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Leiterbahnen drucken

Posted by theodleif 
Leiterbahnen drucken
October 11, 2010 09:40AM
Wie ich sehe, wurde die Diskussion um das additive Herstellen von Leiterbahnen schon einmal geführt, dann aber abgewürgt, weil sie off topic war. Weil sie heute auch off topic kam, mache ich einen neuen Thread auf.

Um die Diskussion auf den Kern zurückzuführen: Ist es möglich, einen leitfähigen Kunststoff zu verdrucken, so dass man den Mendel nicht beim Versuch, Platinen zu fräsen, ruiniert?
VDX
Re: Leiterbahnen drucken
October 11, 2010 09:47AM
... schau dir mal die Infos zu MID an - [www.lpkf.de]

Mein Tip wäre eine Laserdiode als Kopf und dann entweder Lack wegbrennen, oder Karbonisierung und nachträgliche Galvanik, oder der MID-Ansatz ...


Viktor
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Re: Leiterbahnen drucken
October 11, 2010 10:49AM
Wenn es denn leitfähigen Lack zu bezahlbaren Preisen gibt, sollte das funktionieren. Ein hoher Silbergehalt wäre z.B. wenig plausibel. Wie hoch die Leitfähigkeit sein muss kann ich nicht sagen, dafür reichen meine Elektronikkentnisse nicht.


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Re: Leiterbahnen drucken
October 11, 2010 01:49PM
Wenn der Granulatextruder läuft kannst ganz normales Kusntstoffgranulat dazu verwenden. 1 Kg = 34.-
Re: Leiterbahnen drucken
October 12, 2010 04:59PM
und das leitet dann?
Re: Leiterbahnen drucken
October 19, 2010 03:17PM
Wie machen die das?
VDX
Re: Leiterbahnen drucken
October 19, 2010 03:24PM
... das sind komplexchemische Tinten, die zu leitfähigen Materialien reagieren ... für uns wär's sauteuer, in Massenfertigung geht dann der 'Preis pro Liter' der Mixturen deutlich runter ...


Viktor
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Re: Leiterbahnen drucken
November 15, 2010 05:16AM
Schaut mal. Interessante Idee.
VDX
Re: Leiterbahnen drucken
November 15, 2010 06:17AM
... ich denke mal, die effizienteste Methode wäre die alte wire-wrap-Technik - hier muß aber das elektrische Verbinden zu Pins und IC-Beinchen noch optimiert werden.

Für mich selber würde ich eine Methode aus wire-wrap und Laser aufbauen - den Laser entweder zum Abbrennen des Lacks auf dem Draht und zum Aufschmelzen von vorher dispenster Lötpaste (geht mit etwa 5Watt IR), und/oder zum Durchtrennen des Drahts (braucht man schon 50Watt 'für).

Da ist das Isolationsfräsen von Leiterplatten immer noch soviel einfacher und billiger, daß sich noch keiner der Leute mit erforderlichem Equipment und know-how (mich inklusive) für Alternativen interessiert eye rolling smiley

Eine Projektgruppe, die sich intensivst damit beschäftigen würde, käme bestimmt zu brauchbaren Ergebnissen ... das ist aber wohl noch nicht so interessant, daß sich die richtigen Leute da reinarbeiten ...


Viktor
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Re: Leiterbahnen drucken
November 15, 2010 08:00AM
Man könnte die Leiterbahnen aus Woodschem Metall drucken.
VDX
Re: Leiterbahnen drucken
November 15, 2010 08:05AM
... das Problem bei den Flüssigmetallen ist die enorm hohe Oberflächenspannung und die geringe 'Benetzungswilligkeit' - zum Benetzten/Zusammenlöten mußt du mit Flußmittel dran und dünne Spuren tendieren dazu, in einzelne Tröpfchen zu zerfallen ...


