Ledende stoff: Lag fleksible kretser med en blekkskriver. 4 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Ekstremt fleksible og nesten gjennomsiktige kretser kan lages med ledende stoffer. Her er noen av eksperimentene jeg har gjort med ledende stoffer. De kan males eller tegnes på med motstand og deretter etset som et standard kretskort. Ledende lim eller ledende tråd brukes deretter til å feste komponentene til stoffets kretskort. For å gjøre dette klart, brukes ikke blekkskriveren til å skrive ut motstand direkte på stoffet. I stedet brukes den bare til å skrive ut kretsdesignet på det ledende stoffet. Du må deretter håndmale en klar resist over blekkskriverbildet før kretsen kan etses. Se trinn 1 for detaljer om en skriver som kan fungere for å skrive ut resist direkte på ledende stoff. Alternativt-en blekkskriver er ikke nødvendig -du kan bare male frihånd eller tegne på motstanden der du vil at de ledende sporene skal være. Bilde 1 viser en enkel krets som tenner 3 lysdioder. Jeg gjorde noen av sporene sirkulære for å finne ut om de ville klare seg godt i vinkler mot stoffets varp og vev. MaterialsPerformix (tm) flytende tape, svart-tilgjengelig på Wal-Mart eller https://www.thetapeworks.com /liquid-tape.htmKarbongrafit, fint pulver- Tilgjengelig i større mengder på https://www.elementalscientific.net/Tilgjengelig i mindre mengder hos din lokale jernvarehandel. Den kalles smørende grafitt og kommer i små rør eller flasker. Ledende tråd-Tilgjengelig i små spoler på: https://members.shaw.ca/ubik/thread/order.htmlor på: https://www.sparkfun.com/ commerce/categories.php? cPath = 2_135Konduktive stoffer tilgjengelig fra: https://www.lessemf.com/fabric.htmlKlar neglelakkCrayonsFerric Chloride etchant tilgjengelig på: https://www.allelectronics.com/cgi-bin/item/ER -3/445/DRY_CONCENTRATED_ETCHANT_.htmlor på: https://www.circuitspecialists.com/search.itml?icQuery=ferric+chlorideInkjet printertoluol-løsningsmiddel tilgjengelig i maskinvarebutikker vokspapir Bilde 2 viser de tre ledende stoffene som ble brukt i denne instruksjonsboken. 1-VeilShield-En mesh polyester belagt med et svertet kobber. Veldig lett og 70% gjennomsiktig. 2-FlecTron-kobberbelagt nylon ripstop. 3-nikkelnett Semi-gjennomsiktig kobber og nikkelbelagt polyester. Bilde 3 viser baksiden av kretsen og de limte komponentene.

Trinn 1: Skriv ut kretsmønsteret med en blekkskriver

Lag et svart -hvitt bilde i et tegne- eller bildeprogram som vil være mønsteret for kretsen din. Skriv det ut på midten av et stykke kopipapir og juster bildestørrelsen til du får den nøyaktige størrelsen på kretsen du leter etter. De siste sporene bør være 1 '/8 "til 1/4" brede. Gjør dem bredere hvis du planlegger å bære mer enn 100ma strøm gjennom dem. Neste er å lime en firkant med ledende stoff på midten av et standard stykke kopipapir (bilde 4). Klart neglelakk fungerer godt ettersom det tørker tynt og raskt (ca. 5 minutter). Lim hele veien over stoffets overside (siden som mates inn i skriveren) og legg deretter en klatt lim på bunnen av stoffet for å holde det tett. Skriv deretter ut mønsteret på kretskortet (bilde 5) på det ledende stoffet. Noen ganger tar det et par ganger for enkelt å se mønsteret på stoffet. Et eksperiment som mislyktes Jeg prøvde opprinnelig å skrive ut direkte på resisten med en blekkskriver. Jeg skrev ut mønsteret syv ganger på forsiden og deretter syv ganger på baksiden for å sikre at stoffet var godt mettet med blekk. Dessverre blekket i skriveren min (en Canon Pixma MP500) for porøs eller ikke vanntett nok til å fungere som motstand. Kanskje det er et merke med blekkskriver som har et blekk som kan fungere. Voks er veldig hydrofob. Som du kan se i neste trinn, kan selv voksfargestifter brukes som motstand på ledende stoffer. Så en god mulighet for utskriftsresistens direkte på stoffet er en Xerox Phaser- eller Tektronix Phaser -skriver som bruker smeltet voksblekk. Denne meget gode instruerbare https://www.instructables.com/id/DIY-Flexible-Printed-Circuits/ av ckharnett viser hvordan han brukte en slik skriver til å skrive ut voksblekkresist på spesielle kobberkledde polyimidplater for å lage fleksible kretser. Disse er dyre, vanskelig å finne forretningsskrivere, men hvis du kan få tilgang til en, kan det bare fungere å skrive ut motstand direkte på ledende stoffer.

