Fotoincisione pcb direttamente con laser

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Franco99
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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da Franco99 » sabato 9 agosto 2014, 9:43

(Off-topic)

Per realizzare in casa le pellicole master per la fotoincisione utilizzo da anni
i film Zweckform 3491 in formato A4 e una normale stampante Laser B/N.

Una scatola da 100 costa ca.30 €, vedi immagine allegata.

Per ottenere la massima adesione consiglio di far riscaldare prima la
stampante facendo 3 o 4 stampe su carta e poi fare quella sul film.
In questo modo il fusing unit della stampante sarà a temperatura
ottimale e il toner si fisserà perfettamente sul film in poliestere.

Saluti,

Franco
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ross
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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da ross » sabato 9 agosto 2014, 13:07

Una laser come quella dell'immagine garantisce il nero coprente al 100%? Se si è un buon sistema altrimenti credo che la soluzione migliore rimane quella dei master tipografici (le pellicole) oppure un bromografo laser oggetto di questo topic.
Il "nero" delle pellicole non è altro che un'emulsione fotosensibile e non è inchiostro impresso a caldo o spruzzato come nelle inkjet ed è per questo che, quando l'emulsione non è colpita dalla luce si ha il nero coprente al 100%.
Il bromografo laser lavora allo stesso modo, fotoincidendo direttamente il cs presensibilizzato.

Ross

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da ross » domenica 20 dicembre 2015, 16:28

A distanza di molto tempo dal mio ultimo post ci sono stati degli aggiornamenti e modifiche, tutt'ora in fase di completamento e test di messa a punto.
DSC_2413r800.jpg
Attualmente la velocità di fotoplottatura è circa 106mm/sec (impostabile dal software), ha una risoluzione di 1940dpi in entrambi gli assi e il laser è impostato per assorbire 60mA (variabile dal software), per fotoplottare un cs di 70x106mm impiega 1h e 23'.

Per ora ho messo da parte il metodo descritto nel primo post in quanto, come giustamente l'autore nel filmato ha fatto vedere, le lenti di correzione assorbono gran parte della potenza del fascio nonostante il sistema sia ottimo ma togliendole, il punto focale non cade più su tutta la superfice con tutti i problemi che comporta, se si riescono a trovare delle lenti di correzione in vetro forse la cosa prende un'altra piega, intermini di tempo di incisione, insieme ad un modulo laser da 400mW..

Modificando la struttura e il sistema di fotoplottatura come nella foto allegata il punto focale cade sempre sulla superfice e se si prova a far incidere il cs dal lato dove c'è la vetronite nuda (parliamo sempre per i monofacciali), il laser riesce a bruciarla disegnando il cs ..si protrebbe fare in questo modo un'eventuale serigrafia.

Ho fatto anche una piccola ricerca, in rete ho trovato trovato una soluzione alternativa alla fotoincisione ed anche in questo caso non è molto semplice da attuare.
In questo video si può vedere come funziona, ho trovato anche le istruzioni per modificare la stampante.

Ho trovato anche chi ha modificato un'altra stampante laser b/n per stampare direttamente sui cs, eccola.
La Xerox phaser 3117 ha la meccanica molto molto simile alla Samsung Xpress M2022, quest'ultima l'ho acquistata a 50euro (acquiastata perché mi mancava una stampante e per verificare l'eventuale modifica) ed ha una risoluzione di stampa di 1200dpi effettivi, non usa il laser ir con il solito specchio esagonale ma i led (meno parti in movimento meno problemi).

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da medy2 » domenica 20 dicembre 2015, 17:47

Il trasferimento del toner direttamente su PCB è veramente notevole! La precisione, guardando il video, sembra molto elevata. Certo resta il problema dell'allineamento nei double layer...

Ross, la tua macchina che precisione ha?
Hai delle foto del risultato?
Son curioso.... :mrgreen:

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da ross » domenica 20 dicembre 2015, 18:21

La precisione in sostanza è la risoluzione, 1940dpi, cioé 1940/25.4 sono poco più di 76punti per mm.
Appena concludo i test, e tempo permettendo, posto una foto del risultato.

