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一种可用于3D打印的焊膏挤出机

发布时间: 2015-03-27 07:03 来源: 天工社 作者: 网络 点击: 我要评论 条评论)

焊膏是一种由合金焊粉,糊状焊剂和一些添加剂混合而成的膏状均质混合物。通常用于在丝网印刷工艺,在该工艺中焊膏会沉积在不锈钢或聚酯掩模上,从而在印刷电路板上形成所希望的图形。在商业设备中,焊膏通过针转移技术气动地分配,或使用喷墨打印的方法通过喷嘴喷射在基板上。这是一种在狭小空间里的精微操作,需要很高的精确度。

因此,对于PeterJansen来说,焊膏是一种很好的3D打印材料。Jansen是一位神经计算领域的博士,曾经很多时间研究电路板的设计、制造、表面贴装焊接,以及大型项目的规划。与此同时,他对3D打印也非常了解,曾经跟父亲一起设计、制造了两台3D打印机。

于是,在花费了大量时间进行实验、测试之后,Jansen使用标准注射器制造出了一个焊膏材料挤出机的原型。

“为了真正加快其涂布过程,我从OSHStencils上买来了锡膏模板。以使其更具可重复性和可靠性。”Jansen说。“但是尽管我已经改进了技术,但是我还没有足够的把我在更大的电路板上进行镂花涂装,像这种电路板一般会有很多间距很小的元件,它们相互之间往往只有0.4毫米至0.5毫米的距离。我发现,在镂花图纸之后,我还会花很多时间用细镊子四处移动锡膏,以帮助防止桥接(虽然经常还是有桥接),所以我通常最终会用手工焊接具有精细间距的TQFP部件,这是非常耗时的。”

为了解决这个工艺低效和不准确的问题,他开始在网络上寻找开源的糊状物挤出机。在经过一番研究之后,他发现一般高容量的商用设备往往会采用气动的方式进行焊膏挤出,而他希望能够找到不那么复杂的解决方案。

Jansen说开源的糊状物挤出机往往会采用丝杠压在活塞上,或者用皮带连接到一个巨大的齿轮系统上,然后用它慢慢向下压注射器活塞。

“我把不止一个硬件草图放在一起,来帮助我思考焊膏挤出的问题,最终我制定了一个设计。”Jansen说。“我没有用注射器上的活塞,而使用了一个很长的丝杠,来起到活塞的作用,在丝杠顶部有一个带固定螺母的齿轮来传递力量。该齿轮由一个Parallax连续旋转伺服控制,在原本的设计中它是一个集成的齿轮箱(这给它带来大量扭矩),我在此基础上进行了简化。它可以直接由微控制器驱动,而不再需要单独的步进驱动器。“

Jansen说,这个设计的某些方面很有效率,比如用起来很方便,而且更换注射器也很快。您可以在Jansen的网站上看到这个焊膏挤出机设计的所有细节。

(责任编辑:单刀)
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