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Platinenerstellung
( 8 Votes )
Es kommt der Zeitpunkt da hat man keine Lust mehr auf Lochrasterplatinen und große DIL/DIP Bausteine. Es müssen SMD (surface-mounted device) Bauteile und schöne selbst erstelle Platinen sein. Ich stelle euch heute das Ätzen von Platinen mit der Direct-Toner Methode vor. Das ist eine einfache und schnelle Methode, welche keine Belichtung und Entwicklung benötigt.
Was brauchen wir dafür?
1. Einen Laserdrucker (z.B. HP Laserjet)
2. Einen Reichelt Elektronik Katalog (damit klappts einfach am Besten)
3. Ein Bügeleisen oder den original Weidmann Platinen-Laminator!
4. Eine kupferbeschichtete Epoxyd-Platine (erhältlich bei Conrad (Link zum Artikel) oder Reichelt)

5. Aceton (in jedem Baumarkt erhältlich)
6. Ätzmittel (Natriumpersulfat, erhältlich bei Conrad (Link zum Artikel) oder Reichelt)
Wie funktioniert die Direct-Toner Methode?
Die Theorie ist im Grunde ganz einfach. Wir drucken unser Layout mit dem Laserdrucker auf eine Reichelt
Seite. Die Seiten des Reichelt Katalogs sind besonders beschichtet. Das ist wichtig, da wir unser gedrucktes Layout auf die Kupferplatine übertragen wollen. Das schaffen wir, indem wir die bedruckte Reichelt Seite auf die Platine bügeln. Der Toner erhitzt sich dabei, wird flüssig und überträgt sich auf das Kupfer. Das überflüssige Papier entfernen wir mit etwas Wasser und werfen anschließend die Platine in 60° warmes Natriumpersulfat. Nun wird die Kupferbeschichtung bis auf unsere mit Toner bedeckten Stellen weggeätzt. Jetzt muss nur noch der Toner mit Aceton entfernt werden und fertig ist unsere Platine! Aber gehen wir nun alles Schritt für Schritt und bebildert durch. Am Ende könnt ihr euch den Vorgang auch nochmal per Video anschauen.
1. Reichelt Seite bedrucken
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Wir reißen einfach eine beliebige Seite aus dem Reichelt Katalog heraus. Um unser Layout sauber auf das Papier zu bekommen, kleben·wir (aber nur die Seitenränder mit einem Prittstift) die Reichelt Seite auf ein DINA4 Papier. Jetzt drucken wir das Layout auf das Papier. Achtet darauf, dass ihr am Drucker die höchste Auflösung einstellt, damit auch die kleinsten Linien sauber aufgedruckt werden. Des Weiteren achtet darauf, das Layout spiegelverkehrt auszudrucken. Ansonsten gibts beim Bestücken eine böse Überraschung.

2. Ausschneiden, Platine vorbereiten und Aufkleben
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Als nächstes schneiden wir das Layout zurecht und kleben es mit einem kleinen Stück Tesafilm an den Ecken auf unsere zurechtgeschnittene Epoxyd-Platine. Mit einer kleinen Handsäge lässt die sich einwandfrei bearbeiten. Der Tesafilm hält unsere Bügeltemperatur normalerweise aus und wird davon nicht schmilzen. Bevor wir das Layout Aufkleben, muss die Platine noch mit Aceton gereinigt werden. Somit entfernen wir noch den Fotolack, falls wir eine solche gekauft haben. Ob eine Platine mit Fotolack beschichtet ist, erkennen wir an der blauen Schutzfolie (diese bitte abziehen). Des Weiteren entfernt das Aceton noch Fingerabdrücke und weitere Verschmutzungen, welche die Haftbarkeit beeinträchtigen würde. Reinigt die Platine am Besten mit einem in Aceton getränkten Toilettenpapier oder Küchentuch. Benutzt bitte immer Gummihandschuhe, wenn ihr mit Aceton arbeitet. Aceton ist ein starkes Lösungsmittel und ist auf Dauer nicht gut für die Fingerchen. Die Gummihandschuhe benötigt ihr übrigens auch dringend für den Ätzvorgang!

3. Bügeln oder Laminieren

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In diesem Schritt möchten wir die Tonerfarbe vom Reicheltpapier auf die Kupferplatine übertragen. Dazu müssen wir den Toner auf ca. 200° erwärmen. Das schaffen wir ganz einfach mit einem Bügeleisen oder einem modifzierten Laminator. Die Anleitung zur Laminatormodifikation findet ihr auch auf dieser Seite. Wenn ich die Entscheidung zwischen Bügeleisen und Laminator habe, nehme ich ganz klar den Laminator. Mit dem Bügeleisen kann es passieren, dass die Temperatur zu hoch ist oder das Layout nicht gleichmäßig erwärmt wird. Folge daraus ist, dass die Tonerfarbe verläuft oder einige Stellen sich nicht sauber übertragen. Für die ersten Versuche ist ein Bügeleisen aber in Ordnung. Stellt dazu die Temperatur auf eine Stellung zwischen Seide und Wolle. Legt über die Platine ein Stück Leinentuch (z.B. ein Geschirrtuch). Somit liegt das Eisen nicht direkt auf der Platine auf und die Gefahr des Verlaufens ist geringer. Bügelt nun das Layout mit einem leichten Druck und kreisenden Bewegungen auf die Platine. Es empfiehlt sich dabei die Platine mehrmals etwas abkühlen zu lassen und dann die Platine um 90° zu drehen, um ein gleichmäßiges Ergebnis zu bekommen. Sollte das Ergebnis am Ende nicht stimmen, einfach die Platine mit Aceton säubern, Layout nochmal ausdrucken und einfach den Vorgang wiederholen. Nach zwei bis drei Versuchen seid ihr Profi. Sollte euch die Bügelmethode nicht gefallen oder ständig misslingen, baut euch den Original Weidmann Platinen-Laminator. Da müssen wir die Platine nur 5-6mal von allen Seiten durchlaufen lassen und fertig. Damit wird jedes Layout (vorallem doppelseitige) ohne Probleme und Stress gelingen!

