Изготовление гибких плат на основе токопроводящего текстиля | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 7 ноября, печатный экземпляр отправим 11 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №31 (269) август 2019 г.

Дата публикации: 04.08.2019

Статья просмотрена: 35 раз

Библиографическое описание:

Мамелин, Ю. В. Изготовление гибких плат на основе токопроводящего текстиля / Ю. В. Мамелин, В. А. Силюнин, В. Д. Плеханова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 31 (269). — С. 13-15. — URL: https://moluch.ru/archive/269/61890/ (дата обращения: 30.10.2020).



В статье раскрывается метод изготовления гибких печатных плат из токопроводящего текстиля. Проводится сравнительный анализ двух электронных схем, первая схема сделана на ЧПУ фрезером станке с использованием гравера, а другая схема сделана при помощи лазерной резки.

Ключевые слова: гибкие платы, токопроводящий текстиль, лазерная резка, фрезеровка.

Токопроводящий текстиль — интересный материал, его можно использовать не только в производстве одежды [1], используя его как нагревательный элемент, но также данный текстиль можно использовать и в изготовлении электронных плат. В этой статье будут рассмотрены два способы изготовления гибкий электронных схем. Первый способ заключается в фрезеровке схемы на ЧПУ станке. Второй способ заключается в резке схемы на лазерном плоттере.

Изготовления гибкой электронной схемы на ЧПУ станке

Изготовление гибкой схемы на ЧПУ станке почти не отличается от фрезеровки текстолита. Сначала готовится задание [2], так называемый G-cod, для изготовления нужной схемы. После создания задания для ЧПУ, идет процесс подготовки ткани к фрезеровке. Сам процесс фрезеровки ткани, тонкая работа. Нужно подобрать скорость подачи и скорость шпинделя так, чтобы фреза резала ткань, а не плавила её. В ходе работы с этой тканью было обнаружено, что она начинает плавиться при температуре 255–260˚С. Но если поставить слишком низкую скорость шпинделя, то фреза будет не резать текстиль, а рвать его. Очень важным моментом является этап закрепления ткани на столе ЧПУ станка. Один из способов закрепить ткань на столе, заламинировать ткань, а потом при помощи скотча приклеить к столу. Используя данный метод крепления заготовки, очень важно правильно задать глубину реза так, чтобы фреза не прорезала нижний слой бумаги для ламинирования.

После фрезеровки схемы идет процесс монтажа электронных компонентов. Но нужно ещё учитывать тот факт, что ткань плавится при температуре 255–260˚С, поэтому нужно использовать припои с температурой плавления 180–240˚С, также в результате монтажа, было выявлено, что в качестве флюса для пайки компонентов лучше всего подходит жидкая канифоль с кислотой.

Изготовление электронной схемы при помощи лазерной резки

Процесс изготовления схемы при помощи лазерной резки [3] похож на процесс изготовления на ЧПУ фрезерном станке. Сначала подготавливается задание, потом идет процесс подготовки заготовки, далее идет процесс резки ткани. Ткань также можно заламинировать и настроить мощность лазера так, чтобы луч резал ткань, но при этом пленка оставалась невредимой. После резки схемы идёт процесс монтажа электронных компонентов.

Сравнительный анализ электронных схем

Схемы, изготовленные обоими способами, имеют высокий КПД, а так как схема еще и гибкая, её можно монтировать в любое удобное место. Ниже будет представлена таблица 1, в которой будет сравнение гибких электронных схем, изготовленных способами, которые приведены выше.

Таблица 1

Сравнение гибких электронных схем:

Фрезеровка схемы на фрезерном станке с ЧПУ

Лазерная резка схемы

Сложность изготовления

Самое сложное в фрезеровании схемы на ЧПУ станке-это добиться достаточно плотного контакта ткани к поверхность стола, это делается для того чтобы фреза углублялась в ткань на одинаковую глубину

Сложностей в изготовлении схемы данным способом не наблюдалось

Качество схемы

Если неправильно настроить скорость подачи и скорость шпинделя, то фреза рвет или плавит ткань.

При резке схемы лазером, дорожки имеют хорошее качество, в добавок к хорошему качеству, лазер подпекает края дорожек

Время изготовления

Больше всего времени в обоих методах уходит на создание задания и на подготовку заготовки. Время фрезеровки и резки лазером почти одинаковое

Заключение. Как можно понять из названия темы, производилось изготовление гибких электронных плат на основе токопроводящей ткани. Схема для платы изготавливалась двумя способами: фрезеровкой и резкой лазером. Входе изготовления плат было выявлено, что температура плавления данной ткани 255–260˚С, была подобранна оптимальная скорость подачи и скорость вращения шпинделя. В ходе монтажа электронных компонентов был подобран флюс и припой.

Если сравнивать платы между собой, то плата имеющая качество схемы лучше, была сделана с помощью лазерной резки. Платы, сделанные методом фрезеровки на фрезерном станке с ЧПУ, имеют сложности в производстве, по сравнению с платами, сделанными при помощи лазерной резки. Также схемы, которые фрезеруются на ЧПУ, требуют дополнительной обработки краёв, когда как лазер сразу спекает края схемы.

На данный момент это все работы, что были проведены по работе с токопроводящей тканью и работ по созданию гибких плат. В дальнейшем планируется проверить работоспособность плат в экстремальных условиях, провести несколько стресс тестов.

