3D মুদ্রিত ABS PCB: 6 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

যখন আমি আমার Teensy তে 4-সংখ্যার -7-সেগমেন্ট ডিসপ্লেটি ওয়্যার করতে গিয়েছিলাম, তখন আমি সিদ্ধান্ত নিয়েছিলাম যে আমাকে বাড়িতে সহজ পদ্ধতিতে পিসিবি তৈরির বিষয়ে গবেষণা শুরু করতে হবে। Traতিহ্যগত এচিং বেশ ক্লান্তিকর এবং বিপজ্জনক, তাই আমি তা দ্রুত ফেলে দিয়েছি। আমার চারপাশে দেখা একটি ভাল ধারণা হল 3D মুদ্রিত বোর্ড যা আপনার চ্যানেলে পরিবাহী পেইন্ট যুক্ত করে, কিন্তু এটি পরিবাহিতার জন্য বেশ অনিয়মিত বলে মনে হয়। এছাড়াও বিশেষ পরিবাহী ফিলামেন্ট রয়েছে যা আপনি একটি দ্বৈত এক্সট্রুশন প্রিন্টারে ব্যবহার করতে পারেন, কিন্তু আমি আমার কাছে থাকা স্ট্যান্ডার্ড সরঞ্জামগুলির জন্য মৌলিক এবং কার্যকর কিছু খুঁজছি।

তাই আমি 3 ডি প্রিন্টে সরাসরি সোল্ডারিং এবং উপাদান এবং সংযোগকারী স্থাপনের কথা ভেবেছি।

আমরা শুরু করার আগে, সতর্ক হোন: আমরা ABS দিয়ে মুদ্রণ করব কারণ এটি বিকৃত হওয়ার আগে +200ºC মোকাবেলা করতে পারে (তাই আমরা সাবধানে এর উপর কিছু সোল্ডারিং প্রয়োগ করতে পারি)। ABS দিয়ে মুদ্রণ করা PLA এর মতো সহজ নয়, আপনার একটি সংযুক্ত প্রিন্টার এবং প্রচুর সেটিংসের ক্রমাঙ্কন প্রয়োজন কিন্তু একবার আপনি এই অধিকার পেয়ে গেলে, ফলাফলটি একটি পার্থক্য তৈরি করে।

কিছু প্রসঙ্গ যোগ করার জন্য, উদাহরণে আমি ESP8266 12E ওয়াইফাই বোর্ডের জন্য একটি PCB তৈরি করছি যাতে আমি সহজেই এটিকে পরবর্তীতে অন্য কিছুতে সংযুক্ত করতে পারি (চূড়ান্ত লক্ষ্য হল একটি 4d7seg প্রদর্শন)।

পিসিবি আমাকে তার সমস্ত উপলব্ধ পিন ব্যবহার করতে দেবে, যখন বেশিরভাগ মডিউলগুলিতে খুব কম খুচরা পিন থাকে, অথবা অনেক অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্য আছে যা আমি সত্যিই চাই না (যেমন নোডএমসিইউ)।

