Ledande tyg: Gör flexibla kretsar med en bläckstråleskrivare .: 4 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Extremt flexibla och nästan transparenta kretsar kan tillverkas med ledande tyger. Här är några av de experiment jag har gjort med ledande tyger. De kan målas eller ritas på med resist och sedan etsas som ett vanligt kretskort. Ledande lim eller ledande tråd används sedan för att fästa komponenterna på tygets kretskort. För att göra detta tydligt används bläckstråleskrivaren inte för att skriva ut direkt mot tyget. Istället används den bara för att skriva ut kretsdesignen på det ledande tyget. Du måste sedan måla en klar resist över bläckstråleskrivaren innan kretsen kan etsas. Se steg 1 för detaljer om en skrivare som kan fungera för att direkt skriva ut resisten på konduktivt tyg. Alternativt-en bläckstråleskrivare är inte nödvändig -du kan bara måla frihand eller rita på resisten där du vill att de ledande spåren ska vara. Bild 1 visar en enkel krets som tänder 3 lysdioder. Jag gjorde några av spåren cirkulära för att ta reda på om de skulle fungera bra i vinklar mot tygets varp och inslag. MaterialsPerformix (tm) flytande tejp, svart-Finns på Wal-Mart eller https://www.thetapeworks.com /liquid-tape.htmKarbongrafit, fint pulver- Finns i större mängder på https://www.elementalscientific.net/ Finns i mindre mängder hos din lokala järnaffär. Det kallas smörjande grafit och kommer i små rör eller flaskor. Ledande tråd-Finns i små spolar på: https://members.shaw.ca/ubik/thread/order.htmlor på: https://www.sparkfun.com/ commerce/categories.php? cPath = 2_135Konduktiva tyger tillgängliga från: https://www.lessemf.com/fabric.htmlClear Nail PolishCrayonsFerric Chloride etchant tillgängligt 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 lösningsmedel tillgängligt i järnaffärer vaxpapper Bild 2 visar de tre ledande tygerna som användes i denna instruktionsbok. 1-VeilShield-En meshpolyester pläterad med ett svartnat koppar. Mycket lätt och 70% transparent. 2-FlecTron-kopparpläterad nylon ripstop. 3-Nickel Mesh-Halvtransparent koppar och nickelbelagd polyester. Bild 3 visar kretsens baksida och de limmade komponenterna.

Steg 1: Skriv ut kretsmönstret med en bläckstråleskrivare

Skapa en svartvit bild i ett rit- eller bildprogram som kommer att vara mönstret för din krets. Skriv ut den på mitten av ett papper och justera bildstorleken tills du får den exakta kretsstorleken du letar efter. De sista spåren bör vara 1 '/8 "till 1/4" breda. Gör dem bredare om du planerar att bära mer än 100 mA ström genom dem. Nästa är att limma en kvadrat med ledande tyg på mitten av ett vanligt exemplar av papper (bild 4). Klar nagellack fungerar bra eftersom det torkar tunt och snabbt (ca 5 minuter). Limma hela vägen över tyget (sidan som matas in i skrivaren) och lägg sedan en klick lim på tygets undersida för att hålla det tätt. Skriv sedan ut mönstret på kretskortet (bild 5) på det ledande tyget. Ibland tar det ett par pass för att enkelt se mönstret på tyget. Ett experiment som misslyckades Jag försökte ursprungligen skriva ut direkt på resisten med en bläckstråleskrivare. Jag skrev ut mönstret sju gånger på framsidan och sedan sju gånger på baksidan för att se till att tyget var väl mättat med bläck. Tyvärr var bläcket i min skrivare (en Canon Pixma MP500) för poröst eller inte tillräckligt vattentätt för att fungera som resist. Kanske finns det något märke av bläckstråleskrivare som har ett bläck som skulle fungera. Vax är mycket hydrofobt. Som du kan se i nästa steg kan även vaxkritor användas som resist på konduktiva tyger. Så, en bra möjlighet att skriva ut motstå direkt på tyget, är en Xerox Phaser- eller Tektronix Phaser -skrivare som använder ett smält vaxfärg. Denna mycket bra instruerbara https://www.instructables.com/id/DIY-Flexible-Printed-Circuits/ av ckharnett visar hur han använde en sådan skrivare för att skriva ut vaxbläckresist på speciellt kopparklädd polyimidplåt för att skapa flexibla kretsar. Dessa är dyra, svåra att hitta affärsskrivare, men om du kan få tillgång till en kan det bara fungera att direkt skriva ut resist på konduktiva tyger.

