Проводящая ткань: создание гибких схем на струйном принтере: 4 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Чрезвычайно гибкие и почти прозрачные схемы могут быть изготовлены из токопроводящей ткани. Вот некоторые из экспериментов, которые я провел с проводящими тканями. Их можно покрасить или нарисовать с помощью резиста, а затем протравить, как на стандартной печатной плате. Затем для прикрепления компонентов к печатной плате используется токопроводящий клей или токопроводящая нить. Чтобы прояснить это, струйный принтер не используется для прямой печати резиста на ткани. Вместо этого он используется только для печати схемы на проводящей ткани. Затем вам нужно будет вручную нанести прозрачный резист поверх изображения для струйной печати, прежде чем схему можно будет протравить. См. Шаг 1 для получения подробной информации о принтере, который может работать для прямой печати резиста на проводящей ткани. В качестве альтернативы струйный принтер не нужен - вы можете просто нарисовать от руки или нарисовать на резисте там, где вы хотите, чтобы проводящие дорожки были. На Рисунке 1 показана простая схема, которая освещает 3 светодиода. Я сделал некоторые следы круглыми, чтобы узнать, будут ли они хорошо проводиться под углом к основе и утку ткани. /liquid-tape.htmУглеродный графит, мелкий порошок - доступен в больших количествах на https://www.elementalscientific.net/ В меньших количествах можно приобрести в местном хозяйственном магазине. Это называется смазочным графитом и поставляется в небольших тюбиках или бутылках. Проводящая резьба - доступна в небольших катушках по адресу: https://members.shaw.ca/ubik/thread/order.htmlor по адресу: https://www.sparkfun.com/ commerce / category.php? cPath = 2_135 Проводящие ткани доступны по адресу: https://www.lessemf.com/fabric.html Прозрачный лак для ногтей Цветные карандаши Феррик хлорид травитель доступен по адресу: https://www.allelectronics.com/cgi-bin/item/ER -3 / 445 / DRY_CONCENTRATED_ETCHANT_.htmlor по адресу: https://www.circuitspecialists.com/search.itml?icQuery=ferric+chloride Струйный принтер, толуольный растворитель, доступный в хозяйственных магазинах, восковая бумага На рис. 2 показаны три проводящие ткани, которые использовались в этом руководстве. 1-VeilShield-сетка из полиэстера, покрытая черной медью. Очень легкий и 70% прозрачный. 2-флектрон-нейлон рипстоп с медным покрытием. 3-никелевая сетка-полупрозрачный полиэстер с медно-никелевым покрытием. На рис. 3 показана задняя сторона схемы и склеенные компоненты.

Шаг 1. Распечатайте образец схемы на струйном принтере

Создайте черно-белое изображение в программе для рисования или изображения, которое будет шаблоном для вашей схемы. Распечатайте его в центре листа бумаги для копирования и отрегулируйте размер изображения, пока не получите точный размер печатной схемы, который вы ищете. Окончательные следы должны быть шириной от 1 '/ 8 дюйма до 1/4 дюйма. Если вы планируете пропускать через них ток более 100 мА, сделайте их шире. Затем приклейте квадрат токопроводящей ткани в центр стандартного куска копировальной бумаги (рис. 4). Хорошо подойдет прозрачный лак для ногтей, так как он сохнет тонко и быстро (около 5 минут). Склейте всю верхнюю часть ткани (сторона, которая входит в принтер), а затем нанесите каплю клея на нижнюю часть ткани, чтобы она плотно растянулась. Затем распечатайте выкройку вашей печатной платы (рис. 5).) на проводящую ткань. Иногда требуется несколько проходов, чтобы легко увидеть узор на ткани. Неудачный эксперимент Первоначально я пытался напрямую печатать на резисте с помощью струйного принтера. Я напечатала выкройку семь раз на лицевой стороне, а затем семь раз на обратной, чтобы убедиться, что ткань хорошо пропиталась чернилами. К сожалению, чернила в моем принтере (Canon Pixma MP500) были слишком пористыми или недостаточно водонепроницаемыми, чтобы работать как резист. Возможно, есть струйные принтеры какой-то марки, в которых есть подходящие чернила. Воск очень гидрофобен. Как вы увидите на следующем этапе, даже восковые мелки можно использовать в качестве резиста на проводящих тканях. Итак, одна хорошая возможность для печати резиста непосредственно на ткани - это принтер Xerox Phaser или Tektronix Phaser, в котором используются расплавленные восковые чернила. Этот очень хороший поучительный https://www.instructables.com/id/DIY-F flexible-Printed-Circuits/ от ckharnett показывает, как он использовал такой принтер для печати восковых чернил на специальном полиимидном пластиковом листе, покрытом медью, для создания гибких схем.. Это дорогие принтеры для бизнеса, которые трудно найти, но если у вас есть доступ к одному из них, он может просто сработать для прямой печати резиста на проводящих тканях.