সরবরাহ

• পিসিবি ডিজাইন সফটওয়্যার (কিক্যাড এখানে, বিনামূল্যে)। স্টার্টার স্তর।
• 3D মডেলিং সফটওয়্যার (ব্লেন্ডার এখানে, ফ্রি)। ব্যবহারকারীর স্তর।
• একটি 3D প্রিন্টার (ক্রিয়েলিটি 3D Ender 3 Pro এখানে, প্রায় 200 €)। ব্যবহারকারীর স্তর।
• ABS ব্যবহার করার সময় আপনার প্রিন্টারের একটি ঘরের দৃ strongly়ভাবে সুপারিশ করা হয় - নিশ্চিত করুন যে আপনি এই নির্দেশনাটি চালিয়ে যাওয়ার আগে ABS সফলভাবে মুদ্রণ করতে পারেন।
• ABS ফিলামেন্ট (Smartfil ABS, প্রায় 20 €/Kg)। পিসিবি প্রতি 3-15 গ্রাম।
• সুই সেলাই (শুধু মায়ের কাছ থেকে কিছু পান)। আকার আপনার উপাদানগুলির পিনের ব্যাসার্ধের উপর নির্ভর করবে। সাধারণত 0.5 মিমি বা 1 মিমি ব্যাস।
• টিন সোল্ডার এবং একটি ওয়েল্ডার (স্থানীয় দোকান থেকে প্রায় 15))। প্লাস ওয়েল্ডিংয়ের জন্য উপযোগী সমস্ত আনুষাঙ্গিক: ওয়েল্ডার সাপোর্ট, একটি বাতি, একটি বোর্ড, টুইজার, প্রতিরক্ষামূলক চশমা, একটি মুখোশ … আনুষাঙ্গিক ব্যবহারকারীর উপর নির্ভর করে, শুধু নিশ্চিত করুন যে কারুশিল্পের সময় আপনি আরামদায়ক এবং নিরাপদ বোধ করেন!
• প্রচুর ধৈর্য, সৃষ্টির বাইরে মন এবং একটি ভাল ভিত্তি (গুগল করার চেষ্টা করুন এবং আপনার হাত পাওয়ার আগে প্রচুর অধ্যয়ন করুন)।

ধাপ 1: প্রোটোটাইপ এবং পরিকল্পিত

যদি আপনি অন্য কারও পরিকল্পিত অনুসরণ না করেন, তাহলে আপনার প্রস্তুতকারকের চশমা অনুসরণ করে আপনার বৈদ্যুতিক সার্কিট তৈরি করা উচিত। একটি প্রোটোটাইপ সার্কিট পরীক্ষা করুন, এবং একবার এটি কাজ করার পরে, সমস্ত সংযোগ এবং উপাদানগুলি স্কেচ করুন।

একবার আপনার একটি স্কেচ হয়ে গেলে এবং আপনি আপনার সার্কিট সম্পর্কে স্পষ্ট বোঝার জন্য স্বাচ্ছন্দ্য বোধ করলে, আপনার পছন্দের ইডিএ সফটওয়্যারে এটি বিস্তারিতভাবে পান। এটি আপনার নকশা অপ্টিমাইজ এবং যাচাই করতে সাহায্য করবে।

আপনার পরিকল্পিত আঁকুন এবং এটি আপনার পিসিবি ডিজাইনের জন্য একটি গাইড হিসাবে ব্যবহার করুন। DAগল বা কিক্যাডের মতো ইডিএ সফ্টওয়্যার আপনাকে বাস্তবসম্মত পিনআউট এবং মাত্রা সহ আপনার নির্দিষ্ট উপাদানগুলি যুক্ত করতে দেবে, যাতে আপনি তাদের চারপাশে আপনার বৈদ্যুতিক সার্কিটটি সঠিকভাবে ডিজাইন করতে পারেন।

আমি কিক্যাড ব্যবহার করছি, যা একটি স্টার্টারের জন্য বিনামূল্যে এবং বোঝার জন্য যথেষ্ট সহজ। আমি শুধু ব্রায়ান বেঞ্চফকে ধন্যবাদ জানাই @ https://hackaday.com/2016/11/17/creating-a-pcb-in… এবং কিছু সম্পর্কিত পোস্ট, তাই একটি চমৎকার PCB নকশা শেষ করার জন্য তার নির্দেশিকা অনুসরণ করুন।

এই বিভাগে ছবিগুলি সম্পর্কিত:

• ESP8266 এবং 4 ডিজিটের 7 সেগমেন্ট ডিসপ্লের জন্য টেস্ট প্রোটোটাইপ (একটি Teensy 4 এর সাথে সংযুক্ত)।
• একটি ESP8266 12E ওয়াইফাই বোর্ডের জন্য একটি রেফারেন্স ওয়্যারিং ডায়াগ্রাম।
• ESP8266 এবং একটি ভোল্টেজ ডিভাইডারের মাধ্যমে 4 ডিজিট 7 সেগমেন্ট ডিসপ্লের জন্য একটি KiCad স্কিম্যাটিক (এটি আমার চূড়ান্ত লক্ষ্য)।
• একটি KiCad PCB ডিজাইন আউটপুট।

