Wytrawiarka natryskowa

resized015W każdej pracowni elektronika nie może się obyć bez odrobiny chemii, niestety nie wszystko można zrobić na płytkach uniwersalnych, przy bardziej skomplikowanych układach można się zupełnie pogubić w prowizorycznych połączeniach. Tak więc niezbędna okazuje się wytrawiarka do płytek drukowanych.

Prawie wszystkie wytrawiarki jakie miałem okazję widzieć działają na zasadzie zanurzenia wytrawianej płytki w roztworze trawiącym, jednak ja postanowiłem skonstruować inna niż wszystkie, opartą na zasadzie natryskiwania roztworu na płytkę nie zanurzając jej w nim. Na pomysł skonstruowania takiego rozwiązania wytrawiarki wpadłem gdy zobaczyłem przemysłową wytrawiarkę, dużo większą ale działającą na podobnej zasadzie obracającego się walca natryskującego wytrawiacz na płytkę drukowaną.

Bardzo istotną zaletą tej wytrawiarki jest to, że przy temperaturze około 45 – 50*C wytrawia ona płytkę drukowaną w 5 – 15min! Płytka wytrawia się po prostu w oczach! Dzięki temu że reakcja zachodzi w krótkim czasie to podtrawienia są praktycznie zerowe.

schemat_grafSilnik jaki zastosowałem do napędzania wałka wyciągnąłem ze zniszczonej wkrętarki w której tylko on pozostał sprawny, sam wałek wykonałem z rurki PCV kupionej w sklepie budowlanym, jej średnica to około 3cm. Po wyznaczeniu i wywierceniu otworów wylotowych o średnicy 1.5mm zabrałem się za ukształtowanie wirnika w dolnej części wałka, używając szlifierki kątowej naciąłem dwa zęby pod kątem około 40 stopni względem siebie, następnie nakleiłem tworzywo na te zęby, tak aby stworzyły taki dwułopatkowy wirnik, jako tworzywo wykorzystałem pudełko od kasety magnetofonowej, jest cienkie i ma zaostrzone krawędzie co zwiększy sprawność wirnika. W galerii jest zdjęcie które dobrze pokazuje jak taki wirnik powinien wyglądać. Następnie włożyłem 2cm – odcinek korka do górnej części wałka tak że wchodził na wcisk. W tym korku zrobiłem otwór głębokości 1cm i wkleiłem tam plastikowy walec o średnicy 1cm i długości około 5cm (ten tajemniczy walec to nic innego jak kawałek długopisu). Druga część tego walca została przyklejona do wirnika silnika za pomocą kleju szybko-schnącego. Wałek który zasysa wytrawiacz trzyma się jedynie na wspomnianym wcześniej walcu.

Walec służy do przeniesienia momentu obrotowego z silnika na wałek zasysający, w poprzedniej wersji wytrawiarki było bezpośrednie połączenie wirnika silnika z wałkiem, jednak to rozwiązanie się nie sprawdziło ponieważ wytrawiacz podtrawiał sam wał silnika, a nie ma zbytnio możliwości zakrycia tego wału ze względu na to że jest to część ruchoma konstrukcji. Dlatego właśnie zmodernizowałem ten element wytrawiarki, stosując podwyższenie silnika i wydłużenie wału silnika przez plastikowy element. Dzięki temu wał silnika jest z dala od wytrawiacza i jego oparów. Teraz tylko pozostało wykonać mocowanie wałka w jego dolnej części, zakończyć montaż górnej części obudowy oraz zająć się częścią elektroniczną czyli wykonaniem sterownika całego urządzenia..

resized025Tutaj właśnie chciałbym opisać sterownik, który ostatnio wykonałem. Założenie było takie aby można było zostawić pracującą wytrawiarkę i nie martwić się o to, że płytka zostanie doszczętnie strawiona. Tak aby po włączeniu wytrawiarki można było wyciągnąć płytkę na przykład następnego dnia. Oczywiście osiągnąłem cel – stworzyłem sterownik który w pełni zautomatyzował pracę wytrawiarki. Jego budowa opiera się na mikrokontrolerze Atmega8, który odpowiednio steruje silnikiem oraz pracą grzałki. Informację o aktualnej temperaturze roztworu dostarcza mu cyfrowy czujnik temperatury DS18B20 przez magistralę 1-Wire. Do ustawienia czasu wytrawiania służą trzy przyciski na panelu przednim (góra, dół, ok), jest jeszcze jeden przycisk dzięki któremu możemy sprawdzić pracę silnika. Prąd silnika jest sterowany przez prosty i skuteczny ogranicznik prądowy, prąd możemy regulować za pomocą potencjometru na panelu przednim. Informacje o aktualnej temperaturze wytrawiacza i czasie do zakończenia wytrawiania są wyświetlane na alfanumerycznym wyświetlaczu 2×16 znaków, są również dwie diody LED sygnalizujące pracę grzałki i silnika. Na panelu przednim znajdują gniazda do podłączenia silnika oraz czujnika temperatury. W tylnej części sterownika znajduje się gniazdo dla grzałki oraz do podłączenia zasilania.