Шаг 2: нарисуйте или нарисуйте резист

Резист для ногтей Для нанесения резиста на FlecTron (рис. 6) или VeilSheild я нарисовал прозрачный лак для ногтей. Если вы наденете достаточно толстый слой, он пропитает ткань и устоит от травления с обеих сторон. Чтобы он не прилипал, я нарисовал его на плоской поверхности вощеной бумагой под тканью. Примерно через 5 минут он должен высохнуть достаточно, чтобы перевернуть и подкрасить любые сухие пятна на обратной стороне. Нарисуйте контур с помощью цветных карандашей в качестве резиста См. Рис. 7. Оказывается, вы можете просто нарисовать образец схемы на FlecTron или Ткань Nickel Mesh с мелками. Воск в мелках достаточно водостойкий, поэтому, несмотря на то, что покрытие не 100-процентное, работает очень хорошо. Никелевая ткань лучше всего работает с мелками, поскольку она более жесткая и довольно прозрачная. Вы можете поместить его, как кальку, поверх карандашного рисунка или распечатки схемы, а затем рисовать на нем. Следы должны быть 3/16 дюйма или шире. После того, как вы прочно прорисуете одну сторону, переверните ее и нарисуйте обратную сторону. Она должна быть покрыта мелком с обеих сторон, чтобы хорошо противостоять травлению.

Шаг 3: протравите проводящую ткань

Для тех, кто никогда не травил печатную плату, вот как это работает.

Чернила, краска, лента или другой материал (называемый резистом) используются для покрытия частей покрытой медью печатной платы и герметизации ее от травителя. Травитель (обычно хлорид железа) реагирует с любой непокрытой медью и химически удаляет ее. Итак, везде, где есть резист, медь останется. Резист наносится в виде проводящих дорожек, которые должны быть на вашей печатной плате. То же самое и с проводящими тканями, за исключением того, что мы имеем дело с пористым тканым материалом, покрытым медью и / или никелем. Проводящие ткани имеют очень тонкое металлическое покрытие, обычно поверх нейлона или полиэстера. Он настолько тонкий, что на них можно протравить от 5 до 60 секунд. Это с сильным раствором хлорида железа при комнатной температуре. Замочите ткань в растворе хлорида железа в течение следующих периодов времени: VeilShield-5-10 секунд FlecTron 30-60 секунд Никель-сетка-60 секунд Удалите протравленную ткань и ОЧЕНЬ ХОРОШО промойте большим количеством воды, затем промокните бумажными полотенцами и повесьте их. сухой. На рис. 9 показана ткань VeilSheild, на которую нанесено 3 токопроводящих дорожки, образуя почти прозрачный гибкий кабель. На рис. 9б показан кабель с токопроводящим клеем и токопроводящей нитью. На рис. 8 показана никелевая ткань с резистом для мелков после травления. Хлорид железа хорошо травит никель. Несмотря на то, что на проводящих дорожках есть крошечные промежутки, они проводят очень хорошо. Ткань пропитывали толуольным растворителем, чтобы удалить мелок. Выдержите в стеклянной посуде около часа и время от времени встряхивайте.

Шаг 4: Завершение схемы

Оказывается, резист лака накладывает очень тонкий изолирующий слой поверх проводящих следов. Вы можете сделать простую токопроводящую краску, которая будет плавиться через этот изолирующий слой, образуя токопроводящее клеевое соединение. Это означает, что вы можете приклеивать компоненты, такие как светодиоды, интегральные схемы, резисторы, проводящую нить или провод, в любом месте на проводящих дорожках. Сделать проводящую краску Легко сделать проводящую краску, которая представляет собой просто проводящий клей, который был разбавлен. Его разбавляют растворителем, чтобы хорошо прилипать к ткани и растапливать лак для ногтей. Для получения дополнительной информации о смешивании токопроводящих клеев и красок см.: https://www.instructables.com/id/Conductive-Glue-And-Conductive-Thread-Make-an-LED/ Смешайте краску 1-1 / 2 порошкового графита с 1 жидкая лента на 1 толуол по объему. Быстро перемешайте и хорошо перемешайте. Подготовьте все необходимое для нанесения клея, так как краска сохнет довольно быстро. Поскольку он настолько разбавлен, вам, возможно, придется нанести два или три слоя, чтобы получить достаточно толстое соединение с вашими компонентами. Эта смесь имеет сильные пары растворителей. Делайте это в ОЧЕНЬ ХОРОШО ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ или делайте это на открытом воздухе. Сами по себе проводящие дорожки обычно добавляют к сопротивлению только Ом или меньше. Каждое токопроводящее клеевое соединение компонента будет добавлять от 3 до 5 Ом. На рис. 10 показана схема резиста, нанесенного мелками, с горящим одним светодиодом. ткань Nickel Mesh достаточно прозрачна, чтобы светодиоды можно было установить сзади, и светодиоды будут светиться сквозь них. На рис. 11 показана обратная сторона схемы резиста для карандашей.