Forum: Platinen Platinenherstellung mit SLA-Drucker (Photo-Positiv-Methode)


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von Timo N. (tnn85)


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Hatte mir überlegt meinen SLA-Drucker (Creality Halot Sky) dafür zu 
verwenden, auf fotobeschichteten Leiterplattenmaterial direkt die 
Strukturen zu belichten um sie dann später auszuätzen.

Mein Problem bisher:
Export in Kicad der Kupferlayer mit SVG geht zwar, aber der Import in 
Fusion360  oder TinkerCAD (für die Extrusion zu einem Körper für die 
Erstellung eines "druckbaren Körpers") verbindet einfach zwei nahe 
beieinanderliegende Leiterbahnen. Warum weiß ich nicht. Kennt jemand 
Alternativen, wie ich aus dem Kupferlayer (Leiterbahnen) ein druckbares 
Objekt erstellen kann (3MF/STL) ohne nachbearbeiten zu müssen?.

von Michael B. (laberkopp)


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Timo N. schrieb:
> verbindet einfach zwei nahe
> beieinanderliegende Leiterbahnen. Warum weiß ich nicht.

Weil der Kunststoff sowieso auf Grund Kapillareffekt dazwischen hängen 
bleiben würde, also kann man ihn gleich härten.

von Timo N. (tnn85)


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Michael B. schrieb:
> Weil der Kunststoff sowieso auf Grund Kapillareffekt dazwischen hängen
> bleiben würde, also kann man ihn gleich härten.

Bei Verwendung von dem hier?
https://www.pollin.de/p/bungard-fotobeschichtetes-leiterplattenmaterial-fr4-210x300x1-5-35-00-210-x-300-einseit-35-00-443082

Wie das?

Will kein Resin verwenden, falls du das meinst.

: Bearbeitet durch User
von Joachim M. (jmlaser)


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Michael B. schrieb:
> Weil der Kunststoff sowieso auf Grund Kapillareffekt dazwischen hängen
> bleiben würde, also kann man ihn gleich härten.

Sorry aber das ist Quatsch.
Eine Software hat nicht darüber zu entscheiden.
Ob durch einen "Kapillareffekt" Harz irgendwo hängen bleibt, hat absolut 
nichts mit Aushärtung zu tun. Immerhin wird das Teil nach dem Druck ja 
gewaschen.
Beim SLA oder MSLA kann man pixelgenau seine Belichtungsvorlagen machen, 
sofern man über die richtige Software verfügt.
Es sind nichts anderes als Bitmaps in der Auflösung des LCDs.
Leider verschlüsseln die Hersteller die Dateiformate gerne.

Die Software "UV Tools" wird gerne genommen, um Bitmaps oder auch 
Gerber-Dateien auf das LCD zu bringen. Leider ist das Programm eine 
absolute Katastrophe und sieht aus wie die Spielwiese eines Nerds, der 
einen zuviel durchgezogen hat ;-)
Aber nach gefühlt 100 Stunden Probiererei kann man da vielleicht ein 
Zufallsergebnis hinbekommen.

Ansonsten gäbe es vielleicht noch die Möglichkeit, es über einen 
Lithopane-Konverter hinzubekommen.
Wenn man eine Bilddatei der Leiterplatte 1:1 hat und den "Sockel" des 
Lithopanes weglässt müsste es möglich sein, damit eine Platine zu 
belichten.
Aber leider müllen diese ganzen webbasierten Lithopanekonverter zuviel 
in den Bilddateien herum und erlauben oft nur kleine Bildformate.

Die CAD Software OpenScad zusammen mit Inkscape ermöglicht es SVG 
Dateien in 3D-Objekte zu konvertieren und damit auch in STL-Dateien.
Man exportiert das SVG aus Inkscape mittels einem Plugin in eine 
(textbasiertes) Polygonformat für OpenScad und kann es dort 
weiterbearbeiten. Ist eben auch eine langwierige Arbeitskette.

Es gibt einige Möglichkeiten dafür.
Das Problem ist aber, dass man nie sicher ist, ob diese vielen 
Formatkonverter nicht irgendeinen Müll produzieren.
Irgendwo gibt es leider immer Probleme mit diesem ganzen Bastelkram.

Schön wäre es gewesen, wenn die Hersteller der 3D-Drucker einfach eine 
simple Belichtungsfunktion für Bitmaps vorgesehen hätten.
Das hätte die gar nichts an Mehraufwand gekostet und würde die 
Möglichkeiten der Drucker um einiges erweitern.

Gruß

von Michael B. (laberkopp)


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Timo N. schrieb:
> Will kein Resin verwenden, falls du das meinst

Das weiss der Rasterizer aber nicht.

Joachim M. schrieb:
> Sorry aber das ist Quatsch.
> Eine Software hat nicht darüber zu entscheiden

Wenn 3d Software die Daten nicht modifiziert, wärst du sauer über die 
miese Qualität des 3d-Drucks.