Trinn 2: Mal eller tegn på motstanden

Neglelakk Resist For å sette motstand på FlecTron (bilde 6) eller VeilSheild, malte jeg på klar neglelakk. Hvis du tar den på tykk nok, vil den mette stoffet og motstå etsen på begge sider. For å unngå at den fester seg, malte jeg den på en flat overflate med vokspapir under stoffet. Etter omtrent 5 minutter skal det være tørt nok til å snu og røre ved eventuelle tørre flekker på baksiden. Tegn en krets med fargestifter som motstanden Se bilde 7. Det viser seg at du ganske enkelt kan tegne kretsmønsteret på enten FlecTron eller Nikkel stoff med fargestifter. Voksen i fargestiftene er vannbestandig nok til at selv om dekning ikke er 100 prosent, fungerer den ekstremt bra. Nikkelstoffet fungerer best med fargestifter ettersom det er stivere og ganske gjennomsiktig. Du kan plassere det som papir, over blyanttegning eller utskrift av kretsmønsteret og deretter tegne på det. Sporene skal være 3/16 eller bredere. Etter at du har trukket solid på den ene siden, snu den og trekk inn på baksiden. Den må være belagt med fargestift på begge sider for å motstå etsen godt.

Trinn 3: Ets det ledende stoffet

For de som aldri har etset et kretskort, er det slik det fungerer.

Blekk, maling, tape eller annet materiale (kalt en resist) brukes til å dekke deler av det kobberbelagte kretskortet og forsegle det fra etseren. Etsemidlet (vanligvis ferriklorid) reagerer med kobber som ikke er belagt og fjerner det kjemisk. Så uansett hvor det er motstand, vil kobberet forbli. Motstanden settes på i mønsteret av ledende spor som du vil at kretskortet skal ende opp med. Prosessen er den samme med ledende stoffer, med unntak av at vi har å gjøre med et porøst vevd materiale som er belagt med kobber og/eller nikkel. Ledende tekstiler har en ekstremt tynn metallbelegg, vanligvis over nylon eller polyester. Den er så tynn at de kan etses inn fra 5 til 60 sekunder. Dette er med en sterk ferrikloridløsning ved romtemperatur. Bløtlegg stoffet i Ferric Chloride-løsningen i følgende tider: VeilShield-5-10 sekunder FlecTron 30-60 sekunder Nickel Mesh-60 sekunder Fjern det etsede stoffet og skyll VELDIG godt med mye vann og tørk deretter på tørkepapir og heng til tørke. bilde 9 viser VeilSheild -stoff som er etset med 3 ledende spor for å danne en nesten gjennomsiktig, fleksibel kabel. Bilde 9b viser kabelen med ledende lim og ledende tråd. Bilde 8 viser nikkelstoffet med fargestift mot etsning. Ferrikloridet etser nikkel pent. Selv om det er små hull i ledende spor, leder de ekstremt godt. Stoffet ble dynket i toluoloppløsningsmiddel for å fjerne fargestiften. Bløtlegg i en glassbeholder i omtrent en time og rør det av og til.

Trinn 4: Fullfør kretsen

Det viser seg at neglelakkresist legger et veldig tynt isolerende lag over de ledende sporene. Du kan lage en enkel ledende maling som vil smelte gjennom dette isolerende laget for å lage en ledende limfuge. Dette betyr at du kan lime komponenter som lysdioder, integrerte kretser, motstander, ledende gjenger eller ledninger hvor som helst på de ledende sporene. Gjør konduktiv maling Det er lett å lage en ledende maling som bare er ledende lim som er tynnet ned. Det tynnes ned med et løsningsmiddel for å feste godt til stoffet og smelte gjennom neglelakkresistenten. For mer informasjon om blanding av ledende lim og maling, se: https://www.instructables.com/id/Conductive-Glue-And-Conductive-Thread-Make-an-LED/Bland malingen 1-1/2 grafitt i pulverform til 1 flytende tape til 1 Toluol etter volum. Bland det raskt og bland det godt. Ha alt du trenger for å lime opp og klar til bruk, da denne malingen tørker ganske raskt. Fordi det er så tynnet ut, må du kanskje påføre to eller tre strøk for å få en tykk nok tilkobling til komponentene dine. Denne blandingen har sterke løsemiddeldampe. Gjør dette i et VELDIG VENTILERT ROM eller gjør det utendørs. De konduktive sporene vil vanligvis bare legge til en ohm eller mindre til motstanden. Hver ledende limforbindelse til en komponent vil legge til omtrent 3 til 5 ohm. Bilde 10 viser fargestiftmotstandskretsen med en LED tent. Nickel Mesh -stoffet er gjennomsiktig nok til at lysdiodene kan monteres på baksiden og LED -gløden kommer gjennom. Bilde 11 viser baksiden av fargestiftmotstandskretsen.