Laser Direct Imaging - kreslení cest laserem do fotorezistu

[Thomeeque]

Díky za pochvalu, uvidíme, co z toho bude, zejtra se snad dostanu k nějaký vyřazený vypalovačce..

Tady cervenym laserem rezou sablony pro davkovani pajeci pasty.
http://hardwarebreakout.com/2013/03/diy ... -stencils/" onclick="window.open(this.href);return false;

To je hodně inspirativní link, dík! pygerber2gcode jsem neznal, pěkný, tomu se určitě podívám pod kapotu. Nevíš/te, co by to mohlo být za MOSFET v tom driveru (já to včera narychlo vyřešil pomocí darlingtonu ze dvou BC550, ale je na tom ztráta 0.8V)?

[rollfree]

Mysleno v tom spinani laseru?
Podle me jakykoli N-MOSFET s dostatecne malym Rdson. Pokud se bude spinat TTL vystupem na by mel byt LogicLevel.
Namatkou muj oblibenec TSM3202 (pouzdro SOT-23), nebo vetsi SMD IRLL014, IRLL2705, nebo ve velkem pouzdre TO-220 treba IRL2203 (ten sepne az 116A , ale porad stoji pod 20 Kc).
Urcite ne darlington z bipolaru, na tom bude zbytecne velka napetova ztrata.

[Thomeeque]

jj, myslel jsem driver laseru, chtěl jsem to uvést, ale nějak k tomu nedošlo.. mrknu, co mají v GESu, tam to mám nejblíž Ovládám to TTL signálem (momentálně přímo z LPT) a nejlépe mám k dispozici napájení +5V. Mimochodem, laser má deklarováno napájení 5V a proud 40mA, já už ale při těch 4.2V naměřil 70mA (a mám pocit, že to i pomalinku stoupalo), je to v pořádku? Nebo tam mám taky nějak řešit proudovou stabilizaci?

[rollfree]

Urcite stabilizaci! Pokud tam stabilizace neni, tak se docela divim, ze jeste zije.
S teplotou bude napeti jezdit a kdo pak ma porad kupovat nove a nove lasery, zejo. A navic spaleny laser asi zasmradi mistnost.
Ale bude to chtit napajet samozrejme z vyssiho napeti.

[Thomeeque]

Tak on se prodává s přibaleným 5V síťovým zdrojem (a je zjevně myšlen tak, že se přímo připojí na 5V), zřejmě má něco zabudovaného uvnitř, i když možná pofiderního..

[Thomeeque]

Tak jsem si včera po práci udělal hezký psychedelický večer (modrý laser, žluté světlo, červené brýle a nové chemické substance ). Koupil jsem (pozitivní) fotocuprextit, příslušnou vývojku a zkusil zatím neupravným laserem tvořit dělící čáry. Chtěl jsem vidět, jaká čára vznikne při maximálním zaostření a co se bude dít při zvětšování průřezu paprsku oddalováním laseru (zvyšováním Z). Vymyslel jsem na to následující testovací gcode (hnědý čtverec je PCB):

Kód začne v Z=0. Laser bude nastavený a zaostřený tak, aby v Z=0 (ca 50mm nad PCB) měl minimální průřez a aby čárka, kterou kreslí, byla svisle (rovnoběžně s osou Y). Kód nakreslí horizontální čáru, vertikální čáru (průsečík vlevo dole) a nejmenší kolečko. Pak Z vyjede o daný Z-krok nahoru a udělá to samé s tím, že se průsečík posune doprava a nahoru a zvětší se průměr kolečka (vše o XYR-krok). Čáry i kolečka začínají schválně s velkým přesahem, aby nad destičkou byla již dosažena kýžená rychlost. První pokus jsem dělal pro F3000, ale bohužel můj zázrak™ v jednu chvíli zahaproval a X se v půlce programu rozhodilo (přesto výsledek není nezajímavej, ještě se k němu vrátím). Tak jsem přešaltoval na F2000, Z-krok=0.2mm, XYR-krok=0.8mm, 21 kroků (Z=0~4mm):

Scan prvního pokusu:

Moje postřehy/poznámky/vývody/cokoliv:

1. Výsledek mě dost potěšil
2. Nevidim tam jediný můstek, ani u nejtenčí čáry (anomálie u spodního okraje můžu myslím ingorovat, to bude dáno řezem).
3. Šířky se dají dobře odečítat z poslední "fotky" (scan 2400DPI).
4. To ošklivé v pravém horním rohu je místo, kde jsem po stržení ochranné fólie prováděl finální zaostření pro Z=0.
5. Bohužel jsem úplně dokonale nezaostřil, je vidět, že čára je nejtenčí někde kolem 5tého kroku (Z=0.8mm), konkrétně ca 70µm /6~7px/ horizontálně, 100µm vertikálně.
6. 3.2mm nad bodem zaostření (poslední krok) jsou šířky 230µm/390µm (měl jsem Z jet s větším krokem, příště).
7. Paprsek (průřez) se tedy ve finále chová o dost symetričtěji (zde max. 1.8:1), než jak se jeví okem (nebo i fyzicky nesymetrie klesá se zaostřením..?), pro metodu dělících čar je tak tato nesymetrie možná i zanedbatelná.
8. Fotocitlivá vrstva je hodně citlivá, na prvním zmrveném PCB je nejširší čára přes 0.5mm, byla jetá F3000kou a zjevně nemá chybu, asi by šlo jít s šířkou ještě mnohem výše (s rychlostí taky, ale to se mého zázraku™ bohužel netýká ).
9. Při malé rychlosti je paprsek širší (cca +20% při nule - viz. horizontální čáry, které na desce díky posunutí začínají)
10. Začátky těchto čar naznačují, jaký má paprsek finální tvar.