Viktor
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Re: Leiterbahnen drucken
November 15, 2010 08:14AM
Bei Wasser wäre es einfacher da kann man spülmittel zugeben... vielleicht geht das ja auch irgendwie?
VDX
Re: Leiterbahnen drucken
November 15, 2010 09:12AM
... genau dafür (Reduzierung der Oberflächenspannung) ist das das Flußmittel, das entweder als Seele im Lötdraht drin ist, oder vorher auf die zu lötende Stelle draufgegeben wird.

In einem (halb-)automatischen Prozeß ist sowas recht schwierig umzusetzen, aber nicht unmöglich.

Allerdings wie schon vorher gesagt, solange ich für mich mit viel einfacheren/besseren Methoden klarkomme, habe ich auch nicht die Veranlassung, mich mit noch einem komplexen Zusatzprojekt zu behängen, um den reprapability-Faktor um ein paar Prozente anzuheben ...


Viktor
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Re: Leiterbahnen drucken
November 15, 2010 06:17PM
Quote

Für mich selber würde ich eine Methode aus wire-wrap und Laser aufbauen - den Laser entweder zum Abbrennen des Lacks auf dem Draht und zum Aufschmelzen von vorher dispenster Lötpaste (geht mit etwa 5Watt IR), und/oder zum Durchtrennen des Drahts (braucht man schon 50Watt 'für).

Wenn das wire-wrap alleine funktionieren würde, wäre man ja einen guten Schritt weiter. An jeden Pin mal kurz den Lötkolben dran halten schafft auch ein Anfänger.

Den bahnbrechenden Vorteil gegenüber automatisch gefrästen oder geätzten Platinen sehe ich da allerdings auch nicht.


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Barny
Re: Leiterbahnen drucken
November 16, 2010 06:12AM
Wie wär's mit einem anderen Ansatz.
Und zwar nach dem Tonertransferprinzip.
Man bedruckt einfach auf der Platine die Stellen, an denen die Leiterbahnen bleiben sollen mit einem säurebeständigem Kunststoff (z.B. PA) und ätzt dass Ganze mit NaPs.

Dass dürfte einfacher und billiger sein als jede Methode, bei der das Leitende Material gedruckt wird.

mfg Barny
VDX
Re: Leiterbahnen drucken
November 16, 2010 03:54PM
... es gibt mehrere Methoden ätzfeste Farben oder Lacke aufzutragen und zu Ätzen - das ist weniger ein Problem der Machbarkeit, als die passende Auswahl der einfachsten/praktikabelsten Methode ...

Es geht hier eher um das reprap-Prinzip - zum Ätzen oder Fräsen benötigt man schon mit Kupfer beschichtetes Material, während eine Auftragmethode mit einer nackten bzw. druckbaren Kunststoffplatte funkioniern sollte.

Während wir hier jederzeit an das das erforderliche Material drankommen (nächster Elektronikshop oder online-Bestellung), siehts in vielen 3-Welt-Ländern anders aus ... und hierüber machen sich einige Leute halt so ihre Gedanken ...

Obwohl ich mir schon so meine Gedanken darüber mache, wie jemand, der nicht an beschichtete Kupferplatinen, Lacke und Ätzmedien drankommt, an das zum Herstellen von PCB's erforderliche Filament und die Metallpasten kommen soll ... von den IC's und weiterhin notwendigen Werkzeugen ganz zu schweigen confused smiley


Viktor
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Re: Leiterbahnen drucken
November 16, 2010 04:12PM
Jaja, in den 3. Weltländern wächst das Filament auch von den Bäumen sad smiley
Da haben wir ja hier schon Probleme mit das zu bekommen.

