Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer ControlsComputer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB

grykar 09 Lut 2016 21:52 16035 45
  • Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB

    Dokonałem prostej przeróbki Laminatora Tracer TRL-A4R. Wybór padł na ten model, ponieważ jest on dostępny (w dniu pisania posta) na popularnym portalu aukcyjnym. Laminator został kupiony z myślą modyfikacji na potrzeby termotransferu PCB bez konieczności wielokrotnego "przepuszczania" płytki przez laminator. Laminator nigdy nie był używany zgodnie z przeznaczeniem. Podejrzewam, że opisaną poniżej metodę można zastosować do dowolnego laminatora.

    Metoda, która gdzieś mi mignęła w Google opiera się na spowolnieniu prędkości rolek laminatora bez konieczności zwiększenia temperatury rolek.
    Zmianę prędkości sinika indukcyjnego można uzyskać za pomocą falownika, ale samo zmniejszenie prędkości rolek można uzyskać prościej uruchamiając silnik napędzający rolki na pewien czas w określonych odstępach czasu.

    Założenie to zostało zrealizowane w oparciu o mikrokontroler AVR attiny13, który pracuje w zasadzie jako generator PWM o bardzo niskiej częstotliwości (można oczywiście osiągnąć to samo w inny sposób - jeśli ktoś ma propozycję, proszę wrzucić schemat). Układ nie ma możliwości regulacji prędkości - prędkość została dobrana eksperymentalnie i zaprogramowana w AVR na stałe. AVR jest w podstawce, więc w każdej chwili można go wyciągnąć i przeprogramować. Na razie nie musiałem korzystać z tej możliwości. AVR steruje przekaźnikiem, który załącza i wyłącza silnik napędu rolek. Laminator w czasie pracy cyka monotonnie - mi to osobiście nie przeszkadza. Ponieważ po spowolnieniu rolek termotransfer trwa dłuższy czas, zajmuję się wtedy czymś innym, a cykanie mówi mi "wiedz, że coś się dzieje" - dzięki temu nie zapomnę wyłączyć laminatora. Oczywiście przekaźnik można zastąpić jakimś bardziej wymyślnym rozwiązaniem (w przypadku propozycji proszę o schemat). Słowo jeszcze o zasilaniu - jako zasilacz użyłem ładowarki do telefonów. Stabilizację napięcia AVR ograniczyłem tylko do dwóch dodatkowych kondensatorów ponad to co jest w ładowarce. Całość zmieściła się w obudowie laminatora. Integracja z laminatorem sprowadza się do przecięcia jednego przewodu zasilającego silnik oraz podłączenia zasilacza układu do 220V pojawiającego się na przełączniku laminatora.

    Laminator Tracer TRL-A4R
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB

    Laminator po zdjęciu obudowy
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB

    Musiałem zdemontować listwę zabezpieczającą (B), która blokowała płytkę PCB. Na końcach laminatora należy szczypcami wyprostować mocowanie (A) i można wyciągnąć listwę.
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB
    Konieczne też było podcięcie poprzecznych wystających wzmocnień (W) obudowy widocznych na pierwszym zdjęciu są one wyprofilowane tak, żeby prowadzić giętki papier. W przypadku sztywnych płytek przeszkadzały. Zostały zrównane z krawędzią obudowy.

    Obudowa została wycięta (w zaznaczonych na rysunku miejscach) w celu zwiększenia dostępu do rolek.
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB

    Obudowa po wycięciu (zaznaczyłem element który nie jest już potrzebny).
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB

    Laminator z umieszczonym układem zasilacza (B) oraz sterownika (A). Płytki zostały wklejone klejem na gorąco.
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB

    Ładowarka, z której wyciągnąłem zasilacz (zdjęcie po wylutowaniu gniazda USB).
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB

    Przykładowa płytka wykonana laminatorem; jak widać bez problemu można rysować ścieżki 16 mils.
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB

    Szczerze mówiąc to nie wiem ile laminator wytrzyma po takim modzie. Narazie zrobiłem kilka płytek i wszystko jest OK (nic nie dymi, nie przegrzewa się, nie wygina, nie zgrzyta etc.).