Temat Wytrawiarki Natryskowej na forum elektroda.pl

Zobacz artykuł z Elektroniki Praktycznej 1/2010


Praca sterownika:

W momencie włączenia urządzenia na wyświetlaczu pojawia się pasek postępu i załącza grzałka, po chwili wyświetla nam się tryb ustawiania czasu wytrawiania. Przyciskami góra – dół ustawiamy odpowiednią wartość i naciskamy OK. W tym momencie mikrokontroler zczytuje dane z czujnika temperatury, na wyświetlaczu widzimy aktualną temperaturę i pozostały czas wytrawiania który na chwilę obecną nie upływa. W chwili kiedy temperatura osiągnie 40 stopni Celsjusza załącza się silnik oraz rusza odliczanie zadanego czasu. Silnik pracuje do momentu aż nie upłynie zadany czas, nawet jeżeli temperatura wewnątrz wytrawiarki spadnie trochę poniżej 40 stopni. Po upływie zadanego czasu, silnik i grzałka się wyłączają – na wyświetlaczu miga informacja o zakończeniu procesu wytrawiania.

Oprogramowanie:

Program sterownika napisałem w języku C, użyłem kompilatora AVR-GCC. Pisanie programu dla tego sterownika było dla mnie czymś zupełnie nowym. Pierwszy raz pisałem program dla mikrokontrolera AVR w tym języku. Dzięki temu poznałem wiele elementów programu czy samego mikrokontrolera na które nie zwracam uwagi gdy pisze program na przykład w Bascomie. Kod programu możesz zobaczyć klikając na odnośnik poniżej, tam możesz również pobrać skompilowany program.

Zobacz kod źródłowy

Pobierz skompilowany program


Schemat ideowy:

ideowy

Schemat montażowy:

pcbPobierz schemat montażowy gotowy do wydruku


Galeria:


Galeria zdjęć poprzedniej wersji wytrawiarki:


8 Responses to Wytrawiarka natryskowa

  1. Kamil Szkutnik napisał(a):

    Dodałem nowe pliki płytki PCB – w formacie PDF, gotowe do drukowania. Przepraszam za problemy z poprzednim plikiem, moje niedopatrzenie.

    Pozdrawiam
    Kamil Szkutnik

    • Piotr B. napisał(a):

      Powiedz drogi kolego Kamilu jak to się sprawuje ? Masz jakiś filmik z działania tego urządzenia ?

      • Kamil Szkutnik napisał(a):

        Obecnie nie nakręcę filmu z działania wytrawiarki ponieważ mieszkam poza domem rodzinnym w którym tą wytrawiarkę zostawiłem.
        Kluczowym było zastosowanie plastikowego przedłużenia wału silnika, wcześniej silnik się zacinał przy rozruchu z powodu zardzewiałego wału (roztwór powodował przyspieszone korodowanie metalowego wału), teraz nie mam z tym problemu.
        Obecnie zaistniał problem podgrzewania roztworu, ponieważ części gumowe grzałki ulegają zniszczeniu pod wpływem niszczącego działającego roztworu. Przez pierwsze 3 – 6 miesięcy grzałka była ok, po tym czasie zauważyłem że roztwór zaczął się dostawać do wewnętrznej części grzałki, która powinna pozostać sucha. Efekt – grzałka się przepaliła.
        Wniosek – należy poprawić metodę podgrzewania roztworu, wtedy wytrawiarka będzie bezawaryjna i długowieczna.

        Pozdrawiam Cię Piotrze
        Kamil Szkutnik

  2. bastian napisał(a):

    czy kolega mógłby przeslac nowyplik sterownika? nie można otworzyc wersia 5.11 , plik uszkodzony

  3. Kuba napisał(a):

    Witam mam problem ponieważ nie mogę otworzyć pliku brd mam eagle 5.10 i wyświetla komunikat że plik jest uszkodzony i nie można go otworzyć.

  4. Kamil Szkutnik napisał(a):

    Tomek – Schemat zamieściłem.

    Sławek – Widocznie masz starszą wersję EAGLE, zaktualizuj do najnowszej.

    Pozdrawiam

  5. Slawek napisał(a):

    Witam!
    Nie mogę otworzyć schematu montażowego płytki. Jeśli można to proszę o przesłanie na e-maila działającej wersji.

  6. Tomek napisał(a):

    czy kolega mógł by zamieścić schemat tego sterownika? Widzę tylko płytkę w w pliku brd. lub jeśli można to przesłać na mój adres e-mail może być w pliku eagle.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *