Υφασμάτινο αγώγιμο: Κάντε εύκαμπτα κυκλώματα χρησιμοποιώντας έναν εκτυπωτή Inkjet .: 4 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Εξαιρετικά εύκαμπτα και σχεδόν διαφανή κυκλώματα μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας αγώγιμα υφάσματα. Εδώ είναι μερικά από τα πειράματα που έχω κάνει με αγώγιμα υφάσματα. Μπορούν να βαφτούν ή να σχεδιαστούν με αντίσταση και στη συνέχεια να χαραχτούν σαν μια τυπική πλακέτα κυκλώματος. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται αγώγιμη κόλλα ή αγώγιμο σπείρωμα για τη στερέωση των εξαρτημάτων στην υφασμάτινη πλακέτα κυκλώματος. Για να γίνει αυτό σαφές, ο εκτυπωτής inkjet δεν χρησιμοποιείται για απευθείας εκτύπωση αντίστασης στο ύφασμα. Αντ 'αυτού, χρησιμοποιείται μόνο για την εκτύπωση του σχεδίου κυκλώματος στο αγώγιμο ύφασμα. Στη συνέχεια, θα πρέπει να βάψετε μια καθαρή αντίσταση πάνω από την εικόνα inkjet προτού μπορέσει να χαραχθεί το κύκλωμα. Δείτε το βήμα 1 για λεπτομέρειες σχετικά με έναν εκτυπωτή που μπορεί να λειτουργήσει για την απευθείας εκτύπωση της αντίστασης σε αγώγιμο ύφασμα. Εναλλακτικά-ένας εκτυπωτής inkjet δεν είναι απαραίτητος -μπορείτε απλά να ζωγραφίσετε ελεύθερα ή να σχεδιάσετε την αντίσταση όπου θέλετε να είναι τα αγώγιμα ίχνη. Η εικόνα 1 δείχνει ένα απλό κύκλωμα που ανάβει 3 LED. Έκανα μερικά από τα ίχνη κυκλικά για να μάθω αν θα ήταν καλά σε γωνίες ως προς το στημόνι και το ύφασμα του υφάσματος. Υγρή ταινία MaterialPerformix (tm), μαύρη-Διατίθεται στο Wal-Mart ή https://www.thetapeworks.com /liquid-tape.htmCarbon Graphite, λεπτή σκόνη- Διατίθεται σε μεγαλύτερες ποσότητες στη διεύθυνση https://www.elementalscientific.net/ Διατίθεται σε μικρότερες ποσότητες στο τοπικό σας κατάστημα υλικού. Ονομάζεται λιπαντικός γραφίτης και έρχεται σε μικρούς σωλήνες ή μπουκάλια. Αγώγιμο νήμα-Διατίθεται σε μικρά καρούλια στη διεύθυνση: https://members.shaw.ca/ubik/thread/order.htmlor στη διεύθυνση: https://www.sparkfun.com/ commerce/categories.php? cPath = 2_135 Υφάσματα αγώγιμα διαθέσιμα από τη διεύθυνση: https://www.lessemf.com/fabric.htmlClears Nail PolishCrayonsFerric Chloride etchant διαθέσιμο στη διεύθυνση: https://www.allelectronics.com/cgi-bin/item/ER -3/445/DRY_CONCENTRATED_ETCHANT_.htmlor στη διεύθυνση: https://www.circuitspecialists.com/search.itml?icQuery=ferric+chlorideInkjet printertoluol διαλυτικό-διαθέσιμο σε καταστήματα υλικού χαρτί κεριούΗ εικόνα 2 δείχνει τα τρία αγώγιμα υφάσματα που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτό το εκπαιδευτικό ύφασμα. 1-VeilShield-Πολυεστέρας πλέγματος επιχρυσωμένος με μαυρισμένο χαλκό. Πολύ ελαφρύ και 70% διαφανές. 2-FlecTron-επιχρυσωμένο νάιλον ripstop.3-Νικελικό πλέγμα-Ημιδιαφανές πολυεστέρας με επίστρωση χαλκού και νικελίου. Η εικόνα 3 δείχνει το πίσω μέρος του κυκλώματος και τα κολλημένα εξαρτήματα.

