Archívum: 2016 október


2016. Október 04.

Furatfémezés lyukgalvánnal, teszt

írta: Xaint

Mivel addig sem ülhetek tétlenül amíg az ebay-ről rendelt cuccok megérkeznek, kísérletképpen megpróbálkoztam a kétoldalas nyomtatott áramkörök furatfémezésével, galvanizálás segítségével. Az elején leszögezném, hogy ez nem egy tutorial szerű cikk lesz (ez sem smiley), tehát nem célom a teljes folyamatot részleteibe menően leírni, bővebb leírást a furatfémezésről például ezen a linken találsz!

Ezidáig, a kétoldalas nyákok készítésénél a megfelelő furatok vezetővé tételét egy sokak által használt és egyszerű módszerrel oldottam meg. A korábban gyártott nyákok építése során a furatszerelt alkatrészek levágott lábait nem dobtam ki, hanem összegyűjtöttem. Később aztán, ezeket megfelelő méretre vágva, a furatba helyezve, majd mindkét oldalon megforrasztva kész is volt a furatfémezés.

Ez egyszerűbb nyákok esetében nem jelent problémát, a folyamat ugyan lassú, de megbízható eredményt ad. Egy-két tucat lyuk furatfémezését még ki lehet bírni. Mivel azonban az etetőhajóba és a távirányítóba szánt áramkörök kezdenek egyre bonyolultabbá válni, úgy próbálom meg én is DIY gyártási folyamatokat fejleszteni.

A lyukgalvánozásnál a nyers panelt elő kell fúrni, azután a lyukak falát valamilyen módszerrel aktiválni kell (vezetővé kell tenni), végül a galvanizálóba tenni. A panelt azért nem szabad előbb maratni, mert a szükséges rézréteget elektrolízissel visszük fel, amihez a teljes panelnek vezetőnek kell lennie.

A fenti cikkben egyébként az aktiváláshoz egy aktiváló oldatot készítenek, mely egyik hozzávalója a Kálcium-hipofoszfit, igen nehezen beszerezhető (és drága). Ezért én egy másik módszerrel kísérleteztem. A furatok vezetővé tételéhez grafitpor és akril lakk keverékét használtam.
 


Ezek a kellékek bármelyik papír-írószerben könnyedén beszerezhetőek. Megjegyzem, a jobb oldali képen látható akril fényesítő nálam nem vált be, száradás után a keverék ellenállása túlságosan magas volt. Sima akril lakkal azonban ez az érték néhány száz Ω körül mozgott. Az aktivátort végül egy körömlakkos üvegcsébe töltöttem be, amiben ecsetelő is van, amivel a nyáklemezre való feljuttatás is könnyedén megoldható.
 


A gondosan megtisztított, zsírtalanított lemezen előbb ellenőrizzük a furatok tisztaságát. Következő lépésként az ecsetelő segítségével bekenjük a furatokat, amit porszívó (lehetőleg ipari) segítségével keresztülszívunk a lyukakon. Ezt a lemez mindkét oldalán megismételjük. Ezután következik a szárítás, amit én hőlégfúvó segítségével gyorsítottam meg. Ha az elektromosan vezető lakkréteg megszáradt, következik a nyák felületének tisztítása, ami történhet sósavval, és/vagy nedves csiszolószivacs segítségével. A folyamat végeztével valami ilyesmit kapunk:
 

      

      


Ha mindezekkel megvagyunk, következhet a galvanizálás, azaz a permanens, vezető rézréteg felvitele, az egész panelre. Ehhez én a következő galvanizáló kádat dobtam össze (több kép a galériában):
 

     


Sajnos a leglátványosabb lépés, az elektrolízis folyamata közben nem készítettem képeket sad, így be kell érned az üres kád látványával. Ez elektrolitot ugyanis nem tanácsos hosszabb ideig a kádban tárolni. A folyamat közben az elektrolit áramoltatását biztosítani kell, amihez egy mágneses keverőt is összetákoltam, egy 12 cm-es PC ventilátor és néhány mágnes segítségével:

      

 

A keverő extraként kapott még egy LED szalagos világítást. A ventilátor sebessége is szabályozható. A szabályozó segítségével kell beállítani azt a sebességet, aminél az elektrolitban pörgő keverőlapát még a helyén marad, és nem repül le az alatta forgó ventilátorhoz ragasztott két mágnestalpról , illetve aminél a folyadékban már megfelelő sebességű örvény alakul ki.
 


Elektrolitból nekem 4 literre volt szükségem, ami a következőkből áll:

  • 2.8L desztillált víz
  • 320g réz-szulfát
  • 1.2L kénsav (33-37%) 
  • 20-30g Makrogol 3350

Áramforrásként a házilag épített labortápomat használtam, az elektrolízishez ugyanis alacsony feszültség kell, és inkább nagy áram. Kb. 1 A/dm2 áramsűrűségről beszélhetünk.

Az első eredmények mindenképpen bizakodásra adnak okot. A kirakódó rézréteg tapadása jó, csak az egyenletességen lenne még mit javítani. Ennek okozója több dolog is lehet, például:

  • az aktiváláshoz használt grafitréteg folytonossága
  • a folyadék nem megfelelő áramlása
  • furatokban bennragadó légbuborékok
  • nem megfelelő áramerősség
  • az elektrolit összetétele
  • túl rövid ideig tartó elektrolízis

Amint az a fenti felsorolásból látszik, bőven van mivel kísérletezni, hogy végül elfogadható eredményt kapjak, ám ha egyszer megvan a tökéletes módszer, talán végleg elfelejthetem a fentebb már említett manuális furatfémezést.
 

Eddigi eredmény: wink
 

      
 


 

Ami még kérdéses továbbá, az a furatok falára felvitt rézréteg védelme, a panel maratása során. Erre egyelőre két módszer jutott eszembe. Az egyik, hogy az aktiválási folyamathoz hasonlóan, sima festékréteggel vonjuk be a védeni kívánt furatok falát, a másik pedig, hogy a dry fólia képes lesz megvédeni a furatokat a maratás idejére. Esetleg a kettő kombinálva? A gyárak egyébként azt hiszem elektrolízissel felvitt nikkel réteget alkalmaznak a maratás elleni védelemhez.