ধাপ 2: 3D মডেল

একবার আপনার কাগজে একটি পিসিবি ডিজাইন হয়ে গেলে, আপনার এটি একটি 3D মডেলিং সফ্টওয়্যারে আরও কিছু বাস্তবতা দেওয়া উচিত। এটি আপনার 3D প্রিন্টারের জন্য আপনার ফাইলও প্রস্তুত করবে। ব্লেন্ডারে আমি এটি কীভাবে করি:

1. একটি সমতল জাল তৈরি করুন এবং এর উপর আপনার পিসিবি নকশা চিত্র যুক্ত করুন। নিশ্চিত করুন যে এটি স্কেল এবং মাত্রাগুলি বাস্তবসম্মত, কারণ এটি একটি "ট্রেসিং পেপার" হিসাবে কাজ করবে।

2. আপনার পিসিবির সাথে সংযুক্ত পিনের সঠিক অবস্থান এবং আকারের প্রতি বিশেষ মনোযোগ দেওয়া সরলীকৃত উপাদান তৈরি করুন। নির্মাতাদের স্পেক্স অনলাইনে পান বা সেগুলোকে পরিমাপ করুন যাতে সেগুলো যথেষ্ট সঠিক হয়। নোট করুন কিছু স্ট্যান্ডার্ড ডিমস যা আপনি রেফারেন্স হিসেবে ব্যবহার করতে পারেন:

   1. বোর্ডের জন্য প্লেন ব্যবহার করুন। একক সাইড পিসিবির জন্য আমি 1.5 মিমি পুরুত্ব ব্যবহার করি, এর চেয়ে পাতলা হিসাবে আমি মুদ্রণের সময় ভাল বিবরণ পাইনি (এটি আপনার প্রিন্টারের সেটিংস এবং ক্ষমতাগুলির উপরও রয়েছে, তবে আমরা পরে এটিতে নামব)। একটি ডবল পার্শ্বযুক্ত PCB এর জন্য আমি 2.5 মিমি বেধ ব্যবহার করেছি।
   2. পিনগুলির জন্য সিলিন্ডার ব্যবহার করুন, প্রিন্টার দ্বারা ক্যাপচার করার জন্য সর্বনিম্ন 1 মিমি ব্যাস।

   3. চ্যানেলের জন্য কিউব ব্যবহার করুন, সর্বনিম্ন 1.2 মিমি চওড়া। আপনার চ্যানেলগুলি পেতে আপনি কেবল মুখগুলি বের করে আনবেন।

3. আপনার পিসিবি নকশা অনুযায়ী আপনার উপাদানগুলি সনাক্ত করুন। যদি আপনার উপাদানগুলি যথেষ্ট বাস্তবসম্মত হয়, তাহলে আপনি এটিকে সংঘর্ষের জন্য পরীক্ষা করতে ব্যবহার করতে পারেন, কিন্তু সর্বদা প্রতিটি উপাদানের চারপাশে অতিরিক্ত জায়গার অনুমতি দিন।
4. আপনার বৈদ্যুতিক সার্কিট ট্রেস করুন। প্রথম পিনের অবস্থানে কিউব জাল রাখুন। তারপর, সম্পাদনা মোডে, নকশা অনুসরণ করে একটি সরল রেখায় মুখগুলি বের করুন। আবার, 90º লাইন ব্যবহার করে এটি সহজ রাখুন এবং আপনি যতটা চ্যানেল ব্যবহার করেন ব্যবহার করুন। এছাড়াও, দেয়ালের মধ্যে কমপক্ষে 0.8 মিমি পৃথকীকরণের অনুমতি দিন বা অন্যথায় মুদ্রণের সময় সেগুলি মিস হয়ে যাবে। নীচের ছবি 1 বাস্তব মাত্রা সহ মডেলিং করার পরে কিছু পরিবর্তিত রুট দেখায়, কারণ আদর্শ রুটটি সম্ভব হওয়ার জন্য খুব পাতলা ছিল।
5. একটি সমতল কিউব যোগ করে আপনার পিসিবি তৈরি করুন (উপরের মত ডিম)।
6. আপনার PCB অবজেক্টে বুলিয়ান মোডিফায়ার যোগ করে বোর্ডে আপনার চ্যানেল এবং গর্তগুলি খোদাই করুন। এটি বোর্ডের সেই অংশটি ক্লিপ করবে যা বুলিয়ান সংশোধকের লক্ষ্য বস্তুকে ছেদ করে।