: Bearbeitet durch User
von Joachim M. (jmlaser)


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Michael B. schrieb:
> Wenn 3d Software die Daten nicht modifiziert, wärst du sauer über die
> miese Qualität des 3d-Drucks.

Ich weiss jetzt nicht ob Du von FDM-Druck redest oder vom Resindruck.
Bei FDM wird ja inzwischen alles mögliche reingerechnet (z.B. bei 
Klipper, Antischwingung und Antialiasing usw.).
Bei mir modifiziert jedenfalls keine Software die Daten für SLA, weder 
bei meinen Anycubic Druckern noch beim Elegoo.
Das sind reine Schnittbilder als Bitmap. Da wird gar nichts verändert.
Ich kann die Vorlagen meiner Teile bis in den Pixelbereich hinab 
modifizieren und der Drucker bildet es genau so ab. Sofern die Auflösung 
es erlaubt und bei möglichen Voreinstellungen mit "Auto..." oder 
Glättung bzw. Smoothing das Häkchen entfernt ist.

Gruß

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Joachim M. schrieb:
> Ich weiss jetzt nicht ob Du von FDM-Druck redest oder vom Resindruck

Von beiden.

von Timo N. (tnn85)


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Kommt ja dann schon auf die Feinheit der Strukturen an. Wenn man sich 
oben mein Beispielsfile anschaut, dann sollten irgendwelche 
Kapilareffekte nicht das Problem sein. Geht um 1,27 oder 2,54 mm Pitch.

Joachim M. schrieb:
> Die CAD Software OpenScad zusammen mit Inkscape ermöglicht es SVG
> Dateien in 3D-Objekte zu konvertieren und damit auch in STL-Dateien.
> Man exportiert das SVG aus Inkscape mittels einem Plugin in eine
> (textbasiertes) Polygonformat für OpenScad und kann es dort
> weiterbearbeiten. Ist eben auch eine langwierige Arbeitskette.

Wollte ich ausprobieren, aber irgendwie klappt das Plugin bei mir nicht.
Scheinbar kann OpenSCAD auch SVG importieren, aber komme damit nicht 
klar.

Toolchain sollte sein:
Kicad -> x-beliebiges -> STL/3MF.

Ausgabeformat hab ich bei Kicad SVG und DXF probiert.
Bei SVG verbindet er beim Import in Fusion 360 die Strukturen einfach. 
Warum auch immer. In Inkscape wird es mir sauber dargestellt.
Bei DXF haben die Konturen scheinbar irgendwelche offenen Stellen und 
ich kann die Kupferfläche nicht extrudieren. Dann bin ich wieder bei 
Nachbearbeitung. Schade. Vlt muss ich mal Freecad ausprobieren.

Es muss doch irgendwie möglich sein.

von Jack V. (jackv)


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Michael B. schrieb:
> Wenn 3d Software die Daten nicht modifiziert, wärst du sauer über die
> miese Qualität des 3d-Drucks.

Das wäre dann allerdings Aufgabe des Slicers als Druckvorstufe. Hier ist 
das Problem, dass das Designprogramm die Vorlage nicht korrekt einliest. 
Zumindest ist’s das, was ich dem Eingangsbeitrag entnommen habe.

Timo, könntest du mal einen Screenshot der importierten Datei in einem 
deiner Designtools machen, wo du den Fehler markierst? In der SVG sehe 
ich zumindest eine fragwürdige Stelle, aber ich weiß nun nicht, ob die 
das Problem ist, das du ansprichst.

: Bearbeitet durch User
von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Das klingt alles viel komplizierter, als normales Belichten oder 
Tonertransfer.
Sobald die Leute irgendwelche CNC-Geräte besitzen, geht es mit ihnen 
durch...

von Timo N. (tnn85)



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Jack V. schrieb:
> Timo, könntest du mal einen Screenshot der importierten Datei in einem
> deiner Designtools machen, wo du den Fehler markierst?

SVG hab ich über die "Export"-Funktion von Kicad gemacht und in Fusion 
360 importiert. Man sieht, dass er auch irgendwelche Mittellinien 
erzeugt und gerade bei den Leiterbahnen links oben die einfach auch 
verbindet.

DXF habe ich über die "Plot"-Funktion erzeugt.

Kicad Version 8.0.6

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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von Rene K. (xdraconix)


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Michael B. schrieb:
> Weil der Kunststoff sowieso auf Grund Kapillareffekt dazwischen hängen
> bleiben würde, also kann man ihn gleich härten.

Bitte, bitte lieber TO! Hör nicht auf so ein absoluten Schwachsinn! Da 
ist der Name Programm!

von Rene K. (xdraconix)


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Timo N. schrieb:
> DXF habe ich über die "Plot"-Funktion erzeugt.