T.

PS: G-code naživo (nanečisto) viz. toto video, kód začne záhy po zahoumování..

[packa]

ahoj dobrá práce vypadá to značně použitelně
můžeš napsat jaký laser a optiku jsi použil ??

[Thomeeque]

Díky, použitý laser (doporučuju přečíst celé toto vlákno) má jednu zaostřovací čočku, žádnou další optiku jsem zatim nepoužil.

[Cjuz]

Nedopídil jsem se nějakého grafu citlivosti fotovrstvy. Píšou že optimál je 400nm, ty máš 405nm.
Já mám 445nm ale zase výkon 1000mW. Myslíš že by to fungovalo / má smysl dělat pokusný kousek?

[rollfree]

S laserem 445nm se to asi spis upece nez vytvrdi.
Tady jsou krivky citlivosti (modra cara) kratkovlneho a dlouhovlneho resistu.
Nove resisty se bohuzel delaji spis jako kratkovlne, protoze jsou mene citlive na bezne osvetleni a snizuji tak naroky na technologickou kazen pri vyrobe. A bezne pouzivane Hg vybojky maji maximum na 365nm, takze pro ne je to optimalni.
Toto plati pro suche resisty (jine se uz moc nepouzivaji), ktere jsou vetsinou negativni (tyto konkretni grafy jsou pro resisty Riston firmy DuPont). U pozitivnich resistu to pravdepodobne prilis odlisne nebude.

To Thomeeque: hodne dobre! Hlavne to, jak jsi to rychle dotahl do prakticke realizace.

[Cjuz]

Díky za info, alespoň nebudu průkopník slepých uliček.

[Thomeeque]

To Thomeeque: hodne dobre! Hlavne to, jak jsi to rychle dotahl do prakticke realizace.

Děkuju! (jsem to úplně přehlíd, nějak mi to maskovaly ty přílohy, proto reaguju takle pozdě )

Jinak, při trochu střízlivějším pohledu (mých škodolibých kolegů, co tomu jinak prd rozuměj, znáte to.. ) je tam taková lehká roztřesenost a zubatost, je možné, že se klepal laser (byl jen provizorně vražen do držáku na podstatně větší průměr a utěsněn měkkou gumou - viz. účtenkové video) a taky může mít vliv, že jsem to poměrně dlouho leptal (použil jsem dost jetej roztok), takže to možná bude časem ještě lepší.

[rollfree]

Ty vysledky me tak nadchly, ze jsem vydrazil v aukci na eBay 50mW modry laser.
Mel by byt taky "fokusable", podle obrazku predpokladam, ze to bude otacenim optiky.
Tak pokud to pujde, zkusim na to prilepit ozubene kolo a otacet to bud malym modelarskym servem, nebo malym krokacem (mam malicke krokace z temotiskaren). Tim krokacem by to bylo presnejsi, ale muselo by se nejak resit nulovani pozice.

Premyslel jsem jeste nad tim pozitivnim/negativnim resistem. Skoro si myslim, ze to nakonec bude lepsi udelat s tim negativnim. Ten je jednak mnohem snadneji sehnatelny v provedeni jako folie (strikane desky maji strasne velky rozptyl parametru opticke vrstvy).
Ale bude se pro neho i snadneji delat rizeni osvitu. Pokud by se povedlo udelat to rizene fokusovani, tak pak by se daly primo vyuzit data pro fotoplotr Gerber, ktere umi kazdy navrhovy system. Ten Gerber je v podstate G-kod, je to uz nachystane na kresleni clonkou o zadanem prumeru, vcetne toho, ze to pocita s kruhovym paprskem. Takze proste pro prime kresleni laserem je to rovnou nachystane.
U me bude ale problem v tom, ze napred musim dodelat frezku, abych to mel vubec na cem vozit.

Jeste k leptani: leptam v HCl+H2O2+H2O v objemovych pomerech 1:1:2. Lepta to velmi rychle (za 2 minuty neni co resit), je to velmi levne (litrovka 30% HCl i 30% H2O2 stoji nejakych 30-40 Kc). A lepta se vzdy cerstvou smesi. Na malou desku kolem 1dm2 staci tak 10ml HCl, 10ml H2O2 a 20ml vody.
Jenom to smrdi, tak je dobre to delat venku.

[oscar]

Na malou desku kolem 1dm2 staci tak 10ml HCl, 10ml H2O2 a 20ml vody.

to je (bohuzel dnes) velky panak, to opravdu staci?

[Cjuz]

Fokusaci není potřeba řešit kroucením čočky.
Většina laserů lze zaostřit na krátkou vzdálenost třeba 10cm. Nad i pod ní se bod rozostřuje. Ostření se provádí změnou výšky tedy osou Z.

Takovým způsobem budu i gravírovat (vypalovat) povrch do 3D obrobeného dřeva