Beh per i doppiafaccia una soluzione ce l'ho in mente, basterebbe fare un'altro asse Y "sotto il cs" e mettere una cinghia dentata che muove entrambe le teste, una da un verso e l'altra dal verso opposto, tenere il cs su due guide registrabili e una seconda sram da 32k per il secondo layer.. boh, potrebbe funzionare ma finché non la sviluppo in 3D non so ancora a cosa vado incontro.

Ross

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da medy2 » martedì 22 dicembre 2015, 1:04

Sono rimasto impressionato dalla tecnica DLP...
Avendo a disposizione una vecchia stampante laser clp510 della Samsung in disuso da anni, tempo permettendo, voglio cimentarmi nella modifica!

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da Franco99 » martedì 22 dicembre 2015, 9:53

Con il trasferimento diretto del toner sulla basetta mediante
stampante laser modificata, fare circuiti a doppia faccia è
quasi impossibile e la preparazione delle basette richiede
tempo. (Vedi immagine allegata sotto).

Dato che il fusing unit della stampante non riuscirebbe mai
a riscaldare il rame della basetta a sufficienza, il fissaggio
del toner sul rame richiede ancora un passaggio della durata
di circa 30 minuti, dove la basetta con il toner non ancora
fissato viene messa in un recipiente saturo di vapori di acetone.

Non vedo un risparmio di tempo rispetto alla fotoincisione
mediante bromografo e non vedo la possibilità di realizzare
circuiti stampati a doppia faccia.

Saluti,

Franco
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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da ross » martedì 22 dicembre 2015, 13:19

Anche per i cs occorre preparare la vetronite se non si usano i laminati presensibilizzati, io per esempio non uso i presensibilizzati da tanto tempo e preparo di volta in volta ciò che mi serve.
Se guardiamo i processi dal lato tempo credo anche non dobbiamo sottovalutare che molti di noi sono hobbisti e non industriali, poi è ovvio che un procedimento rapido è preferibile.
Fotoincidere un cs ad alta risoluzione richiede molto tempo con la mia attrezzatura ma nel mio caso, mentre il cs viene inciso mi dedico ad altro.

Il metodo del toner diretto non è male a mio avviso, occorre, anche qui, prendere degli accorgimenti.

Ross

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da turbina » domenica 27 dicembre 2015, 23:35

Appena ora ho pubblicato la mia versione di Laser exposer fatta con componenti di recupero da scanner HP e stampante laser Xerox. L'ho fatto per fare i PCB tramite file immagine. La scheda di controllo è Arduino promini, il driver per motore passo passo è pololu A4988, l'interfaccia USB tra atmega328 e PC è un PL2303HX, Il laser è uno blue da 100mW. L'alimentazione è 12VDC 1.5A. Il programma su PC è pcamw a cui ho aggiunto la funzione "Invia file .raw", l'immagine raster di qualunque tipo (BMP, JPEG etc..) viene convertita tramite Irfan View in formato RAW e inviata alla scheda di controllo tramite pcamw.
La risoluzione è fissata a 254 x 254 dpi.

https://www.youtube.com/watch?v=F_a8Jr9FFIg

Mi dovrò procurare dei photoresist film per fare le prove, e quindi stabilire quante passate per linea dovrò impostare, attualmente sono 25 passate per linea a 1330 rpm che è la velocità minima con cui questo motore brushless ruota in maniera stabile con l'elettronica originale xerox.

Questa è la quarta macchina che progetto riutizzando meccaniche e elttroniche provenienti da macchine da ufficio.

