Caixa de exposição UV LED: 26 etapas (com fotos)

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

Como construir uma caixa de exposição ultravioleta usando LEDs. Seu último projeto Veroboard! Uma caixa de exposição UV é uma peça extremamente útil do kit. Ele pode ser usado para fazer PCBs adequados. Também pode ser usado para fazer outras coisas, como partes complexas de foto-gravada (um assunto para outro instrutível). O problema é que eles podem ser um pouco caros para os entusiastas do hobby, especialmente se você quiser o tipo de lado duplo. Este instrutível descreve a construção de uma caixa de exposição UV de dupla face usando a geração recente de LEDs UV de alto brilho. Por que usar LEDs? Os LEDs são muito mais eficientes em termos de energia do que lâmpadas incandescentes ou fluorescentes, oferecendo entre 5-10 vezes mais eficiência, tornando-os mais baratos para correr e ser mais gentil com o meio ambiente. Eles também (ao contrário dos tubos fluorescentes) não contêm mercúrio. Os LEDs têm uma vida útil muito maior do que os outros tipos de lâmpada, medida em décadas, em vez de meses. As frequências emitidas também estão em uma faixa mais estreita, tornando os LEDs UV mais seguros do que os tubos UV tradicionais. Também há algo legal sobre os LEDs, não consigo definir o que é, mas desde criança eu os considero um dos componentes eletrônicos mais fascinantes. Existe uma desvantagem em usar LEDs? Na verdade, não, no entanto, a caixa de exposição aos raios ultravioleta que detalhei aqui é um pouco menos poderosa do que as disponíveis comercialmente. Isso significa que o tempo de exposição será de cerca de 2 a 3 minutos, em oposição a 30 a 40 segundos, mas vamos lá, você realmente precisa que suas placas de circuito impresso sejam produzidas tão rapidamente? De qualquer forma, às vezes, ter um tempo de exposição um pouco mais lento pode ser uma vantagem, permitindo um pouco mais de controle. Esta caixa de exposição UV consistirá em 2 painéis UV; cada um tendo 84 LEDs, um total de 168 LEDs. Cada painel consumirá cerca de 700mA a 12v. Isso torna cada painel de 8,4 watts um total de 16,8 watts para o conjunto.

Etapa 1: Materiais

As partes mais críticas deste projeto são os LEDs UV, você está procurando por 5mm Ultra Violet LED 2000mcd 395nm, 3.4V 20 ~ 25mA. Comprei dois pacotes de 100psc no eBay. Se você encontrar algo melhor, certifique-se de que eles são; - Pelo menos 2.000 mcd de brilho - Ter um comprimento de onda de pico inferior a 400 nm.- Um ângulo de visão de pelo menos 20 graus. Você também precisará de 2 peças de Veroboard de 160 mm x 100 mm e resistores de 56 x 75 R. Outra escolha importante é o PSU. Eu usei um plug-in, fonte de alimentação comutada de 12 volts e 24 watts. As fontes de alimentação comutadas são muito mais eficientes em termos de energia do que a maioria dos outros tipos e também são muito estáveis. Todas as outras peças e materiais são fáceis de encontrar. Alguns eu comprei, alguns eu salvei. É aqui que entra o seu próprio julgamento e gosto. No final, depende de você o quão perto você segue o meu projeto. Incluí todos os desenhos e esquemas de CAD como metarquivos para que sejam mais fáceis de ler ao imprimi-los.

Etapa 2: peças da caixa

Primeiro recorte todas as peças conforme mostrado nos desenhos. Usei algum MDF de 6 mm recuperado. Em seguida, corte os orifícios na tampa de vidro, o avental e as reentrâncias nas inserções laterais. E encaminhe a reentrância para o vidro usando uma fresadora, corte a reentrância da superfície na parte inferior da tampa de vidro.

Etapa 3: Laterais da caixa

Agora cole os 4 lados externos da caixa principal usando a base como guia (certifique-se de não colar a base). Em seguida, cole os lados internos no lugar de forma que, quando encaixado, o avental fique nivelado com a borda e a base ligeiramente rebaixada.

Etapa 4: montagem da tampa

Cole a tampa como fez na caixa principal, mas a tampa pode ser montada de uma só vez.

Etapa 5: Ajustar, Preencher, Lixar e Perfurar

Encaixe a tampa, as dobradiças, os fechos e cole o avental e o suporte. Esta etapa exigirá muitos testes e ajustes para que as coisas funcionem corretamente. Preste atenção especial à tampa de vidro. Eu fiz os orifícios para as dobradiças da tampa de vidro para facilitar o ajuste. Também escolhi algumas dobradiças que abrem apenas a 95 graus e algumas travas de alternância.

Etapa 6: Orifícios

Faça orifícios para o conector PSU e para um cabo ir da caixa à tampa. Faça uma última verificação de que tudo se encaixa e faça orifícios piloto para os parafusos da base. Em seguida, remova todas as dobradiças, etc., repasse tudo uma última vez com massa e lixa e, em seguida, pinte todas as partes de madeira. Eu recomendo usar branco para o interior para ajudar a refletir e difundir a luz ultravioleta, mas o exterior pode ser da cor que você quiser.

Etapa 7: Painéis LED UV

Montei tudo, exceto os LEDs no lado de cobre da placa para manter o lado do LED organizado.

Etapa 8: Prepare o Veroboard

Primeiro corte os trilhos com um cortador de face localizada de acordo com o diagrama do trilho e faça os 6 orifícios (3,2 mm). Faça zumbido nas faixas com um multímetro em cada estágio para verificar se há curto-circuitos e conexões ruins.