    Poniżej filmik prezentujący działanie. Zamiast płytki umieściłem linijkę (skrajnie prawa skala jest w cm). Jak można zaobserwować płytka przesuwana jest około 0.5mm co około 4s.


    Po zakończeniu termotransferu przełączam laminator w tryb "cold" (wyłączone grzałki) na kilka minut, żeby wychłodzić rolki (nie wiem czy to konieczne, ale profilaktycznie tak robię).
    Płytki przez laminator przepuszczam tylko raz, ale zdarzyło mi się, że wydrukowałem układ na innej drukarce niż zazwyczaj i musiałem przepuścić płytkę w tym wypadku 2 razy (przy zastosowaniu tego samego papieru).

    Załączam wsad, schemat i płytkę w Eagle. Nawiasem mówiąc laminator sam zrobił płytkę dla siebie (w wersji prototypowej laminator był podpięty na pająku do płytki montażowej).
    Laminat...zip Download (63.91 kB)Punkty: 3 dla użytkownika

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    grykar
    Poziom 10  
    Offline 
    grykar napisał 39 postów o ocenie 42, pomógł 0 razy. Jest z nami od 2008 roku.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #2
    tdx110
    Poziom 18  
    Pogratulować tylko projektu.
    Widać że laminator pięknie naprasowuje mozajkę ścieżek na płytkę.
    Przekaźnik można zastąpić Triakiem z opto-izolacją, jednak jednak uważam przekaźnik za prostsze rozwiązanie i nie potrzeba tak dokładnego sterowania.
    Co do działania laminatora to powinien normalnie, bez większych problemów pracować długo, ponieważ nie modyfikował Pan temperatury pracy, więc nie będzie pracował przy niebezpiecznych dla niego temperaturach.
    W każdym bądź razie czekam na wyniki jak długo popracuje i jak się będzie sprawować, ponieważ sam się wezmę za składanie takiego dzięki Panu. :D
    A teraz kilka pytań.
    Długo Panu zajęło dobranie eksperymentalnie prędkości posuwu?
    Oraz na jaki czas i co ile włącza AVR silnik?
    Czy testował Pan laminowanie większych/dłuższych płytek powiedzmy 15 cm?
    Jak wychodzą?
    Pozdrawiam
  • #3
    Kuniarz
    Moderator Projektowanie
    Ogólnie nieźle Ci to wyszło, ale przekaźnik w roli układu wykonawczego PWM'a to fatalny pomysł... Wiem, że masz tam dość niską częstotliwość, ale odłączasz obciążenie indukcyjne (silnik) więc na stykach za każdym razem masz mniejszy lub większy łuk. Po kilku miesiącach styki się skleją.
    Słowo klucz - TRIAK ;-) Schematu nie wrzucam, bo w sieci tego pełno.
  • #4
    jslowiak
    Poziom 9  
    Przykładowa płytka wykonana laminatorem jak widać bez problemu można rysować ścieżki 0.016 mils

    Tu chyba wdarł się jakiś błąd - zła jednostka ?
  • #5
    Freddy
    Poziom 43  
    grykar napisał:
    można rysować ścieżki 0.016 mils
    Powinno być 16mils.
  • #6
    Pan Pytalski
    Poziom 12  
    Myślę, że nie zmieniając koncepcji działania, można zastosować zwykły timer 555 z wyprowadzonym potencjometrem lub kilkoma przełącznikami do regulacji czasu załączania przekaźnika.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #7
    Freddy
    Poziom 43  
    Pan Pytalski napisał:
    Myślę, że nie zmieniając koncepcji działania, można zastosować zwykły timer 555 z wyprowadzonym potencjometrem lub kilkoma przełącznikami do regulacji czasu załączania przekaźnika.
    W takim razie, proszę zrób taki działający projekt. Chetnie go zobaczymy.
  • #8
    grykar
    Poziom 10  
    tdx110 napisał:

    Długo Panu zajęło dobranie eksperymentalnie prędkości posuwu?