Βήμα 1: Εκτυπώστε το μοτίβο κυκλώματος με εκτυπωτή Inkjet

Δημιουργήστε μια ασπρόμαυρη εικόνα σε ένα σχέδιο ή εικόνα που θα είναι το μοτίβο για το κύκλωμά σας. Εκτυπώστε το στο κέντρο ενός κομματιού χαρτιού και προσαρμόστε το μέγεθος της εικόνας μέχρι να λάβετε το ακριβές μέγεθος τυπωμένου κυκλώματος που ψάχνετε. Τα τελικά ίχνη πρέπει να έχουν πλάτος 1 '/8 "έως 1/4". Κάντε τα ευρύτερα αν σκοπεύετε να μεταφέρετε πάνω από 100ma ρεύματος μέσα από αυτά. Στη συνέχεια, κολλήστε ένα τετράγωνο αγώγιμου υφάσματος στο κέντρο ενός τυπικού κομματιού χαρτιού αντιγραφής (εικόνα 4). Το διαφανές βερνίκι νυχιών λειτουργεί καλά καθώς στεγνώνει λεπτό και γρήγορα (περίπου 5 λεπτά). Κολλήστε μέχρι το πάνω μέρος του υφάσματος (η πλευρά που τροφοδοτείται στον εκτυπωτή) και, στη συνέχεια, βάλτε μια σταγόνα κόλλας στο κάτω μέρος του υφάσματος για να το κρατήσετε τεντωμένο. Στη συνέχεια, εκτυπώστε το μοτίβο της πλακέτας σας (εικόνα 5) πάνω στο αγώγιμο ύφασμα. Μερικές φορές χρειάζονται δύο περάσματα για να δείτε εύκολα το μοτίβο στο ύφασμα. Ένα πείραμα που απέτυχε Αρχικά προσπάθησα να εκτυπώσω απευθείας στην αντίσταση με έναν εκτυπωτή inkjet. Τύπωσα το μοτίβο επτά φορές στο μπροστινό μέρος και στη συνέχεια επτά φορές στο πίσω μέρος για να βεβαιωθώ ότι το ύφασμα ήταν καλά κορεσμένο με μελάνι. Δυστυχώς, το μελάνι στον εκτυπωτή μου (ένα Canon Pixma MP500) ήταν πολύ πορώδες ή δεν ήταν αρκετά αδιάβροχο για να λειτουργήσει ως αντίσταση. Perhapsσως υπάρχει κάποια μάρκα εκτυπωτή inkjet που έχει μελάνι που θα λειτουργούσε. Το κερί είναι πολύ υδρόφοβο. Όπως μπορείτε να δείτε στο επόμενο βήμα, ακόμη και οι κηρομπογιές μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αντίσταση σε αγώγιμα υφάσματα. Έτσι, μια καλή δυνατότητα για αντίσταση εκτύπωσης απευθείας στο ύφασμα, είναι ένας εκτυπωτής Xerox Phaser ή Tektronix Phaser που χρησιμοποιεί λιωμένο μελάνι κεριού. Αυτός ο πολύ καλός οδηγός Το Αυτοί είναι ακριβοί, δύσκολο να βρεθούν επαγγελματικοί εκτυπωτές, αλλά αν έχετε πρόσβαση σε έναν, μπορεί απλώς να λειτουργήσει για να εκτυπώσετε απευθείας αντίσταση σε αγώγιμα υφάσματα.

