3D-друк у радіоелектроніці

3D принтер безперечно відмінний пристрій, що для багатьох став незамінним. Але часто у пошуках нових сфер застосування 3D друку люди заходять надто далеко. Давайте сьогодні торкнемося теми виробництва друкованих плат і корпусів РЕА із застосуванням 3D принтерів.

Спочатку розглянемо всі методи створення друкованих плат (далі ПП).

• Видалення струмопровідного шару. Фрезерування або скоблення мідного шару склотекстоліту
• Видалення захисного шару з поверхні склотекстоліту
• Засвітлення фоторезиста
• Нанесення захисного шару на склотекстоліт
• Безпосередній друк струмопровідних та діелектричних доріжок на поверхні різних матеріалів
• Заповнення порожнин струмопровідним матеріалом

Цей метод найпростіший, і маючи навіть дуже кволий і дешевий фрезер впоратися з цим завданням. Багато ентузіаст навіть ставлять маленький гравер на свої 3D принтери і успішно фрезерують ПП. (забігаючи вперед, скажімо, що фрезер на основі 3D принтера здатний тільки на фрезерування ПП, не більше того. Фрезерний верстат і 3D принтер це різні пристрої, хоча багато виробників намагаються їх об'єднати).

Розмір робочого поля: 305 х 230 х 40 мм; Потужність шпинделя: 50 Вт, 20000 об/хв; Кількість осей: 3

Розмір робочого поля: 407 х 305 х 42,5 мм; Потужність шпинделя: 72 Вт, 30000 об/хв; Кількість осей: 3

Розмір робочого поля: 610 х 407 х 42,5 мм; Потужність шпинделя: 70 Вт, 30000 об/хв; Кількість осей: 3

EGX-600 - це потужний та високоточний гравірувальний верстат Roland серії CAMM-2 PRO з сервоприводами для професійного 2D/3D гравіювання та фрезерування за доступною ціною. EGX PRO - серія гравірувальних верстатів, оснащена передовими промисловими технологіямипотужністю, розмірами столу та швидкістю професійних гравірувальних машин, але за доступними цінами. EGX-600 оснащений шпинделем потужністю 70 Ватт та швидкістю обертання 30'000 об/хв. Верстати EGX-600 ідеально підходять для виготовлення високоточних друкарських штампів для тиснення. Крім того верстати гравірують іменні таблички, бірки, медальйони, тривимірні написи, панелі приладів, друковані плати та багато іншого.

Верстати не найдешевші, і мало хто з радіоаматорів зможе їх собі дозволити. Але все ж таки інструкція для підготовки схеми до фрезерування в цій статті: "Друкована плата будинку, або як виготовити друковану плату будинку з використанням верстата ЧПУ."

Одним фрезером цей метод не обмежується, також можна використовувати досить потужний лазер для пропалювання доріжок, або подряпати доріжки голкою. А також використовувати метод електроерозії.

Як захисний шар використовується перманентний маркер, а сам верстат ні що інше, як 3D принтер.

Найбільш близький до теми 3D друку метод створення ПП та у деяких випадках відразу корпусу. Почнемо з найпростіших пристроїв:

Малювання на поверхні текстоліту дозволяє не тільки нанести захисний шар, а й "роздрукувати" струмопровідний.

http://www.voxel8.com/ Voxel8 - цей пристрій використовує той же принцип нанесення провідників, але відразу друкує навколо них корпус. Виходить якась інтегральна схема. Потенціал цієї технології компанія продемонструвала з прикладу друку невеликого квадрокоптера. Безперечно, цей підхід може відкрити нові горизонти для створення складних багатовимірних схем і цілих пристроїв, але поки що ця методика має ряд обмежень.Наприклад, досить великий монтаж і товсті, об'ємні доріжки, не можна застосовувати паяльник.

До речі, не варто скидати з рахунків струмопровідні пластики, а на двосопельному принтері цілком можна друкувати пластикові схеми, що цілком підходять для навчання.

І останній метод, злегка незграбний, але має місце бути. Він не дозволяє отримувати тонкі та компактні плати або багатошарові. А також повністю виключає вплив високих температур, паяти їх не можна.

Як видно, дешевий домашній принтер цілком успішно можна використовувати для виготовлення ПП, переробивши його в гравер (лазерний або фрезерний), або безпосередньо друкувати плати пластиком або пастою. Варто звернути Вашу увагу на те, що всі перераховані методи не дозволяють повною мірою виготовляти багатошарові ПП, що є каменем спотикання багатьох радіоаматорів. Сподіваємося, що невдовзі цю проблему буде з успіхом вирішено.

Що ж, на цьому використання 3D принтерів не закінчується.

На даному знімку справа оригінальна деталь від навушників logitech, як бачимо зламані тонкі засувки. Ця робота була відсканована і роздрукована на 3D принтері Formlabs Form2.

Не варто забувати ще й про те, що вироби надруковані на фотополімерному принтері Formlabs Form2 практично не вимагають постобробки, ви отримуєте виріб неперевершеної якості. Даний принтер дозволяє створювати майстер моделі для лиття корпусів без додаткової обробки, як приклад надрукований нами корпус у максимальній деталізації:

---