Литература:

  1. Токопроводящая ткань // GoodGadget.ru. URL: http://goodgadget.ru/shop/product/tokoprovodyaschaya-tkan-451/ (дата обращения: 28.07.2019).
  2. Изготовление печатных плат на ЧПУ станке // ЧПУ Моделист. URL: https://cncmodelist.ru/stati/stati-po-rabote-s-chpu-stankom/izgotovlenie-pechatnykh-plat-na-chpu-stanke.html (дата обращения: 28.07.2019).
  3. Лазерная гравировка // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Лазерная_гравировка (дата обращения: 28.07.2019).
Основные термины (генерируются автоматически): схема, плат, резка, скорость шпинделя, ткань, токопроводящий текстиль, фрезерный станок, фрезеровка схемы, сравнительный анализ, токопроводящая ткань.


Ключевые слова

лазерная резка, гибкие платы, токопроводящий текстиль, фрезеровка

Похожие статьи

Исследование электрических свойств композитного углеродного...

В качестве наполнителей для композитов могут использоваться ткани, цельнотканые чехлы, ленты, жгуты, нити на основе многофазных и

В исследованиях использовался материал с матрицы из эпоксидной смолы и наполнителем в виде углеродной ткани полотняного плетения...

Особенности изготовления одежды из плёночных материалов

Рис. 1. Схема получения сварного шва с помощью ролика под действием температуры: 1- ролики, предназначенные для продвижения

Проведен анализ методов повышения качества сварного соединения плавящимся электродом. Оптимальный метод скрепления нетканых...

Подналадка станков и точность обработки | Статья в журнале...

На многошпиндельных станках, как показали исследования, основную часть погрешностей обработки партии деталей составляют размерный износ режущего инструмента, геометрические погрешности расположения шпинделей и начальная погрешность настройки.

Изучение работы намоточных станков и исследование алгоритма...

Современные намоточные станки оснащаются устройствами управления циклом наматывания, которые обеспечивают плавное изменение скорости вращения шпинделя, наматывание обмотки при установившейся скорости и ступенчатое торможение шпинделя.

Производственный план и технология предприятия...

При создании картинок на текстиле, необходимо учитывать: индивидуален ли заказ или нужно напечатать партию. Так как существуют разные установки, которые специализируются на создание больших объемов одинаковых принтов, либо на создание индивидуального принта.

Анализ особенности трикотажных полотен и использования их...

Трикотажная ткань состоит из двух перпендикулярно пересекающихся систем нитей. Свойства трикотажных полотен имеют отличительные особенности от тканых материалов. Рыхлая структура пряжи имеет много достоинств, главными из которых являются

Методика проектирования помехоустойчивых высокоскоростных...

Проанализировав схему электрическую принципиальную, сортируем все цепи так, чтобы частота передаваемого сигнала между группами

В данной методике для таких линий передачи можно увеличить минимальный фронт сигнала за счет введения в схему дополнительных элементов...

Механизм перемещения материала при равномерном...

Транспортирование ткани рейкой осуществляется за счет сил сцепления зубцов рейки с материалом и прижима материала верхней подпружиненной лапкой или роликом. Материал рейки обычно захватывается зубцами при каждом обороте главного вала, поэтому...

Процесс отпускa и натяжения основы на ткацком станке

По мере выработки ткани основу необходимо продвигать по направлению от навоя к опушке ткани и в тоже время образованную в каждом цикле

Наоборот при увеличении заправочного натяжения повышается натяжение основы у опушки ткани, увеличивается сопротивление, а...

Похожие статьи

Исследование электрических свойств композитного углеродного...

В качестве наполнителей для композитов могут использоваться ткани, цельнотканые чехлы, ленты, жгуты, нити на основе многофазных и

В исследованиях использовался материал с матрицы из эпоксидной смолы и наполнителем в виде углеродной ткани полотняного плетения...

Особенности изготовления одежды из плёночных материалов

Рис. 1. Схема получения сварного шва с помощью ролика под действием температуры: 1- ролики, предназначенные для продвижения

Проведен анализ методов повышения качества сварного соединения плавящимся электродом. Оптимальный метод скрепления нетканых...

Подналадка станков и точность обработки | Статья в журнале...

На многошпиндельных станках, как показали исследования, основную часть погрешностей обработки партии деталей составляют размерный износ режущего инструмента, геометрические погрешности расположения шпинделей и начальная погрешность настройки.

Изучение работы намоточных станков и исследование алгоритма...

Современные намоточные станки оснащаются устройствами управления циклом наматывания, которые обеспечивают плавное изменение скорости вращения шпинделя, наматывание обмотки при установившейся скорости и ступенчатое торможение шпинделя.

Производственный план и технология предприятия...

При создании картинок на текстиле, необходимо учитывать: индивидуален ли заказ или нужно напечатать партию. Так как существуют разные установки, которые специализируются на создание больших объемов одинаковых принтов, либо на создание индивидуального принта.

Анализ особенности трикотажных полотен и использования их...

Трикотажная ткань состоит из двух перпендикулярно пересекающихся систем нитей. Свойства трикотажных полотен имеют отличительные особенности от тканых материалов. Рыхлая структура пряжи имеет много достоинств, главными из которых являются

Методика проектирования помехоустойчивых высокоскоростных...

Проанализировав схему электрическую принципиальную, сортируем все цепи так, чтобы частота передаваемого сигнала между группами

В данной методике для таких линий передачи можно увеличить минимальный фронт сигнала за счет введения в схему дополнительных элементов...

Механизм перемещения материала при равномерном...

Транспортирование ткани рейкой осуществляется за счет сил сцепления зубцов рейки с материалом и прижима материала верхней подпружиненной лапкой или роликом. Материал рейки обычно захватывается зубцами при каждом обороте главного вала, поэтому...

Процесс отпускa и натяжения основы на ткацком станке

По мере выработки ткани основу необходимо продвигать по направлению от навоя к опушке ткани и в тоже время образованную в каждом цикле

Наоборот при увеличении заправочного натяжения повышается натяжение основы у опушки ткани, увеличивается сопротивление, а...

Задать вопрос