalu, zwykle na nylonu lub poliestrze. Jest tak cienki, że można je wytrawić w ciągu od 5 do 60 sekund. Dzieje się to z mocnym roztworem chlorku żelaza w temperaturze pokojowej. Namocz tkaninę w roztworze chlorku żelaza na następujące czasy: VeilShield-5-10 sekund FlecTron 30-60 sekund Nickel Mesh-60 sekund Usuń wytrawioną tkaninę i BARDZO DOBRZE spłucz dużą ilością wody, a następnie osusz na ręcznikach papierowych i powieś suchy. fot. 9 pokazuje tkaninę VeilSheild, która została wytrawiona 3 śladami przewodzącymi, tworząc prawie przezroczysty, elastyczny kabel. Rys. 9b przedstawia kabel z przewodzącym klejem i przewodzącym gwintem. Zdjęcie 8 przedstawia tkaninę niklową z odporną na kredkę po wytrawieniu. Ferric Chloride ładnie trawi nikiel. Mimo, że w śladach przewodzących są drobne szczeliny, przewodzą one wyjątkowo dobrze. Tkaninę nasączono rozpuszczalnikiem toluolowym w celu usunięcia kredki. Moczyć w szklanym pojemniku przez około godzinę i od czasu do czasu wstrząsać.

Krok 4: Ukończenie obwodu

Okazuje się, że maska na lakier do paznokci nakłada bardzo cienką warstwę izolacyjną na przewodzące ślady. Możesz zrobić prostą farbę przewodzącą, która przetopi się przez tę warstwę izolacyjną, tworząc przewodzące połączenie klejowe. Oznacza to, że możesz przykleić elementy, takie jak diody LED, układy scalone, rezystory, przewodzące nici lub przewody w dowolnym miejscu ścieżek przewodzących. Wykonywanie farby przewodzącej Łatwo jest zrobić przewodzącą farbę, która jest po prostu przewodzącym klejem, który został rozcieńczony. Rozcieńcza się go rozpuszczalnikiem, aby dobrze przylegał do tkaniny i przepuszczał lakier do paznokci. Więcej informacji na temat mieszania klejów i farb przewodzących znajdziesz na: https://www.instructables.com/id/Conductive-Glue-And-Conductive-Thread-Make-an-LED/Wymieszaj farbę 1-1/2 sproszkowany grafit z 1 płynna taśma do 1 toluolu objętościowo. Wymieszaj szybko i dobrze wymieszaj. Przygotuj wszystko, czego potrzebujesz do klejenia i gotowe do pracy, ponieważ ta farba schnie dość szybko. Ponieważ jest tak rozrzedzony, może być konieczne nałożenie dwóch lub trzech warstw, aby uzyskać wystarczająco grube połączenie z elementami. Ta mieszanka ma silne opary rozpuszczalnika. Zrób to w BARDZO DOBRZE WENTYLOWANYM POMIESZCZENIU lub na zewnątrz. Same ślady przewodzące zwykle tylko dodają om lub mniej do oporu. Każde przewodzące połączenie klejowe z elementem doda około 3 do 5 omów. Rysunek 10 pokazuje obwód oporu kredki z jedną zapaloną diodą. tkanina Nickel Mesh jest na tyle przezroczysta, że diody LED można zamontować z tyłu, a poświata LED przeniknie. Zdjęcie 11 pokazuje tył obwodu odpornego na kredki.