4. Papier entfernen
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Jetzt entfernen wir das überflüssige Papier. Dazu benötigen wir nur eine Schale mit Wasser. In der Schale weichen wir das Papier ein paar Sekunden ein und rubbeln vorsichtig das Papier herunter. Prüft danach, ob das Layout ohne Lücken übertragen wurde. Sollten Leiterbahnen geringfügig unterbrochen sein, kann man das mit einem wasserfesten Folienstift noch reparieren. Desweiteren können größere Flächen oder Linen mit dem Stift nochmal ausgemalt werden. Dadurch schließen sich eventuelle Löcher innerhalb der Fläche. Sollte das Layout verlaufen und zu schlecht übertragen sein, einfach nochmal mit Schritt 1 beginnen.

5. Ätzen
Bevor wir mit dem Ätzen beginnen möchte ich noch ein paar allgemeine Informationen und Sicherheits-hinweise liefern. Natriumpersulfad ist eine Chemikalie welche nicht in die Toilette oder einen sonstigen Abfluss gehört. Die Entsorgung in der Toilette kann zu hohen Geldstrafen führen. Deswegen sammelt verbrauchte Ätzlösungen in einem mit Warnhinweis gekennzeichneten Sammelgefäß (z.B. 5 Liter Scheibenreiniger Kanister). Das Gefäß muss aus Glas oder Plastik bestehen! In einem Forum beschrieb einmal jemand, wie toll er die Flüssigkeit in einer Colaflasche lagert. BITTE macht so etwas nicht nach! Es braucht nur ein Kind die Colaflasche entdecken und unbewusst einen Schluck daraus nehmen. Gesammelte Flüssigkeiten nimmt jeder Wertstoffhof an und entsorgt diese ordnungsgemäß. Lagert das Gefäß am besten in einem Keller oder in einer Garage. Achtet auf ein bis zwei kleine Luftlöcher im Behälter. Ansonsten könnte sich im Behälter ein Druck aufbauen und im schlimmsten Fall platzen. Des Weiteren rate ich euch zu Selbstschutzmaßnahmen um Verätzungen und weitere Schädigungen der Gesundheit zu vermeiden. Dazu gehören Plastikhandschue und eine Schutzbrille. Eine Schürze ist auch von Vorteil. Lest euch am Besten vorher das Sicherheitsdatenblatt (erhältlich bei Conrad oder Reichelt) durch. Dort werden noch Einzelheiten und Sofortmaßnahmen im Notfall erläutert. Wenn ihr jetzt keinen Schiss bekommen habt, können wir mit dem Ätzvorgang beginnen. Ich übernehme keinerlei Verantwortung und ihr führt diesen Vorgang auf eigene Gefahr durch!

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Für die Grundausstattung empfehle ich das ENTWICKLUNGSSET von Reichelt. Das beinhaltet ein paar Kupferplatinen, eine Pinzette und eine ätzfeste Plastikschale. Die Entwicklerchemikalie aus diesem Set benötigen wir bei der Direct-Toner Methode nicht. Als Ätzgefäß benutze ich eine alte gekennzeichnete Kaffeekanne und einen kleinen Herd (ca.15€). In die Kanne geben wir jetzt etwas Wasser und ein paar Löffel Natriumpersulfad. Jetzt erhitzen wir das Ganze auf ca 50-60° und werfen die Platine hinein. Achtet darauf, dass es nicht zu kochen beginnt. Schaltet also die Temperatur rechtzeiting runter. Nach ca 5 Minuten sieht man, wie sich die Kupferschicht langsam aber sicher auflöst. Dabei färbt sich unser Wasser bläulich. Der Ätzvorgang beschleunigt sich, indem wir mit der Plastikpinzette ab und zu umrühren. Dadurch bekommt die Lösung Sauerstoff und kann besser wirken.


Sobald das Kupfer komplett verschwunden ist, können wir die Platine entnehmen. Die Ätzflüssigkeit lassen wir abkühlen und schütten diese dann in unseren gekennzeichneten Sammelbehälter. Die Flüssigkeit kann sogar mehrmals verwendet werden, bis sie nicht mehr richtig ätzt. Das erkennt man, wenn die Lösung stark dunkelblau gefärbt ist. Im letzten Schritt entfernen wir nur noch den Toner mit Aceton und fertig ist unsere Platine!

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Jetzt kann die Platine bestückt werden. Vorher noch eventuell Löcher bohren. Wie ihr Löcher bohrt ohne ständig abbrechende 1mm Bohrer zeige ich euch auch auf dieser Seite.

Ihr könnt nicht lesen oder habt nichts kapiert? Kein Problem!
Hier nochmal der komplette Ablauf als Video.


 


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