Ich finde das wird in letzter Zeit etwas übertrieben. Reprapen bis zur Funktionsuntüchtigkeit. eye rolling smiley


Mfg
Wolfgang
Aller Anfang war schwer - Wolfstrap Reprap-fab.org Meine Meinung

Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.
VDX
Re: Leiterbahnen drucken
November 16, 2010 05:07PM
... irgendwann kommt schon jemand auf eine geniale Idee - so wurde z.B. das ideale Material für Baustoff-Ziegel in afrikanischen Ländern entwickelt: - Sand mit gestampften Heuschrecken zu einer Paste verrührt und in Ziegelform getrocknet eye popping smiley

Sowas ähnliches wie z.B. Tonpulver in Kuh-Pisse mit einem gelierenden Pflanzensaft als Ealstomer-Anteil für einen Paste-Drucker confused smiley

Aber im Ernst - ich denke, die RepRap-communities in den verschiedenen Ländern haben da durchaus unterschiedliche Ansichten über das, was ein "RepRap" darstellen sollte, bzw. was seine Basis-Charakterisierung beschreibt ...


Viktor
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Barny
Re: Leiterbahnen drucken
November 16, 2010 05:21PM
@VDX
In den 3te Welt Ländern haben sie ganz andere Sorgen als RepRap
Da fehlt's meißtens schon am Strom und Internet.
Und von fehlendem Essen / sauberen Wasser ganz zu schweigen.
Also gilt dieser Pädagogenansatz nicht.

Zum Thema Aufbauen statt abtragen.
Dass mag zwar bei Wegwerfprodukten irgendwann funktionieren.
Aber hier geht es um dauerhafte, billige Lösungen, die JETZT möglich sind.

All die Materialien, die für das Bedrucken verwendet werden, haben einen höheren spezifischen Widerstand als Kupfer.
Dass bedeutet dass man Probleme bekommt, sobald man etwas Leistung übertragen will.
(Man kann zwar mehr Material auftragen um dass zu kompensieren, aber dass muss ja nicht sein und stößt an seine Grenzen wenn die Leiterbahn dicker ist als der Transistor, der angeschlossen werden soll.)
Vor allem stelle ich es mir lustig vor, wenn man elektronische Bauteile anlöten will.
Da hat man das gesammte Spektrum von schmelzendem Kunststoff bis zum sich verteilendem Leiterbahndruck.

Bis jetzt gibt es eigentlich nur 4 wirklich brauchbare Wege um Platinen herzustellen :

Isolationsfräsen:
+ Man braucht die Platine nicht vorbehandeln und kann direkt loslegen.
- Man braucht eine Fräse / Plotter oder etwas vergleichbares.
- Staubig.
-- SMD ist nicht oder nur sehr eingeschränkt umsetzbar.

Tohnertransfermethode:
+ Man braucht nur einen Laserdrucker um Platinen herzustellen. (SMD und DIP) -> Zum Ätzen reicht etwas warmes Wasser, NaPs und ein Kunststoffbehälter.
+ Kein Problem wenn nur eine Platine im Jahr hergestellt wird da sich das Ätzmittel so lange hält, so lange es trocken bleibt.
- Probleme bei großen Flächen und größeren Platinen.

Belichtungsmethode:
+ Kleinere Details als bei der Tohnertransfermethode möglich.
+ Grüßere Stückzahlen ohne viel Zusatzaufwand möglich
- Platinen und Entwickler haben eine kurze Haltbarkeit und sind somit nicht unbedinkt twas für Gelegenheitsbastler
- Man muß selbst für Einzelstücke eine Folie bedrucken und diese mit Tohnerverdichter behandeln.

Zukaufen:
+ Man hat keine Arbeit.
- In kleinen Stückzahlen teuer bis sehr teuer.

Das direkte Bedrucken der Platine mit einer säurefesten Kunststoffschicht vereint die Vorteile des Isolationsfräsen mit der der Tonertransfermethode.
(Solange man die geschlossenen Flächen Wasserfest hinbekommt.)

Quote
Stoffel15
Jaja, in den 3. Weltländern wächst das Filament auch von den Bäumen
Doch.
Es gibt Entwickler, die stellen aus einem Abfallprodukt der Papierindustrie Kunststoff her.
Und es gibt noch Kunststoff aus Stärke und Zucker.
Re: Leiterbahnen drucken
November 16, 2010 05:40PM
Barny Wrote:
-------------------------------------------------------

> Jaja, in den 3. Weltländern wächst das Filament
> auch von den Bäumen
>
> Doch.
> Es gibt Entwickler, die stellen aus einem
> Abfallprodukt der Papierindustrie Kunststoff her.
> Und es gibt noch Kunststoff aus Stärke und
> Zucker.