    Ustawiłem początkowo załączanie przekaźnika co około 2s, ale po namoczeniu płytki ścieżki na krawędziach płytki odeszły częściowo więc wydłużyłem czas do około 4s i było już OK. Nie eksperymentowałem dalej być może można bardziej optymalnie dobrać czas.

    tdx110 napisał:

    Oraz na jaki czas i co ile włącza AVR silnik?

    W kodzie mam ustawienie załączenia przekaźnika na 20ms.
    Przerwa między załączeniami 4s

    tdx110 napisał:

    Czy testował Pan laminowanie większych/dłuższych płytek powiedzmy 15 cm?

    Długość płytki nie ma znaczenia. Może być problem z szerokimi płytkami, ale nie sprawdzałem jak wtedy zachowa się laminator - czy pojawią się problemy mechaniczne, termiczne. Najszersza płytka, którą zrobiłem miała około 5cm i wszystko było OK.

    tdx110 napisał:

    Jak wychodzą?

    Tak jak widać na przykładowej płytce. Nie jestem wirtuozem żelazka i zależało mi na wyeliminowaniu tego etapu z tworzenia PCB. Przyznam, że efekty przekroczyły moje oczekiwania.
  • #9
    Krzychu23
    Poziom 16  
    A czy bez cięcia obudowy i wycinania wzmocnień dałoby się robić tym płytki? Pytam, bo wtedy można byłoby zostawić funkcję normalnego laminatora - a takiej wersji bym dla siebie szukał.
  • #10
    Qbas060
    Poziom 14  
    Testował kolega tą metode przy dwustronnym laminacie?
  • #12
    Freddy
    Poziom 43  
    hobbyelektronik napisał:
    Nie wiem czy nie warto zaniechać termotransferu na rzecz nowej metody:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3144224.html
    http://domwlesie.eu/2016/01/11/transfer-chemiczny/

    Piszesz na ten temat już chyba trzeci raz, to chyba wystarczy już. Każdy wybiera to co chce.
  • #13
    grykar
    Poziom 10  
    Krzychu23 napisał:
    A czy bez cięcia obudowy i wycinania wzmocnień dałoby się robić tym płytki? Pytam, bo wtedy można byłoby zostawić funkcję normalnego laminatora - a takiej wersji bym dla siebie szukał.


    Obudowa ogranicza dostęp do rolek i ma to znaczenie przy małych płytkach np: płytkę którą wykonałem do laminatora nie udałoby mi się podsunąć do rolek bez wyciętej obudowy. Płytka po wyjściu z rolek również nie wyszłaby za obręb obudowy.

    Myślę, że laminator może działać normalnie jeśli doda się dodatkowy przełącznik, który odłączy układ "spowalniający", który zastosowałem.
    Nie wiem tylko czy z czasem po katowaniu laminatora grubymi płytkami nie ucierpi mechanizm. Na razie rolki się nie zdeformowały, ale po kilkudziesięciu płytkach będzie można powiedzieć coś więcej.
    Istnieje też ryzyko, że z czasem ubrudzą się rolki przez nieuwagę.

    Dodano po 10 [minuty]:

    Qbas060 napisał:
    Testował kolega tą metode przy dwustronnym laminacie?

    Nie sprawdzałem, ale kiedy przepuszczałem płytki testowo na jakiś starych wydrukach to wsunąłem płytkę w kartkę na której był nadruk większej płytki i w ten sposób część ścieżek przeniosła się na laminat od strony elementów i trzeba je było skrobać. Trzymały się mocno choć wcześniej nie odtłuściłem tej powierzchni. Zatem wykonanie ścieżek i opisu za jednym razem jest możliwe więc zapewne wykonanie druku dwustronnego również.
  • #14
    tdx110
    Poziom 18  
    grykar napisał:
    Nie wiem tylko czy z czasem po katowaniu laminatora grubymi płytkami nie ucierpi mechanizm. Na razie rolki się nie zdeformowały, ale po kilkudziesięciu płytkach będzie można powiedzieć coś więcej.

