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自制一个PCB摇床

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本帖最后由 fibx 于 2020-8-5 16:36 编辑

自制一个PCB摇床

厌倦了花半个小时摇动一大桶氯化铁腐蚀液吗?那就跟我来自制一个低成本的PCB摇床!这是一个只用到普通材料、非常便宜和简单的项目。根据速度和腐蚀液的浓度,PCB摇床可将氯化铁腐蚀液的蚀刻时间缩短至10分钟。

项目背景

PCB制造少不了蚀刻工序。氯化铁是常见的腐蚀液。在蚀刻过程中,可以简单地把PCB浸泡在一大桶腐蚀液里,但这种方法,蚀刻时间可能长达一小时!可以通过搅动一大桶腐蚀液来加速蚀刻过程,把蚀刻时间降到到10-20分钟。尽管这会让蚀刻过程更快,但是每天盯着墙壁晃20分钟也让我感到十分厌烦,因此我自制了一个简单的PCB摇床来使蚀刻过程自动化。

视频教程



第1步:所需工具和材料

  • 塑料托盘
  • 齿轮马达(12V - 131 RPM或者更慢)
  • LM2596 DC-DC电源降压调整器
  • 直流电源(12v - 1A)
  • 10K欧姆电位器
  • 直流圆孔插座
  • 单刀双掷开关
  • 木板或亚克力板(20x40mm & 40x40mm)
  • 螺母和螺栓(M3)
  • 垫圈
  • 微型铰链
  • 冰棍棒

第2步:制作T形支架

为了安装上下托盘,我们必须制作一个T型支架,用于连接铰链和两个托盘。从木板或亚克力上裁剪两小块,尺寸如下:

垂直部分:20x40mm
水平部分(底座):40x40mm

接下来,以铰链为模版标记出孔的位置,然后用钻头钻孔。用强力胶水将两片粘合在一起,形成T型支架。可以用标尺辅助,使它们相互垂直。

第3步:把支架粘到上托盘

上托盘设计用于容纳腐蚀液。为了防止腐蚀液外泄,应该尽量避免在上面的托盘上钻孔。用螺丝也不好,因为腐蚀液最终会溶解它们。可以使用强力胶水将组装好的T型支架粘在托盘底部的中心位置。

第4步:把铰链装到下托盘

另一个托盘会用作下托盘。把铰链放在托盘中心位置,以铰链为模版标记出孔的位置,并用钻头钻孔。用一对螺母和螺栓,将铰链固定好。

第5步:连接两个托盘

用另一对螺母和螺栓,将两个托盘连接在一起。现在有了一个简单的摇摆机制(跷跷板)。

第6步:安装齿轮马达

齿轮马达必须安装在下托盘的一侧。根据齿轮马达的轴和螺丝尺寸在托盘上定好位置,然后钻出需要的安装孔。

第7步:添加外部组件

可以使用钻头切割(布线)塑料外壳。安装开关、直流圆孔插座和电位器。为电位器加一个塑料旋钮把手,使项目看起来更美观。

第8步:拆卸降压器的微调电阻

在这个项目中,我使用LM2596 DC-DC降压转换器来控制马达的速度。显然,降压器的输出电压只能通过使用螺丝刀调节微调电阻来控制。拆掉了原来的微调电阻,换成一个更容易操作的电位器。

第9步:将降压器安装在下托盘内

我采用的是最经济的降压器安装方法。在两个电容器上滴几滴强力胶水,然后把降压器粘在托盘上。

第10步:整合所有器件!

这是电机速度控制器的简单接线图。

第11步:制作一个简易飞轮

为了将齿轮马达的角运动转化为摇摆运动,需要一个飞轮和一个摇杆。我用了一个旧罐子里的塑料盖作飞轮。至于摇杆,我用了一根冰棍棒。现在在冰棍的一端钻一个洞。

第12步:组装飞轮和摇杆

在简易飞轮偏离中心10毫米的位置钻孔。找一个螺栓,加上一个垫圈,接着把它穿过简易摇杆,然后在螺栓的中间拧上一个螺母。再将螺栓、垫圈、摇杆固定到飞轮上。用螺母把它锁紧。

第13步:简易D轴支座

你可以用3D打印机做一个4毫米的D轴支座,对于那些没有3D打印机的人,可以用橡皮泥将飞轮安装到齿轮马达的轴上。粘上橡皮泥的时候要确保两者正确对齐。

小贴士:打磨一下飞轮的塑料表面,使橡皮泥与塑料更容易粘上。

第14步:在上托盘添加固定销

在上托盘上钻一个孔,使用螺母、垫圈和螺栓为摇杆添加一个固定销。

第15步:调整平衡(快速测试)