Hast du mal die DXF in einem DXF Betrachter angeschaut - das die Okay 
ist?!

von Timo N. (tnn85)


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Michael schrieb:
> Hilft das weiter?
> https://github.com/Andrew-Dickinson/photonic-etcher

Scheint nur für Anycubic Printer zu sein. Hab leider einen Creality 
(rate davon ab, da Firmware sehr buggy, mittlerweile fast schon 
Cloudzwang und 0 Support von Creality).

Dateiformat ixt .cxdlp.

Rene K. schrieb:
> Hast du mal die DXF in einem DXF Betrachter angeschaut - das die Okay
> ist?!

Keine Ahnung was für einen Betrachter ich da nehmen soll. Ich sehe ja 
die DXF dann in Autodesk Fusion. Es scheint nur irgendwo eine offene 
Stelle zu sein.

Hab mir jetzt auch mal dieses UV Tools runtergeladen.
Da kann ich über "Tools"->"PCB Exposure" die Gerber-Dateien von KiCAD 
auch direkt reinladen. Allerdings zeigt er mir nur einen Ausschnitt der 
Platine an. Warum auch immer. Ich  verstehe nicht wie ich die komplette 
Platine als ganzes angezeigt und als .cxdlp speichern kann.

von P. W. (deneriel)


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Auf den Trichter bin ich über die Weihnachtsfeiertage auch gekommen.

Die Ergebnisse sind für Heimgebrauch hervorragend und ich bekomme damit 
Strukturen bis ca. 0,2mm Leiterbahnbreite/Abstand zuverlässig hin. 
Theoretisch auch weniger, aber bei 0,1mm Leiterbahnbreite wird 
Unterätzung  und die Ausrichtung (horizontal/vertikal) der Leiterbahnen 
im Gurkengl... ähhh Ätzbad ein Thema.
Die 0,2er haben am Ende wahrscheinlich auch nur 0,15mm. Aber keine 
Unterbrechungen. Für Leistung nimmt man die ja eh nicht her.

Mit ca. 4/100mm Auflösung wird das Layout jedenfalls im Fotolack 
knackscharf und das ist etwas was ich über Jahre mit verschiedensten 
Druckern/Folien/Vorlagen/Papieren nicht zuverlässig hinbekommen hatte.


Mein (umständlicher) Workflow ist derzeit:
Kicad -> DXF -> SolidWorks (weils halt da ist) -> Korrekturen -> STL -> 
Chitubox -> Anycubic Mono 2

Beim Export nehme ich zum Kupfer noch die Platinenumrisse dazu und lasse 
die Bohrungen im CU aussparen.
Die Platinenumrisse erzeugen zwei Konturen, wenn man im CAD eine davon 
entfernt, erhält man das Positiv der Kupferflächen und kann diese in ein 
3D-Objekt extrudieren.
Dass manchmal Formen nicht geschlossen sind weil Punkte einer Kontur 
0,002mm auseinander liegen... scheint dem DXF-Import vom Solidworks 
geschuldet zu sein.

Das Ergebnis exportiert man als STL und schiebt es in den Slicer der 
daraus eine einzige Schicht macht.
Belichtungszeit für 0815 Bungard Material auf meinem Drucker liegt bei 
180s, danach entwickeln in NaOh (3.5g@250ml Wasser) und dann Ätzen und 
Nachbearbeitung. 120s war zu wenig, da blieb noch ein letzter Hauch vom 
Fotolack stehen.

Für die Standard Platinengrößen 160x100 und 100x75 habe ich mir Halter 
gedruckt mit denen die Platine in der Mitte des Druckers platziert wird. 
Das Display ist leider etwas kleiner als Euro-Format, d.h. es bleibt in 
dem Fall zwingend ein Rand stehen. Nur dafür kaufe ich aber dann doch 
keinen größeren Drucker. Das geht zu Aisler, genau wie Kleinserien.



UV-tools habe ich versucht aber es ist ziemlich undurchsichtig welche 
Parameter an welcher Stelle was tun. Grundsätzlich kommt da schon 
irgendwas bei raus, aber hakelig ist für die Bedienung schon sehr 
freundlich formuliert.
Nachdem das ein Hack und non-commercial ist, gibt es halt keinen 
Anspruch auf bessere Funktion. Um es selbst zu editieren, programmiere 
ich zu schlecht.
Was ich gelernt habe: Der Nullpunkt in den UV-tools bezieht sich auf die 
linke obere Ecke im Zeichenblatt. Wenn man das Layout mittig auf dem 
Display haben will, muss man es halt vorher schon an der richtigen 
Stelle platzieren oder beim Import mit geeigneten Offsets arbeiten.
Ob das Ergebnis dann überhaupt funktioniert, muss ich noch eruieren.
Bis dahin nehme ich den umständlichen Workflow via CAD.

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