    Nie wiem jak w tym przypadku (zakupiłem ten sam laminator i czekam na odbiór :D ) ale jak miałem laminator A3, to miał z materiału podobnego do gumy rolki, które w przypadku zbyt grubego elementu po prostu się "kurczyły" (nie wiem jak to nazwać).
    Po wyjściu elementu powracały do normalności przy temperaturach, gdzie się zaczynał topić plastik od obudowy jak testowałem, więc nie powinno to zaszkodzić mocno laminatorowi i zamiast po kilkudziesięciu płytkach zobaczy się to raczej po kilkuset takich jak Pan robił, no chyba że chce Pan produkcje masową robić i laminator będzie pracował 24/7 to już inna bajka :D.
    PS: Co do zastosowania przekaźnika.
    Nic się nie stanie jak będzie dalej.
    U mojego taty w firmie znaczna część automatyki jest na przekaźnikach i stycznikach od lat i jakoś ani jeden się nie uszkodził.
    Pozdrawiam
  • #15
    phanick
    Poziom 28  
    Ciekawy sposób z tym wolnym posuwem laminatu, dłuższym grzaniem i jednokrotnym przejściem przez laminarkę. Mam obawy, czy to się sprawdzi na dużych PCB z dużą ilością rozlanej miediz.
    Ja bym jednak pozostał przy kilkukrotnym przejściu PCB przez laminarkę zachowując większą szybkość, ale Twoja metoda natchnęła mnie do tego, żeby zautomatyzować ten proces, tzn. laminarka najpierw przesunęłaby PCB w jedną stronę ale nie do końca, aby płytka nie wypadła, potem z powrotem do tyłu i tak z 10 razy.
  • #16
    grykar
    Poziom 10  
    phanick napisał:
    ...ale Twoja metoda natchnęła mnie do tego, żeby zautomatyzować ten proces, tzn. laminarka najpierw przesunęłaby PCB w jedną stronę ale nie do końca, aby płytka nie wypadła, potem z powrotem do tyłu i tak z 10 razy.


    Jednokrotne przejście wystarcza, ale nie przepuszczałem szerokich płytek - może w wolnej chwili zrobię test i podzielę się wynikami.
    Szczerze mówiąc to nie wiem w jaki sposób zmienić kierunek obrotów silnika indukcyjnego. Gdzieś w sieci czytałem o modelu laminarki dwukierunkowej - taką łatwo byłoby zmodyfikować zgodnie z Twoim założeniem.
    Jednak nie jeździłbym płytką od końca do końca ponieważ wtedy będzie konieczność wykrycia końca płytki. Lepiej chyba w takiej sytuacji przesuwać płytkę w cyklu np:
    3 kroki do przodu 2 kroki do tyłu, ale z drugiej strony ten sam efekt można uzyskać wydłużając czas zatrzymania silnika w rozwiązaniu, które opisałem
  • #17
    phanick
    Poziom 28  
    Chyba silniki posuwu laminarek nie mają elektrycznego sposobu na odwrócenie biegunowości - taki silnik po podaniu napięcia zaczyna się obracać w losową stronę, po prostu w zamkniętym pudełeczku z silnikiem jest mini reduktor, który obniża obroty silnika i jednocześnie jest zapadka, która blokuje obrót w drugą stronę, więc silnik gdy się uruchomi w złą strone, napotykając na opór, zmieni kierunek obrotów. Skąd tak przypuszczam? W jednej z moich laminarek od przegrzania pękł magnes w silniku na 4 części. Jakieś było moje zdziwienie gdy silnik zaczął się obracać w drugą strone :D
  • #19
    phanick
    Poziom 28  
    Dodaj do obu warstw obwódkę dimension i wydrukuj obie warstwy na dwóch kartkach, przyłóż stronami z tonerem do siebie i pod światło zgraj. Potem zszywaczem z dwóch stron zeszyj po krawędziach, a do środka włóż PCB, potem wkładasz do laminarki i masz pięknie zgraną PCB.