Etapa 9: Links de trilho negativos e positivos

Em seguida, solde os links colocando um tubo isolante entre as juntas de solda. Enrole o fio onde ele entra em contato com a placa.

Etapa 10: soldando os resistores (estilo de montagem em superfície)

Coloque dogleg bends nos fios dos resistores. Em seguida, soldar na posição testando cada um com um ohmímetro para verificar se há curtos. Tome cuidado para não derreter a tinta nos resistores e causar um curto!

Etapa 11: Soldar os LEDs

Solde todos os LEDs no lugar, observe sua polaridade. O diagrama mostra de que lado os apartamentos devem estar. Esta etapa pode ser complicada, pois todas as bases de LED precisam ser planas contra a placa para garantir uma distribuição uniforme da luz. Resista à tentação de inseri-los todos e depois soldá-los. O melhor método que encontrei segue nas próximas etapas.

Etapa 12: Insira os LEDs

Faça uma linha de cada vez. Insira todos os LEDs na linha verificando se eles estão da maneira certa.

Etapa 13: Soldar 1ª perna

Em seguida, coloque um bloco de espuma de borracha (ou algo semelhante) em cima e vire. Em seguida, solde apenas uma das pernas de cada LED.

Etapa 14: Posicione os LEDs

Agora segure a placa em sua mão apoiando um LED com o dedo. Reaqueça a solda, conforme a solda derrete, o LED ficará livre e você pode mexer com o dedo até sentir que está plano contra a placa. Segure por alguns segundos enquanto a solda esfria. Repita esta etapa para cada LED na linha.

Etapa 15: termine a linha

Agora solde a outra perna de cada um dos LEDs nesta linha e prenda todas as pernas no comprimento.

Etapa 16: Links de solda

Você precisa criar uma ponte no final de cada série de três LEDs para o aterramento. Use um pequeno pedaço de fio ou um corte dos fios do resistor.

Etapa 17: teste esse bloco

Depois de completar cada 3ª linha, você pode testar esse bloco aplicando até 12 volts no tabuleiro. Eu recomendo usar uma fonte de alimentação de bancada e aumentar a tensão lentamente. Tenha cuidado para não ultrapassar 12 volts e observe seus olhos, não olhe diretamente para os LEDs!

Etapa 18: Teste esse painel

Por fim, adicione os fios vermelho e preto voando aos trilhos positivo e negativo. Faça um teste final com sua PSU de bancada. Se algum dos LEDs não funcionar, troque-os (você deve ter 32 sobressalentes). E lembre-se, verifique a polaridade!

Etapa 19: Faça o segundo painel

Agora repita as últimas 10 etapas para o segundo painel e encaixe os espaçadores nos seis orifícios de cada placa.

Etapa 20: Painel de controle

Faça um painel de controle com uma folha de aço de 1 ~ 1,5 mm e faça um orifício para encaixar na chave liga / desliga.

Etapa 21: encaixando o vidro

Primeiro corte o vidro no tamanho certo. Em seguida, cole o vidro superior no recesso da tampa de vidro usando selante de silicone.

Etapa 22: Vidro e espuma

Corte um pouco de borracha de espuma espessa (cerca de 1 polegada de espessura) no mesmo perfil da prateleira. Faça os cortes na espuma comprimindo-a com duas réguas lado a lado e, em seguida, passe uma faca artesanal entre elas. Em seguida, coloque a espuma no topo da prateleira e o vidro inferior em cima da espuma e, em seguida, passe uma tira de tecido ao redor das extremidades do vidro, ajuste o comprimento das tiras para que o vidro fique nivelado com a parte superior da caixa e fixe as alças para a prateleira.

Etapa 23: Montagem e fiação

Encaixe a tampa, suas dobradiças, as travas de alavanca e os painéis de LED. Passe um fio entre a tampa e a caixa e encaixe os conectores ou solde-os diretamente no painel de LED. Você também pode cobrir os fios com tubos de PVC. Prenda o painel de controle com parafusos curtos e encaixe a chave liga / desliga. Em seguida, encaixe o conector de alimentação e o botão liga / desliga e conecte tudo de acordo com o esquema.

Etapa 24: Montagem final

Encaixe a prateleira, o conjunto de espuma e vidro e a tampa de vidro e suas dobradiças e verifique se tudo ainda abre e fecha sem problemas.

Etapa 25: Teste

Você pode querer verificar se está tudo OK conectando uma PSU de bancada e aumentando a tensão lentamente. Você também pode verificar a voltagem de sua PSU. Quando estiver confiante de que tudo está OK, conecte-o e ligue-o. Nota de segurança! Não olhe diretamente para os LEDs UV. A luz ultravioleta é prejudicial aos olhos. Também é uma boa ideia conseguir alguns óculos de laser, eles devem bloquear toda a luz abaixo de 532 nm. Para ter uma ideia de quanto tempo você deve expor seus PCBs, você pode fazer um teste de exposição. Cubra um pedaço de metal com resina fotossensível de um lado e marque os minutos do outro. Em seguida, com um pedaço de máscara de cartão do metal expor por 1 minuto a seguir passe o cartão para o próximo, marque expor por mais um minuto e continue indo até chegar ao final. Lembre-se de começar na marca de 10 minutos e ir descendo.

Etapa 26: vá fazer algum PCB

E você está pronto. Vá e experimente o fotorresistente e tenha uma ideia de como ele responde à luz ultravioleta e aos produtos químicos que você vai usar com ele. Um ótimo primeiro projeto pode ser um dispositivo de cronometragem para sua caixa de exposição ultravioleta. De propósito, deixei bastante espaço no painel de controle para isso e, na verdade, será o assunto do meu próximo Instrutível.