Hallo, mal was neues zu der "Tonertransfermethode": Ich habe mal versucht, statt eines Laminiergeräts die Fixiereinheit aus einem (defekten) Laserdrucker zu verwenden. So eine Fixiereinheit besteht aus zwei Walzen. Die obere ist aus Metall und kann mit einem Halogen-Heizstab beheizt werden. Die untere ist dick (einige Millimeter) mit Silikongummi ummantelt und unbeheizt. Sie wird mittels starker Federn und über Hebel mit viel Kraft (schätzungsweise einige 100N) gegen die obere Walze gepresst. Der Federweg beträgt aber mehrere Millimeter. Mit etwas Kraftaufwand bekommt man da ohne Probleme eine 1,5mm dicke Platine dazwischen. Normalerweise dient die Fixiereinheit im Laserdrucker dazu, den Toner bei ca. 150...210°C (je nach Drucker) mit dem Papier zu verschmelzen. Klingt doch schon mal ideal für die Tonertransfermethode, oder? Die obere Walze hat ein Zahnrad, über das man sie mit einem Motor antreiben kann. Wie gesagt, bei der Heizung handelt es sich fast immer um einen Halogen-Heizstab (vereinzelt soll es auch Keramik-Heizungen geben). Die Halogensräbe sind für Netzspannung ausgelegt und haben etliche 100W Nennleistung. Meiner hat 875 Watt. Das Aussehen erinnert stark an eine Stab-Halogenlampe (die Dinger, die z.B. in den 500W Halogenscheinwerfern stecken, die für Baustellenbeleuchtung o.ä. verwendet werden). Ist ja eigentlich auch nix anderes. Allerdings haben die Halogenstäbe ein starkes PTC-Verhalten. Meiner hat im kalten Zustand gerade mal 4 Ohm. Beim direkten Anschluss an 230V würden also kurz ca. 60A fließen, was evtl. die Sicherung rausfliegen lässt. Das ist also nicht empfehlenswert, außerdem verkürzt das die Lebensdauer der Heizung. An der Fixiereinheit ist auch ein Temperaturfühler angebracht, der die Temperatur der Walze misst. Bei mir ist das ein NTC mit sehr steiler Kennlinie (bei 17°C ca. 400kOhm, bei 100°C 28kOhm, bei 220°C 3,5kOhm). Die nötige "Hardware" ist also vorhanden. Wer es ganz einfach haben will: Man kann die Heizlampe z.B. über einen Stelltrafo (Variac) betreiben. Er sollte mindestens ca. 4A Nennstrom haben: Erstmal ca. 30V anlegen. Das lässt das Heizelement langsam warm werden, und der Widerstand steigt. Nach ein paar Sekunden kann man die Spannung dann erhöhen, im Prinzip bis auf 230V. Dann mit einem Thermometer die Temperatur der Walze messen. Wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist, die Spannung zurückregeln, so dass die Temperatur konstant bleibt. Statt eines Stelltrafos kann man auch ein Labornetzteil verwenden, sofern es mindestens ca. 80V bei 3A bereitstellen kann. Wegen der geringeren Spannung dauert das Aufheizen damit aber ein Weilchen. So habe ich die ersten Testläufe gemacht. An den Antrieb der Walze kann man ein Rad o.ä. anbringen, um sie von Hand drehen zu können und somit die Platine durchlaufen zu lassen. Das ist aber umständlich und auch wenig reproduzierbar. Ich habe das Ganze dann also µC-gesteuert gebaut. Die Walze wird über einen Getriebemotor angetrieben, der vom µC (ATMega8) per PWM geregelt wird. Die Drehzahl der Walze wird über eine Scheibe mit vielen Spalten (wie heißt das richtig) und einer Gabellichtschranke gemessen. So eine Scheibe und die Gabellichtschranke fanden sich auch in dem Drucker, aus dem ich die Fixiereinheit habe. Die Heizung wird über einen Phasenanschnittregler auch vom ATMega8 gesteuert. Der Triac dafür (BTA24-600) stammt auch aus dem Laserdrucker. Er wird über einen Opto-Triac (MOC3023) galvanisch getrennt angesteuert. Nach dem Einschalten wird der Triac erstmal erst kurz vor dem Ende der Halbwelle gezündet. Damit bekommt der Heizstab erstmal nur wenig Saft und heizt so langsam vor. Nach 8s wird (fast) volle Power gegeben. Bei mir sind das so 780 Watt. Das lässt die Walze in unter einer Minute auf 190°C aufheizen. Ist die Solltemperatur erreicht, wird die Leistung reduziert, damit die Temperatur konstant bleibt. Bei meinem Aufbau sind ca. 120W nötig, um die Walze konstant auf 190°C zu halten. So, nun aber genug der Theorie: Das Layout habe ich mit einem HP LaserJet 4 mit maximalem Tonerauftrag auf Reichelt-Papier gedruckt. Dann bei 207°C und ca. 20cm/min Vorschub mal in das Gerät gesteckt. Ergebnis: Nicht extrem schlecht, aber auch nicht gut: Der Toner auf der Platine hatte feine Poren und haftete auch nicht so sehr gut. Manche Leiterbahnen sind aber auch etwas verlaufen. Das heißt wohl, dass es zu heiß war und die Durchlaufgeschwindigkeit zu hoch war. Also nochmal mit Pinselreiniger abgewischt, Layout nochmal gedruckt und machmal versucht, diesmal bei 180°C und ca. 8cm/min. Diesmal gab es keine Poren, die Leiterbahnen sind aber wieder leicht verlaufen. Anscheinend ist das einfach zu viel Toner. An einer Stelle berührt ein Lötauge eine benachbarte Leiterbahn. Das kratze ich dann aber einfach per Messer weg, deshalb mache ist nicht alles nochmal. Ansonsten ist die Platine nämlich ok. Und diese Methode ist durchaus brauchbar. Vorteile gegenüber der Lamimator-Methode: - Die Fixiereinheit ist für über 180°C ausgelegt, Laminatoren nur für 100...120°C - So eine Fixiereinheit ist umsonst zu bekommen (defekter Laserdrucker) - Starke Heizleistung, daher viel schnelleres Aufheizen (<60s) und schnelles Nachheizen, wenn die Walze durch das Kupfer der Platine gekühlt wird - Durch die Silikonwalze gleichmäßigerer Andruck Nachteile: - höherer Bastel-Aufwand (kann auch ein Vorteil sein...) - nur eine Walze beheizt, daher sind doppelseitige Platinen nur in 2 Durchläufen machbar Was haltet ihr denn von dieser Methode? Angehängt habe ich ein Foto von der Fixiereinheit und ein höher aufgelöstes Foto von der Platine. Schaltplan kann ich falls gewümscht noch reinstellen. Die Firmware von ATMega8 kann ich auch noch posten, ich halte es aber nicht für so sinnvoll: Das Verhalten des Temperaturfühlers, der Hezung, usw. ist bei jeder Fixiereinheit anders, außerdem verwendet jeder einen anderen Motor. Daher dürfte es sinnvoller sein, das selbst zu schreiben.
Angehängte Dateien:
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fuser.JPG
(130 KB)
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platine.JPG
(1 MB)