    Fajne, aby obie warstwy wydrukować za jednym zamachem, bo jak drukujesz na dwóch kartkach, to zwykle drukarka może całość rozciągnąć np. o 1% i na krawędziach nie będzie zgrania.

    Jeśli robisz dwustronną PCB w eagle, to wystarczy skopiować całość dwa razy, drugą stronę obrócić lustrzanie i usunąć np. warstwę TOP z obu, wtedy można wydrukować całość na jednej kartce. Z opisami niestety tak się nie da i trzeba drukować na dwóch kartkach, ale dokładność przy zgrywaniu opisów nie jest aż tak ważna.

    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB
  • #20
    kassans
    Poziom 31  
    Mam ten sam laminator i już kilkadziesiąt płytek obrobił :) Myślałem żeby zaadaptować do takiej laminarki silnik krokowy wtedy była by możliwość prasowania dwukierunkowego :)

    Co do projektu to fajnie że ktoś zaczął kombinować z tym tanim laminatorem.

    @hobbyelektronik Termotransfer nie śmierdzi tak jak Coldtransfer ? Nie każdy ma warsztat, dużo osób robi we własnym pokoju ;p
  • #21
    grykar
    Poziom 10  
    phanick napisał:
    Dodaj do obu warstw obwódkę dimension i wydrukuj obie warstwy na dwóch kartkach, przyłóż stronami z tonerem do siebie i pod światło zgraj. Potem zszywaczem z dwóch stron zeszyj po krawędziach, a do środka włóż PCB, potem wkładasz do laminarki i masz pięknie zgraną PCB.


    Dziękuję za podpowiedź - spróbuję tej metody. mam tylko obawy co do zszywek czy nie będą niszczyły wałków ?
  • #22
    pubus
    Poziom 30  
    Mam ten sam laminator.. był najtańszy i do odbioru rzut suchym beretem ode mnie...
    Ja podszedłem do sprawy trochę inaczej. Zamiast kombinować z silnikiem znalazłem na alle... termostat bimetaliczny "niemal" taki sam ale na 185 stC. Niemal ale nie było problemów z wymianą. Także na 1 biegu mam oryginalne laminowanie na gorąco, a na 2 na 180-185. Minus jest taki, że nagrzewa się długo i krótko trzyma temperaturę - po wsadzeniu płytki od razu włącza grzanie z powrotem. Płytkę przepuszczam 6 razy ale nie mogę narzekać bo wychodzą rewelacyjnie. Robiłem ścieżki 0.2mm z rastrem 0.5mm.

    Podoba mi się pomysł z przycięciem obudowy, chyba skorzystam z niego bo na razie mam konstrukcję "otwartą". ;)
  • #23
    tdx110
    Poziom 18  
    Taka moja mała sugestia do użytkownika grykar.
    Mogło by się okazać ciekawym pomysłem stworzenie pliku PDF z instrukcją jak przerobić taki laminator do wykonywania PCB i oczywiście opublikować ;)
  • #24
    grykar
    Poziom 10  
    tdx110 napisał:
    Taka moja mała sugestia do użytkownika grykar.
    Mogło by się okazać ciekawym pomysłem stworzenie pliku PDF z instrukcją jak przerobić taki laminator do wykonywania PCB i oczywiście opublikować ;)