Jow, kein Strom, kein Internet, nix zu futtern... aber aber nen TERMOPLAST. Wohlmöglich auch noch PLA. Und dann noch die Möglichkeit 3mm Filament daraus zu machen mit einer Genauigkeit von +-0,2mm.


Übrigens gibt es einen Stiftaufsatz für den Mendel. Damit kann man mit Säurefestem Lack auf Platinenrohlinge zeichnen, und dann den Rest weg ätzen. Alles schon mal da gewesen.

Schau dich mal richtig in der Wiki um... da findest du so einiges.


Mfg
Wolfgang
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Erfahrungen kann man leider schlecht weiter geben, die muss man selber machen.
VDX
Re: Leiterbahnen drucken
November 16, 2010 06:07PM
... die meisten der diesbezüglichen Fragen und Infos wurden im Lauf der letzten 3 Jahre schon mehrfach gepostet und durchdiskutiert - wer im Forum sucht, wird zu allem was finden ...

Jeder wird sich die Methode raussuchen, die bei ihm am schnellsten und mit den besten Ergebnissen funktioniert.

Vor 20 Jahren hatte ich mir semiproffessionelle Belichtungs- und Ätzanlagen angeschafft, um Kleinserien von Platinen herzustellen - in der letzten Zeit bin ich zum Isolationsfräsen (mit SMD-Bestückung) übergegangen und habe meine Ätzanlagen eingetauscht.

Fürs 'reprappen' bin ich am Überlegen, mit einer Laserdiode lackierte Platinen zu gravieren (dann wieder ätzen), oder Metallpulver auf Kunststoffolie aufzusintern.

Da ich mit dem Iso-Fräsen hinkomme, hat's für mich keine Eile mit der Laserbearbeitung ...

Bei ausreichend Verfügbaren günstigen Hochleistungs-Laserdioden (z.Zeit kostet eine 8Watt-IR-Diode etwa 250 Euro, 1Watt-Blau etwa 30 Euro) wirds aber immer interessanter für andere ...


Viktor
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Barny
Re: Leiterbahnen drucken
November 16, 2010 06:14PM
Ich habe mir den Wicki-Beitrag einmal angeschaut.
Ich verwende zum Nachbessern immer einen Edding-Lackstift, da der die Säure besser aushält.

Nur SMD ist mit der Stiftmethode nicht möglich.
Duch den Auftrag von Kunststoff müsste es aber funktionieren solange man nicht zwischen den Beinen eines IC's eine Leiterbahn durch haben will.
Was mir bei der Kunststoffdruckmethode sorgen macht ist der Start und das Ende einer Linie.
Desswegen wede ich noch einige Zeit ein Platinenbügler bleiben.
Re: Leiterbahnen drucken
November 17, 2010 03:12AM
Barny Wrote:
-------------------------------------------------------
> Isolationsfräsen:
> + Man braucht die Platine nicht vorbehandeln und
> kann direkt loslegen.
> - Man braucht eine Fräse / Plotter oder etwas
> vergleichbares.
> - Staubig.
> -- SMD ist nicht oder nur sehr eingeschränkt
> umsetzbar.
>
In der neuesten Elektor wird eine entsprechende Fräse vorgestellt.
Einstandswiderstand 3,5k€

ranthoron
VDX
Re: Leiterbahnen drucken
November 17, 2010 02:02PM
... die hatten vor ein paar Jahren schonmal eine für 1,6k€ mit Gleitlagern (!) drin - hat sich kaum jemand für interessiert eye rolling smiley

Ich habe meine Isel-Fräse für 300€ vorm Schrott gerettet, neuwertig war sie mal irgendwas um die 13kDM wert, in ebay werden die aktuell zwiwschen 2-4k€ gehandelt ...


Viktor
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