Steg 2: Måla eller rita på motståndet

Nagellackresist För att sätta resist på FlecTron (bild 6) eller VeilSheild målade jag på klart nagellack. Om du sätter på det tillräckligt tjockt, mättar det tyget och motstår etset på båda sidor. För att det inte ska fastna målade jag det på en plan yta med vaxpapper under tyget. Efter cirka 5 minuter ska det vara tillräckligt torrt för att vända och röra vid eventuella torra fläckar på baksidan. Rita en krets med kritor som motståndet Se bild 7. Det visar sig att du helt enkelt kan rita ditt kretsmönster på antingen FlecTron eller Nickel Mesh -tyg med kritor. Vaxet i kritorna är tillräckligt vattentåligt, att även om täckningen inte är 100 procent fungerar det extremt bra. Nickeltyget fungerar bäst med kritor eftersom det är styvare och ganska transparent. Du kan placera det som spårpapper, över en penna eller utskrift av ditt kretsmönster och sedan rita på det. Spåren ska vara 3/16 eller bredare. Efter att du har dragit fast på ena sidan vänder du den och drar i baksidan. Den måste vara belagd med krita på båda sidor för att motstå etsaren väl.

Steg 3: Etsa det ledande tyget

För dem som aldrig har etsat ett kretskort, så här fungerar det.

Bläck, färg, tejp eller annat material (kallat resist) används för att täcka delar av det kopparklädda kretskortet och försegla det från etsaren. Etsaren (vanligtvis järnklorid) reagerar med eventuellt koppar som är obestruket och avlägsnar det kemiskt. Så, överallt där det finns motstånd, kommer koppar att förbli. Resist sätts på i mönstret av ledande spår som du vill att kretskortet ska sluta med. Processen är densamma med ledande tyger, med undantag för att vi har att göra med ett poröst vävt material som är pläterat med koppar och/eller nickel. Ledande tyger har en extremt tunn plätering av metall, vanligtvis över nylon eller polyester. Den är så tunn att de kan etsas in från 5 till 60 sekunder. Detta sker med en stark järnkloridlösning vid rumstemperatur. Blötlägg tyget i järnkloridlösningen under följande tider: VeilShield-5-10 sekunder FlecTron 30-60 sekunder Nickel Mesh-60 sekunder Ta bort det etsade tyget och skölj mycket väl med mycket vatten och torka sedan på pappershanddukar och häng på torr. bild 9 visar VeilSheild -tyg som har etsats med 3 ledande spår för att bilda en nästan transparent, flexibel kabel. Bild 9b visar kabeln med ledande lim och ledande tråd. Bild 8 visar nickeltyget med kritoresistent efter etsning. Ferric Chloride etsar nickel fint. Även om det finns små luckor i de ledande spåren, leder de extremt bra. Tyget blötläggdes i toluol -lösningsmedel för att avlägsna krita. Blötlägg i en glasbehållare i ungefär en timme och omrör den ibland.

Steg 4: Slutföra kretsen

Det visar sig att nagellackresist sätter på ett mycket tunt isolerande lager över de ledande spåren. Du kan göra en enkel ledande färg som smälter genom detta isolerande lager för att skapa en ledande limfog. Det betyder att du kan limma komponenter som lysdioder, integrerade kretsar, motstånd, ledande tråd eller tråd var som helst på de ledande spåren. Gör konduktiv färg Det är lätt att göra en ledande färg som helt enkelt är ledande lim som har tunnats ner. Det tunnas ner med ett lösningsmedel för att klibba fast vid tyget och smälta genom nagellackmotståndet. För mer information om blandning av ledande lim och färger, se: https://www.instructables.com/id/Conductive-Glue-And-Conductive-Thread-Make-an-LED/Mixa färgen 1-1/2 i pulverformig grafit till 1 flytande tejp till 1 Toluol i volym. Blanda snabbt och blanda väl. Ha allt du behöver för att limma upp och redo att gå eftersom denna färg torkar ganska snabbt. Eftersom det är så tunnare kan du behöva applicera två eller tre lager för att få en tillräckligt tjock anslutning till dina komponenter. Denna blandning har starka lösningsmedelsångor. Gör detta i ett mycket välventilerat rum eller gör det utomhus. De konduktiva spåren i sig kommer vanligtvis bara att lägga till en ohm eller mindre till motståndet. Varje ledande limfog till en komponent kommer att lägga till cirka 3 till 5 ohm. Bild 10 visar krita motståndskretsen med en lysdiod tänd. Nickel Mesh -tyget är tillräckligt transparent för att lysdioderna kan monteras på baksidan och LED -glödet kommer igenom. Bild 11 visar baksidan av kritoresistenskretsen.