ছবি 3 এবং 4 ESP8266 বোর্ডের জন্য চূড়ান্ত ফলাফল দেখায় (ছবি 2 -তে 3D মডেল)।

এর পরে, আপনার পিসিবির একটি 3D প্রিন্ট দেখা উচিত।

শেষ ধাপ হল মডেলটি সঠিকভাবে রপ্তানি করা।

1. নিশ্চিত করুন যে সমস্ত মুখ বাইরে নির্দেশ করে ("সম্পাদনা মোড - সমস্ত নির্বাচন করুন" তারপর "মেষ - সাধারণ - বাইরে পুনরায় গণনা করুন")।
2. নিশ্চিত করুন যে তারা সবাই আলাদা আলাদা মুখ ("সম্পাদনা মোড-সমস্ত নির্বাচন করুন" তারপর "এজ-এজ স্প্লিট")।
3. . STL হিসাবে রপ্তানি করুন ("শুধুমাত্র সিলেকশন" শুধুমাত্র চূড়ান্ত PCB রপ্তানি করতে এবং "দৃশ্যের ইউনিট" জিনিসের স্কেল রাখতে)।

ধাপ 3: স্লাইসার সফটওয়্যার

3D প্রিন্টার সাধারণত 3D মডেল (.stl বা অন্যান্য ফরম্যাটে) প্রক্রিয়া করার জন্য একটি "Slicer" সফটওয়্যার প্রদান করে এবং প্রিন্ট করার জন্য প্রয়োজনীয় রুট গণনা করে (সাধারণত.gcode ফরম্যাটে)। আমার একটি ক্রিয়েলিটি এন্ডার 3 আছে, এবং আমি ক্রিয়েটিলি স্লাইসার থেকে সরে আসিনি, কিন্তু আপনি এই সেটিংস অন্য যে কোন সফটওয়্যারে প্রয়োগ করতে পারেন।

আমি স্লাইসার সেটিংসে একটি পূর্ণাঙ্গ বিভাগ উৎসর্গ করছি কারণ এটি ABS প্রিন্ট করার সময় খুবই গুরুত্বপূর্ণ, যা ওয়ার্পিং, সঙ্কুচিত এবং ক্র্যাকিংয়ের কারণে বেশ জটিল। একটি PCB প্রিন্ট করাও প্রিন্সির প্রয়োজনীয়তার কারণে স্ট্যান্ডার্ড 3D প্রিন্টারের সীমার মধ্যে রয়েছে।

নীচে আমি পিসিবিগুলির ABS বিস্তারিত মুদ্রণের জন্য ক্রিয়েলিটি স্লাইসারে ব্যবহার করা সেটিংস ভাগ করছি। তারা স্ট্যান্ডার্ড সেটিংস থেকে আলাদা:

• পাতলা দেয়াল এবং স্তরগুলি (পর্যাপ্ত বিবরণ সরবরাহ করতে - এটি আপনার পছন্দসই ফলাফলের জন্য কয়েকটি পুনরাবৃত্তির প্রয়োজন হতে পারে, যদি না আপনি আমার সেটিংসে খুশি হন)।
• একটি ভেলা ব্যবহার করুন। মূলটি বেসে রয়েছে, যা আপনার বিশেষ যত্ন নেওয়া উচিত। (আমি মডেল থেকে 10 মিমি অফসেটের অনুমতি দিই যাতে প্রিন্টকে প্রভাবিত করা থেকে ন্যূনতম ওয়ারপিং এড়ানো যায়)। এছাড়াও, একটি ভাল শক্ত ভিত্তি অর্জনের জন্য ভেলা লাইনগুলির মধ্যে কোনও বিভাজন নেই। আপনি যদি আপনার বেসটি সঠিকভাবে পান তবে এটি সব শেষ। আপনি যদি আপনার বেসে কোন কোণ ভাঁজ করতে দেখেন, তাহলে আপনি অবশ্যই ধ্বংসপ্রাপ্ত।
• ধীর গতি. আমি প্রায় 1/4 স্ট্যান্ডার্ড স্পিড ব্যবহার করছি (এটি ভাল ফিলামেন্ট বিছানোর অনুমতি দেয় এবং তাই স্টিকিং এবং সামগ্রিক মানের)।
• ABS তাপমাত্রা (বিছানা: 110ºC, অগ্রভাগ: 230ºC)
• ফ্যান নিষ্ক্রিয় (ABS এর জন্য তাপমাত্রা স্থির রাখার সুপারিশ করা হয়)।