找一个合适的电源。因为我的齿轮马达的额定电压是12V,所以我用了一个12V的电源来给它供电。你一定要在这一步打开机器调整平衡。

摇杆也许会向左或向右倾斜。调整摇杆平衡需要耐心。你只需要知道一件事,平衡取决于摇杆长度。可以通过钻不同的孔进行实验,以找到完美的平衡。

第16步:修剪摇杆

一旦找到了完美的摇杆长度,从销上拆下摇杆。用剪钳把冰棍棒上多余的部分裁剪掉。完成后,把摇杆锁回固定销。记得加上垫圈和一个螺母来把它锁在适当的位置,也可以再加上几滴螺纹锁固胶。

第17步:大功告成

轻触电源开关打开机器,然后通过转动旋钮调节摇摆速度。恭喜,现在你拥有了自己的PCB摇床。希望这个项目对你有帮助!

英文链接:DIY PCB Shaker (Low-Cost)
英文作者:ASCAS [YouTube]
中文翻译:fibx

gray6666  初级技神

发表于 2020-8-5 17:59:07

好棒~赞一个
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佛系唐法官  中级技师

发表于 2020-8-5 19:46:03

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 见习技师

发表于 2020-8-5 21:01:02

超好啊!额但是,为什么要把PCB板放进去晃呢?
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帅猫  中级技师

发表于 2020-8-5 21:35:16

诩 发表于 2020-8-5 21:01
超好啊!额但是,为什么要把PCB板放进去晃呢?

PCB通过热转印过后需要把覆铜板上多余的铜皮腐蚀掉,为了加快腐蚀的过程才要晃
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FishGan  高级技师

发表于 2020-8-6 09:57:36

借楼给一个PCB腐蚀的配方。
盐酸+双氧水亲测比氯化铁腐蚀快而且边缘干净
而且不会像氯化铁那样沾染后留下洗不掉的棕色污渍
缺点就是要现配现用,放久了容易失效

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DFS1w2cb8o8  中级技师

发表于 2020-8-6 10:00:06

厉害厉害
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20060606  高级技匠

发表于 2020-8-6 10:01:28

FishGan 发表于 2020-8-6 09:57
借楼给一个PCB腐蚀的配方。
盐酸+双氧水亲测比氯化铁腐蚀快而且边缘干净
而且不会像氯化铁那样沾染后留下洗 ...

这样做太麻烦,而且哪有卖盐酸的?
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 见习技师

发表于 2020-8-6 15:34:35

帅猫 发表于 2020-8-5 21:35
PCB通过热转印过后需要把覆铜板上多余的铜皮腐蚀掉,为了加快腐蚀的过程才要晃 ...

哦哦,那你可不可以教我怎么打板子呢
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帅猫  中级技师

发表于 2020-8-6 20:57:51

诩 发表于 2020-8-6 15:34
哦哦,那你可不可以教我怎么打板子呢

自己做很麻烦,最简单的方法是嘉立创打样,画好电路图生成Gerber就可以上传了,下单大约7天收到,详情留个邮箱我发你
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FishGan  高级技师

发表于 2020-8-7 20:11:22

20060606 发表于 2020-8-6 10:01
这样做太麻烦,而且哪有卖盐酸的?

盐酸是不属于管制的,可以随意买得到的。相比之下硫酸就是易制毒,普通人买不到的。
此外,如果真的是亲自用两种办法都试过,就会知道盐酸+双氧水比氯化铁好用的多。
无论是溶液的刻蚀速度还是刻蚀质量,以及对于刻蚀液配制的要求
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 见习技师

发表于 2020-8-8 14:46:56

帅猫 发表于 2020-8-6 20:57
自己做很麻烦,最简单的方法是嘉立创打样,画好电路图生成Gerber就可以上传了,下单大约7天收到,详情留 ...

嗯嗯,立创我有。是要我的邮箱吗?1420348213@qq.com
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心如止水  高级技师

发表于 2020-8-10 13:16:38

以前我也是蚀刻PCB,但是现在网上5元打样,还包邮,我就没自己做过蚀刻了。。。。
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20060606  高级技匠

发表于 2020-8-18 10:57:26

FishGan 发表于 2020-8-7 20:11
盐酸是不属于管制的,可以随意买得到的。相比之下硫酸就是易制毒,普通人买不到的。
此外,如果真的是亲 ...

好的,谢谢,不过盐酸网上没找到
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kevinzhang19701  高级技匠

发表于 2020-8-20 09:16:44

赞,思路好,制作也简洁
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