Βήμα 2: Ζωγραφίστε ή σχεδιάστε το Resist

Βερνίκι νυχιών Ανθεκτικό Για να βάλεις αντίσταση στο FlecTron (εικόνα 6) ή το VeilSheild, ζωγράφισα σε διαφανές βερνίκι νυχιών. Αν το βάλετε αρκετά παχύ, θα κορεστεί το ύφασμα και θα αντισταθεί στο χαράκτη και από τις δύο πλευρές. Για να μην κολλήσει, το έβαψα σε μια επίπεδη επιφάνεια με χαρτί κεριού κάτω από το ύφασμα. Μετά από περίπου 5 λεπτά, θα πρέπει να στεγνώσει αρκετά για να αναποδογυρίσει και να αγγίξει τυχόν ξηρά σημεία στην πίσω πλευρά. Σχεδιάστε ένα κύκλωμα με κραγιόνια ως το ResistΒλέπε εικόνα 7. Αποδεικνύεται ότι μπορείτε απλά να σχεδιάσετε το μοτίβο του κυκλώματός σας είτε στο FlecTron είτε στο Fabricφασμα Nickel Mesh με κραγιόνια. Το κερί στα κραγιόνια είναι αρκετά ανθεκτικό στο νερό, ώστε παρόλο που η κάλυψη δεν είναι 100 %, λειτουργεί εξαιρετικά καλά. Το ύφασμα νικελίου λειτουργεί καλύτερα με κραγιόνια καθώς είναι πιο άκαμπτο και αρκετά διαφανές. Μπορείτε να το τοποθετήσετε σαν χαρτί παρακολούθησης, πάνω σε σχέδιο μολυβιού ή εκτύπωση του μοτίβου του κυκλώματός σας και, στη συνέχεια, να το σχεδιάσετε. Τα ίχνη πρέπει να είναι 3/16 ή ευρύτερα. Αφού τραβήξετε σταθερά από τη μία πλευρά, αναποδογυρίστε το και τραβήξτε το στην πίσω πλευρά. Πρέπει να είναι επικαλυμμένο με παστέλι και από τις δύο πλευρές για να αντισταθεί καλά στον χαράκτη.

Βήμα 3: Χαράξτε το αγώγιμο ύφασμα

Για όσους δεν έχουν χαράξει ποτέ μια πλακέτα κυκλώματος, εδώ είναι πώς λειτουργεί.

Το μελάνι, το χρώμα, η ταινία ή κάποιο άλλο υλικό (που ονομάζεται αντίσταση) χρησιμοποιείται για την κάλυψη τμημάτων της πλακέτας κυκλώματος με επένδυση από χαλκό και τη σφράγιση από τον χαράκτη. Ο χαράκτης (συνήθως χλωριούχος σίδηρος) αντιδρά με οποιοδήποτε χαλκό που δεν έχει επικαλυφθεί και τον αφαιρεί χημικά. Έτσι, όπου υπάρχει αντίσταση, ο χαλκός θα παραμείνει. Η αντίσταση τοποθετείται στο μοτίβο των αγώγιμων ιχνών με τα οποία θέλετε να καταλήξει η πλακέτα κυκλώματος. Η διαδικασία είναι ίδια με τα αγώγιμα υφάσματα, με την εξαίρεση ότι έχουμε να κάνουμε με ένα πορώδες υφαντό υλικό που είναι επιχρισμένο με χαλκό και/ή νικέλιο. Τα αγώγιμα υφάσματα έχουν εξαιρετικά λεπτή επένδυση μετάλλου, συνήθως πάνω από νάιλον ή πολυεστέρα. Είναι τόσο λεπτό που μπορούν να χαραχτούν από 5 έως 60 δευτερόλεπτα. Αυτό είναι με ένα ισχυρό διάλυμα χλωριούχου σιδήρου σε θερμοκρασία δωματίου. Μουλιάστε το ύφασμα στο διάλυμα χλωριούχου σιδήρου για τις ακόλουθες φορές: VeilShield-5-10 δευτερόλεπτα FlecTron 30-60 δευτερόλεπτα Nickel Mesh-60 δευτερόλεπτα Αφαιρέστε το χαραγμένο ύφασμα και ξεπλύνετε ΠΟΛΥ ΚΑΛΑ με πολύ νερό και στη συνέχεια σκουπίστε σε χαρτί κουζίνας και κρεμάστε το ξηρός. Η εικόνα 9 δείχνει το ύφασμα VeilSheild που έχει χαραχθεί με 3 αγώγιμα ίχνη για να σχηματίσει ένα σχεδόν διαφανές, εύκαμπτο καλώδιο. Η εικόνα 9β δείχνει το καλώδιο με αγώγιμη κόλλα και αγώγιμο σπείρωμα. Η εικόνα 8 δείχνει το ύφασμα νικελίου με αντοχή σε κραγιόν μετά από χάραξη. Ο χλωριούχος σίδηρος χαράζει όμορφα το νικέλιο. Παρόλο που υπάρχουν μικροσκοπικά κενά στα αγώγιμα ίχνη, συμπεριφέρονται εξαιρετικά καλά. Το ύφασμα εμποτίστηκε με διαλύτη τολουόλης για να αφαιρεθεί το κραγιόν. Μουλιάστε σε γυάλινο δοχείο για περίπου μία ώρα και ανακατέψτε το περιστασιακά.