ধাপ 4: মুদ্রণ

অবশেষে, আপনার প্রিন্টারে আপনার.gcode পাঠান এবং আপনার PCB তৈরি করুন। কিছু টিপস যা আপনাকে অনুসরণ করতে হবে:

1. আপনার 3D প্রিন্টার এনকেস করুন। একটি ঘের আপনার তাপমাত্রা অনেক বেশি স্থিতিশীল রাখবে, যা ABS প্রিন্টিং এর জন্য একটি শক্তিশালী প্রয়োজন। নিশ্চিত করুন যে আপনি সিপিইউ এবং পাওয়ার সাপ্লাই ঘেরের বাইরে রাখেন, সেইসাথে আপনার ফিলামেন্ট। যদি আপনি একটি ঘের ছাড়া ABS মুদ্রণ পরিচালনা করেন, দয়া করে আপনার কৌশলটি শেয়ার করুন কারণ এটি আমাকে পাগল করেছে।
2. কিছুক্ষণের জন্য আপনার প্রিন্টারটি প্রিহিট করুন। PLA তে আপনি সরাসরি মুদ্রণ করতে পারেন, কিন্তু ABS এর সাথে আমার পরামর্শ হল ABS সেটিংস (বিছানা: 110ºC, অগ্রভাগ: 230ºC) দিয়ে 10-15 মিনিটের জন্য প্রিহিট করা যাতে আপনি এগিয়ে যাওয়ার আগে এবং আপনার মুদ্রণ শুরু করার আগে সঠিক পরিবেশ তৈরি করেন।
3. আস্তে আস্তে কিন্তু অবশ্যই মুদ্রণ করুন। পূর্বে উল্লেখ করা হয়েছে, আমি কনফিগ ফাইলে স্ট্যান্ডার্ড প্রিন্টের গতি 1/4 কমিয়েছি। এটি একটি ভাল ফলাফল করার জন্য যথেষ্ট ধীর দেখায়, কিন্তু আপনি যদি এটি আরও একটু অপ্টিমাইজ করতে চান তবে ফিড রেট নিয়ন্ত্রণ করে মুদ্রণের সময় আপনি মুদ্রণের গতি পরিচালনা করতে পারেন। শুধু মনে রাখবেন যে উচ্চ গতি খুব আকস্মিক নড়াচড়ার দিকে পরিচালিত করবে যা ফিলামেন্টকে কার্যকরভাবে রাখবে না বা জালের সাথে ধাক্কা খাবে এবং এটি আনস্টিক করবে।
4. একটি ভাল ভিত্তি তৈরি করুন। ABS- এর চাবিকাঠি হল একটি নির্দিষ্ট স্থির ভিত্তি অর্জন করা। যদি বেস ব্যর্থ এবং unsticks, মডেল চলে গেছে (নিচে কিছু বিপর্যয়কর প্রচেষ্টা দেখুন)। উপরের টিপস (encasement, preheating এবং slow speed) দিয়ে আপনার একটি ভালো বেস এবং একটি ভালো ফিনিশিং পাওয়া উচিত। কিন্তু পিএলএর বিপরীতে, যা আমি ঘণ্টার পর ঘণ্টা ছাড়াই রেখেছি, এবিএসকে আরও মনোযোগ দিতে হবে।
5. বিশেষ করে শুরুতে সতর্ক থাকুন। উপরের কথাটি পুনরাবৃত্তি করে, মূলটি হল ভিত্তি। নিশ্চিত করুন যে প্রথম বাইরের কনট্যুরটি ভালভাবে পাড়া হয়েছে। এটি প্রথম লেয়ারের বাকি অংশকে আনুগত্যে চালিত করবে। কখনও কখনও ফিলামেন্টটি সরাসরি আটকে থাকে না বা তার অবস্থান থেকে টেনে আনা হয়। বেস প্লেটের যেকোনো লেভেলিং বা পরিষ্কার করার জন্য আপনাকে শীঘ্রই এটি চিহ্নিত করতে হবে। সর্বদা ওয়ার্পিংয়ের জন্য দেখুন, যদি আপনি কোণগুলি বাড়তে দেখেন তবে তারা সম্ভবত পুরো বেসটি আনস্টিকিং করবে এবং পুরো প্রিন্টটি নষ্ট করবে। এমনকি যদি বেসটি স্থির থাকে তবে ওয়ার্পিং এই কোণাকে বিকৃত করে তুলবে।

