Tecido condutivo: faça circuitos flexíveis usando uma impressora jato de tinta: 4 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Circuitos extremamente flexíveis e quase transparentes podem ser feitos com tecidos condutores. Aqui estão alguns dos experimentos que fiz com tecidos condutores. Eles podem ser pintados ou desenhados com resist e então gravados como uma placa de circuito padrão. A cola condutora ou linha condutora é então usada para prender os componentes à placa de circuito do tecido. Para deixar isso claro, a impressora a jato de tinta não é usada para imprimir resistências diretamente no tecido. Em vez disso, ele é usado apenas para imprimir o projeto do circuito no tecido condutor. Em seguida, você terá que pintar à mão uma máscara transparente sobre a imagem a jato de tinta antes que o circuito possa ser gravado. Consulte a etapa 1 para obter detalhes sobre uma impressora que pode funcionar para imprimir diretamente a máscara em tecido condutor. Alternativamente - uma impressora a jato de tinta não é necessária --pode pintar à mão livre ou desenhar na resistência onde deseja que os traços condutores estejam. A foto 1 mostra um circuito simples que acende 3 LEDs. Fiz alguns dos traços circulares para descobrir se eles conduziriam bem em ângulos para a urdidura e trama do tecido. MaterialsPerformix (tm) fita líquida, preta - Disponível no Wal-Mart ou https://www.thetapeworks.com /liquid-tape.htmCarbon Graphite, fine powder- Disponível em grandes quantidades em https://www.elementalscientific.net/Disponível em pequenas quantidades em sua loja de ferragens local. É chamado de grafite lubrificante e vem em pequenos tubos ou garrafas. Fio condutor - Disponível em pequenos carretéis em: https://members.shaw.ca/ubik/thread/order.htmlor em: https://www.sparkfun.com/ commerce / categories.php? cPath = 2_135Tecidos condutores disponíveis em: https://www.lessemf.com/fabric.htmlClear Nail PolishCrayonsFerric Chloride etchant disponível em: https://www.allelectronics.com/cgi-bin/item/ER -3 / 445 / DRY_CONCENTRATED_ETCHANT_.htmlor em: https://www.circuitspecialists.com/search.itml?icQuery=ferric+chlorideInkjet printertoluol solvente disponível em lojas de hardwarewax paperPic 2 mostra os três tecidos condutores que foram usados neste instrutível. 1-VeilShield-A mesh poliéster revestido com cobre enegrecido. Muito leve e 70% transparente.2-FlecTron-nylon banhado a cobre ripstop.3-Níquel Malha-Cobre semitransparente e poliéster revestido de níquel.pic 3 mostra a parte traseira do circuito e os componentes colados.

Etapa 1: imprimir o padrão do circuito com uma impressora jato de tinta

Crie uma imagem em preto e branco em um programa de desenho ou imagem que será o padrão para seu circuito. Imprima-o no centro de uma folha de papel de cópia e ajuste o tamanho da imagem até obter o tamanho exato do circuito impresso que você está procurando. Os traços finais devem ter 1 '/ 8 "a 1/4" de largura. Aumente-os se você planeja transportar mais de 100ma de corrente através deles. Em seguida, cole um quadrado de tecido condutor no centro de uma folha de papel padrão (foto 4). O esmalte transparente funciona bem, pois seca fino e rápido (cerca de 5 minutos). Cole toda a parte superior do tecido (o lado que alimenta a impressora) e, em seguida, coloque uma gota de cola na parte inferior do tecido para mantê-lo bem esticado. Em seguida, imprima o padrão de sua placa de circuito (foto 5) no tecido condutor. Às vezes, leva algumas passagens para ver facilmente o padrão no tecido. Um experimento que falhou Originalmente, tentei imprimir diretamente na máscara com uma impressora jato de tinta. Imprimi o padrão sete vezes na frente e depois sete vezes nas costas para ter certeza de que o tecido estava bem saturado de tinta. Infelizmente, a tinta na minha impressora (uma Canon Pixma MP500) era muito porosa ou não à prova d'água o suficiente para funcionar como uma máscara. Talvez haja alguma marca de impressora a jato de tinta que tenha uma tinta que funcione. A cera é muito hidrofóbica. Como você pode ver na próxima etapa, mesmo os lápis de cera podem ser usados como resistentes em tecidos condutores. Portanto, uma boa possibilidade para imprimir resistentes diretamente no tecido, é uma impressora Xerox Phaser ou Tektronix Phaser que usa uma tinta de cera derretida. Este excelente https://www.instructables.com/id/DIY-Flexible-Printed-Circuits/ de ckharnett instrutível mostra como ele usou uma impressora para imprimir tinta resistente a cera em folha de plástico de poliimida revestida de cobre especial para criar circuitos flexíveis. Essas impressoras comerciais são caras e difíceis de encontrar, mas se você conseguir acessar uma, ela pode apenas funcionar para imprimir diretamente a resistência em tecidos condutores.