    :-) W razie pytań i niejasności uszczegółowię opis posta
  • #25
    tdx110
    Poziom 18  
    Spoko.
    Dla mnie to już nie potrzeba ponieważ właśnie skończyłem składać taki laminator, ale na "pająka" :D .
    Wielkie dzięki. Marzyłem o takim, ale nie chciało mi się bawić ze zmianą temperatur.
    Pański temat wiele pomógł mi.
    Miałem się tylko dowiedzieć jeszcze czy jak Pan ściera papier kredowy z laminatu to też odchodzi trochę toner? Czy to tylko u mnie ponieważ za krótki czas nagrzewania?
    Podejrzewam jeszcze iż za słabo dociska mi toner do laminatu, ponieważ laminat mam 0,8 mm grubości. Będę musiał jeszcze sprawdzić na 0,1 mm :evil: ponieważ też mam taki na stanie.
    Jeśli będzie Pan chciał to zrobiłem schemat na NE555 i przekaźniku to będę mógł przesłać.
    PS: Myślę o tym aby wstawić tam Arduino z czujnikami i po zakończeniu laminowania jak płytka wyszła to żeby włączył przez kilka minut pracę na zimno i wyłączył laminator (tak aby nie było trzeba ciągle być przy laminatorze -> idziemy w stronę automatyzacji :D ).
    PS2:
    Czy ktoś się może orientuje czy laminator może pracować w innych orientacjach?
    chciałem aby się wkładało laminat z góry a wychodził z dołu i wypadał (tak jak w niszczarkach do dokumentów).
  • #26
    grykar
    Poziom 10  
    tdx110 napisał:
    zrobiłem schemat na NE555 i przekaźniku to będę mógł przesłać

    proszę wrzucić do wątku - schemat może kogoś zachęcić do modyfikacji

    Odnośnie odchodzenia ścieżek nie szukałbym problemu w docisku - rolki dociskają wystarczająco mocno.
    Widzę 2 rozwiązania:
    - wydłużyć czas zatrzymania silnika
    - przepuścić płytkę 2 razy

    Jestem zwolennikiem pierwszego podejścia w końcu modyfikacja laminatora ma na celu wyeliminowanie wielokrotnego przepuszczania płytki.
    Zakładam, że płytka została wyczyszczona papierem ściernym, a następnie odtłuszczona np: rozpuszczalnikiem i że papier po przeniesieniu ścieżek jest odmaczany.

    Położenie laminatora nie ma znaczenia przecież to zwykły magiel :-)
  • #27
    pawelcb33
    Poziom 24  
    A czy zwalnianie obrotów silnika i wałków ktore nagrzewają się nie będą się razem sklejać ?
  • #28
    grykar
    Poziom 10  
    pawelcb33 napisał:
    A czy zwalnianie obrotów silnika i wałków ktore nagrzewają się nie będą się razem sklejać ?

    Nie sklejają się przy zatrzymaniu na 4s i wydaje mi się, że jest jeszcze spokojnie kilka sekund zapasu.
  • #29
    tdx110
    Poziom 18  
    Jeśli ktoś chce schemat do sterowania przekaźnikiem na NE555 to przesyłam.
    Sprawdzone przeze mnie i działa.
    Laminator - modyfikacja na potrzeby termotransferu PCB
    PS:
    Znalazłem problem u mnie, który zapewne występuje także u Pana.
    Nie zawsze laminator przesunie laminat o taką samą odległość.
    Jest to związane między innymi tym iż nie zawsze włączymy przekaźnik w pkt. przejścia przez "0" fazy albo w punkcie szczytowym (można, ponieważ silnik ma znikomą moc i nie uszkodzi przekaźnika).
    Trafiamy w moment losowy i czasami więcej przesunie laminatu a czasami mniej.
    Powinniśmy sterować przekaźnik, albo triak za pomocą optotriaka, który ma wykrycie przejścia przez "0".

    Co do wydruku to podejrzewam jeszcze stary toner, aczkolwiek nawet na kilkuletnim robiłem bez problemu.
    Pozdrawiam
  • #30
    kumooo
    Poziom 16  
    Witam
    Takie małe pytanko czy wsadzik do Attiny13 jest prawidłowy? zmontowałem to w pająku i przekaźnik włącza się na znacznie dłużej niż 4 sekundy a mianowicie 31 sekund.
    No i jeszcze tak dla wglądu można prosić o udostępnienie kodu w poście.