ধাপ 5: ওয়্যার এবং সোল্ডার

এখন এটি সব জায়গায় স্থাপন করার সময়:

1. চ্যানেল এবং গর্ত সমাপ্তি পরীক্ষা করুন। বিশেষভাবে ছিদ্রগুলি প্রিন্টার দ্বারা মিস করা বা আচ্ছাদিত করা হয়। আপনার যদি এর মধ্যে কিছু পুনরায় খোলার প্রয়োজন হয় তবে সেলাইয়ের সুই ব্যবহার করুন। অবশ্যই, যদি আপনি ওয়ারপিংয়ের কারণে একটি ফ্ল্যাট প্রিন্ট না পান, অথবা আপনি যে বিশদটি আশা করেছিলেন তা না পেয়ে থাকেন, আপনার প্রিন্টারের সেটিংস, অথবা মাত্রার জন্য আপনার 3D মডেলটিও দুবার পরীক্ষা করুন।
2. আপনার উপাদান রাখুন। মডিউল, রেসিস্টর, ক্যাপাসিটর বা এলইডি যার নিজস্ব পিন আছে তা সহজেই স্থাপন করা যায়। চ্যানেলগুলোতে wireোকার জন্য আপনি তাদের নিজের তারের সামান্য বাঁক দিতে পারেন যাতে পরবর্তীতে তাদের বেঁধে রাখা সহজ হয়।
3. তার এবং ঝাল যোগ করুন। যে কোন পিন বা জাম্পার ব্যবহার করুন যা চ্যানেলে মাপসই করা হয় এবং সেগুলি দৈর্ঘ্যে কাটা যাতে আপনাকে নির্দিষ্ট জংশন পয়েন্টে সোল্ডার করতে হয়। আমাদের পুরো জিনিসটি সোল্ডার করা উচিত নয়, যদিও আমি যখন এটি হালকা করি না তখন আমি এটি করার প্রবণতা রাখি। ভাল সোল্ডারিং দক্ষতা (যা আমি করি না)। বোর্ডের বাকি কাজগুলো বেশ সহজ ছিল।

ধাপ 6: আপনার বোর্ড পরীক্ষা করুন

যদি আপনি আত্মবিশ্বাসী হন যে আপনি সবকিছু ঠিকঠাক করেছেন, তাহলে এটি প্লাগ ইন করুন।

প্রোটোটাইপিংয়ের জন্য আমি Teensy 4 সিরিয়াল সংযোগে ESP8266 চালাচ্ছি।

বেয়ার বোর্ডে পরীক্ষা করার সময়, আমি একটি প্রোগ্রাম লোড করেছি যা ওয়াইফাই এর মাধ্যমে স্থানীয় সময় লোড করে। আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে এটি সব ঠিকঠাক কাজ করছিল। আশা করি আপনি এই কৌশলটির সাথে ভাল ফলাফলও পেয়েছেন।