Βήμα 4: Ολοκλήρωση του κυκλώματος

Αποδεικνύεται ότι η αντίσταση στα βερνίκια νυχιών βάζει ένα πολύ λεπτό μονωτικό στρώμα πάνω από τα αγώγιμα ίχνη. Μπορείτε να φτιάξετε ένα απλό αγώγιμο χρώμα που θα λιώσει μέσα από αυτό το μονωτικό στρώμα για να δημιουργήσετε μια αγώγιμη ένωση κόλλας. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να κολλήσετε εξαρτήματα όπως LED, Ολοκληρωμένα Κυκλώματα, αντιστάσεις, αγώγιμο νήμα ή σύρμα οπουδήποτε στα αγώγιμα ίχνη. Κάνετε αγώγιμο χρώμα Είναι εύκολο να φτιάξετε ένα αγώγιμο χρώμα που είναι απλά αγώγιμη κόλλα που έχει αραιωθεί. Αραιώνεται με διαλύτη για να κολλήσει καλά στο ύφασμα και να λιώσει μέσα από το βερνίκι νυχιών. Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη μίξη αγώγιμων κόλλων και χρωμάτων δείτε: https://www.instructables.com/id/Conductive-Glue-And-Conductive-Thread-Make-an-LED/ Αναμίξτε το χρώμα 1-1/2 σε σκόνη Graphite σε 1 υγρή ταινία έως 1 τολουόλη κατ 'όγκο. Ανακατέψτε το γρήγορα και ανακατέψτε το καλά. Έχετε όλα όσα χρειάζεστε για να κολλήσετε και έτοιμα για χρήση καθώς αυτό το χρώμα στεγνώνει αρκετά γρήγορα. Επειδή είναι πολύ αραιωμένο, ίσως χρειαστεί να εφαρμόσετε δύο ή τρεις στρώσεις για να έχετε μια αρκετά παχιά σύνδεση με τα εξαρτήματά σας. Αυτό το μείγμα έχει ισχυρούς αναθυμιάσεις διαλυτών. Κάντε το σε ένα ΠΟΛΥ ΚΑΛΟ ΑΕΡΙΣΜΕΝΟ ΔΩΜΑΤΙΟ ή κάντε το σε εξωτερικούς χώρους. Τα ίδια τα αγώγιμα ίχνη συνήθως προσθέτουν μόνο ένα ωμ ή λιγότερο στην αντίσταση. Κάθε αγώγιμη κόλλα κόλλας σε ένα εξάρτημα θα προσθέσει περίπου 3 έως 5 ωμ. Η εικόνα 10 δείχνει το κύκλωμα αντίστασης του κραγιόν με ένα φωτισμένο led. το ύφασμα Nickel Mesh είναι αρκετά διαφανές ώστε οι λυχνίες LED να μπορούν να τοποθετηθούν στο πίσω μέρος και η λάμψη των LED θα διαπεράσει. Η εικόνα 11 δείχνει το πίσω μέρος του κυκλώματος αντίστασης με το κραγιόν.