Etapa 2: pinte ou desenhe na resistência

Nail Polish ResistPara aplicar resist no FlecTron (foto 6) ou VeilSheild, eu pintei em esmalte transparente. Se você colocá-lo espesso o suficiente, ele saturará o tecido e resistirá ao condicionamento em ambos os lados. Para evitar que grudasse, pintei-o sobre uma superfície plana com papel manteiga por baixo do tecido. Após cerca de 5 minutos, ele deve estar seco o suficiente para virar e retocar qualquer ponto seco na parte de trás. Desenhe um circuito com giz de cera como o resistSee pic 7. Acontece que você pode simplesmente desenhar seu padrão de circuito no FlecTron ou Tecido de malha de níquel com giz de cera. A cera nos giz de cera é resistente à água o suficiente para que, embora a cobertura não seja 100 por cento, funciona extremamente bem. O tecido de níquel funciona melhor com giz de cera, pois é mais rígido e bastante transparente. Você pode colocá-lo como um papel vegetal, sobre um desenho a lápis ou impressão de seu padrão de circuito e, em seguida, desenhar nele. Os traços devem ter 3/16 ou mais. Depois de ter desenhado solidamente em um lado, vire-o e desenhe na parte de trás. Ele deve ser revestido com giz de cera em ambos os lados para resistir bem ao ataque ácido.

Etapa 3: Faça o condicionamento do tecido condutor

Para quem nunca gravou uma placa de circuito, aqui está como funciona.

Tinta, tinta, fita ou algum outro material (chamado de resistência) é usado para cobrir partes da placa de circuito revestida de cobre e vedá-la do condicionador. O decapante (geralmente cloreto férrico) reage com qualquer cobre não revestido e o remove quimicamente. Assim, onde houver resistência, o cobre permanecerá. A resistência é colocada no padrão de traços condutores que você deseja que a placa de circuito tenha. O processo é o mesmo com os tecidos condutores, exceto que se trata de um tecido poroso revestido de cobre e / ou níquel. Os tecidos condutores têm um revestimento de metal extremamente fino, geralmente sobre náilon ou poliéster. É tão fino que podem ser gravados em 5 a 60 segundos. Isso é feito com uma solução forte de cloreto férrico em temperatura ambiente. Mergulhe o tecido na solução de cloreto férrico pelos seguintes tempos: VeilShield-5-10 segundos FlecTron 30-60 segundos Níquel Mesh-60 segundos Remova o tecido gravado e enxágue MUITO BEM com bastante água e, em seguida, seque em toalhas de papel e pendure seco. A foto 9 mostra o tecido VeilSheild que foi gravado com 3 traços condutores para formar um cabo flexível quase transparente. A figura 9b mostra o cabo com cola condutora e fio condutor. A figura 8 mostra o tecido de níquel com resina de giz de cera após o ataque químico. O cloreto férrico grava bem o níquel. Embora existam pequenas lacunas nos traços condutores, eles conduzem extremamente bem. O tecido foi embebido em solvente toluol para remover o lápis. Mergulhe em um recipiente de vidro por cerca de uma hora e agite-o ocasionalmente.

Etapa 4: Concluindo o circuito

Acontece que a resina para esmalte de unha aplica uma camada isolante muito fina sobre os traços condutores. Você pode fazer uma tinta condutiva simples que derreterá através desta camada isolante para criar uma junta de cola condutora. Isso significa que você pode colar componentes como LEDs, circuitos integrados, resistores, fio condutor ou fio em qualquer lugar nos traços condutivos. Faça uma pintura condutiva É fácil fazer uma tinta condutora que é simplesmente uma cola condutora que foi diluída. É diluído com um solvente para aderir bem ao tecido e derreter através da máscara do esmalte. Para obter mais detalhes sobre a mistura de colas e tintas condutoras, consulte: https://www.instructables.com/id/Conductive-Glue-And-Conductive-Thread-Make-an-LED/Mix a tinta 1-1 / 2 Grafite em pó para 1 fita líquida para 1 toluol por volume. Misture rápido e misture bem. Tenha tudo o que você precisa para colar e pronto para usar, pois a tinta seca bem rápido. Por ser tão diluído, pode ser necessário aplicar duas ou três camadas para obter uma conexão espessa o suficiente para seus componentes. Esta mistura contém fortes vapores de solvente. Faça isso em uma SALA MUITO BEM VENTILADA ou ao ar livre. Os próprios traços condutores geralmente adicionam um ohm ou menos à resistência. Cada junta de cola condutora a um componente adicionará cerca de 3 a 5 ohms. A foto 10 mostra o circuito do resistor de giz de cera com um led aceso. o tecido de malha de níquel é transparente o suficiente para que os LEDs possam ser montados na parte de trás e o brilho do LED apareça. A foto 11 mostra a parte de trás do circuito do resistor de giz de cera.