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da ross » domenica 10 aprile 2016, 23:45

Per scendere sotto i 1330rpm e avere una discreta risoluzione (tipo 50pixel/mm 1270dpi) con tempistiche più gestibili (nel mio caso il clock per la sram viaggia sui 625KHz) puoi sempre abbinare il motore di un vecchio drive floppy allo specchio rotante senza alimentare il motore dello specchio, al loro interno c'è un brushless che ruota a 300rpm fissi ed è stabile, ci sono solo 3 pin da collegare, +12, massa e abilitazione.
Dovrebbero andar bene anche i motori di trascinamento della carta delle fotocopiatrici, sono dei brushless pilotati con un classico ic a pll e hanno bisogno solo di un clock di riferimento, l'abilitazione e ti danno il lock detector, alcuni hanno anche la possibilità di lavorare meglio in alta o bassa velocità ponendo un pin a livello logico 1 o 0.

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da turbina » lunedì 11 aprile 2016, 0:15

Si, lo sò che il SM dei FDD ruota a 300RPM , https://www.youtube.com/watch?v=GOanyqw8f4U vedi a 1:07, ma ho pensato che anche con 10pixel/mm sarebbe stato sufficiente.

Il poligonal scanner della Xerox usa un LB11870 che è proprio un Driver Brushless a PLL come hai detto tù che controllo con una frequenza stabile a 133Hz generata da un NE555.

Sento con piacere che anche a te piace vedere queste macchine non come dei rottami ma come un opportunità per imparare qualcosa :)

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da ross » lunedì 11 aprile 2016, 13:14

Quell'integrato è lo stesso montato nell'elettronica che ho qui, ricordo di averlo pilotato con un clock di 313 Hz nei primi esperimenti ..poi un paio di settimane fa ho inavvertitamente messo fuori uso il pin SS ed è per questo che, non potendolo più usare, ho fatto ricorso allo spindle motor del fdd. Ne avevo uno tra le mani e la curiosità è stata tanta da farmelo aprire, scoprire che è un brushless, conoscere l'integrato pilota e tutto il resto.

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da ross » giovedì 26 maggio 2016, 13:24

Turbina, hai più trovato il film fotosensibile?
L'ideale sarebbe il Riston LDI8000 della Du Pont se si usa un diodo laser da 405nm oppure il AZ6212 della Micro chemical, quest'ultimo è sensibile da 320 a 440nm quindi credo che un diodo laser da 450nm può polimerizzarlo bene.
Finora ho visto in commercio il diodo da 405nm 120mW e 600mW ma c'è anche un diodo da 450nm con potenza massima di 1.6W, più potenza significa che si può compensare all'assorbimento luminoso dovuto alle lenti.

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Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da ross » martedì 22 novembre 2016, 23:41

E' passato un bel pò di tempo da quando ho iniziato quest'esperienza e alla fine sono riuscito a fare ciò che avevo in mente.
Il risultato non è ottimale ma posso ritenermi soddisfatto perché posso riprendere "l'attività" ferma da troppo tempo.
DSC_2798c.jpg
La risoluzione è 50punti per mm (1270dpi) e i tempi di incisione sono lunghi (i circuiti che ho fatto non sono neanche piccoli di dimensioni) ma il fattore tempo non è un problema, ho scritto il software che spegne il pc quando la fotoincisione è terminata.
Nonostante le imperfezioni posso dire che la precisione c'è in entrambi gli assi XY.
Se ho tempo il prossimo step sarà quello di migliorare la definizione e ridurre di 6 volte il tempo di lavorazione.

Ross
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turbina

Re: Fotoincisione pcb direttamente con laser

Messaggio da turbina » venerdì 6 gennaio 2017, 20:56

Ottimo lavoro, mi pare che puoi ritenerti soddisfatto, La mia funziona bene dal punto di vista elettronico ma l'ho messa in parte per finire lavori che mi sono più utili, il tornio CNC in primis
Magari quest'anno ci rimetterò le mani per migliorarlo e terminarlo, ne approfitto per farti una domanda ross, ovviamente per sincronizzare il poligonal scanner ho usato il sync sensor, ma perchè questo funzione il laser deve essere acceso. per fare questo diminuisco la potenza del laser blue da 100mW a circa 20mW e aspetto il segnale, (una frazione di linea), hai fatto cosi' anche tu?

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