Tissu conducteur : faire des circuits flexibles à l'aide d'une imprimante à jet d'encre. : 4 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Des circuits extrêmement flexibles et presque transparents peuvent être réalisés à l'aide de tissus conducteurs. Voici quelques-unes des expériences que j'ai faites avec des tissus conducteurs. Ils peuvent être peints ou dessinés avec de la résine, puis gravés comme un circuit imprimé standard. De la colle conductrice ou du fil conducteur est ensuite utilisé pour fixer les composants à la carte de circuit imprimé en tissu. Pour que cela soit clair, l'imprimante à jet d'encre n'est pas utilisée pour imprimer directement de la résine sur le tissu. Au lieu de cela, il est uniquement utilisé pour imprimer la conception du circuit sur le tissu conducteur. Vous devrez ensuite peindre à la main une résine transparente sur l'image à jet d'encre avant que le circuit puisse être gravé. Voir l'étape 1 pour plus de détails sur une imprimante qui peut fonctionner pour imprimer directement la résine sur un tissu conducteur. Alternativement, une imprimante à jet d'encre n'est pas nécessaire --vous pouvez simplement peindre à main levée ou dessiner sur la résine là où vous voulez que les traces conductrices soient. La photo 1 montre un circuit simple qui allume 3 LED. J'ai fait certaines des traces circulaires pour savoir si elles conduiraient bien aux angles de la chaîne et de la trame du tissu. MaterialsPerformix (tm) liquid tape, black-Disponible chez Wal-Mart ou https://www.thetapeworks.com /liquid-tape.htmCarbon Graphite, fine powder- Disponible en plus grande quantité sur https://www.elementalscientific.net/Disponible en plus petite quantité dans votre quincaillerie locale. C'est ce qu'on appelle le graphite lubrifiant et se présente en petits tubes ou bouteilles. Fil conducteur-Disponible en petites bobines à: https://members.shaw.ca/ubik/thread/order.html ou à: https://www.sparkfun.com/ commerce/categories.php?cPath=2_135Tissus conducteurs disponibles sur: https://www.lessemf.com/fabric.htmlVernis à ongles transparentCrayonsFerric Chloride etchant disponible sur: https://www.allelectronics.com/cgi-bin/item/ER -3/445/DRY_CONCENTRATED_ETCHANT_.htmlou sur: https://www.circuitspecialists.com/search.itml?icQuery=ferric+chlorideInkjet printertoluol solvant-disponible dans les quincaillerieswax paperPic 2 montre les trois tissus conducteurs qui ont été utilisés dans ce instructable. 1-VeilShield-A maille polyester plaquée d'un cuivre noirci. Très léger et 70% transparent.2-FlecTron-Nylon ripstop plaqué cuivre.3-Nickel Mesh-Cuivre semi-transparent et polyester nickelé. La photo 3 montre l'arrière du circuit et les composants collés.

Étape 1: Imprimez le motif de circuit avec une imprimante à jet d'encre

Créez une image en noir et blanc dans un programme de dessin ou d'image qui sera le modèle de votre circuit. Imprimez-le au centre d'une feuille de papier et ajustez la taille de l'image jusqu'à ce que vous obteniez la taille exacte du circuit imprimé que vous recherchez. Les traces finales doivent avoir une largeur de 1'/8" à 1/4". Élargissez-les si vous prévoyez de faire passer plus de 100 mA de courant à travers eux. Ensuite, collez un carré de tissu conducteur au centre d'une feuille de papier standard (photo 4). Le vernis à ongles transparent fonctionne bien car il sèche finement et rapidement (environ 5 minutes). Collez tout le haut du tissu (le côté qui alimente l'imprimante), puis mettez une goutte de colle sur le bas du tissu pour le maintenir tendu. Ensuite, imprimez le motif de votre circuit imprimé (photo 5) sur le tissu conducteur. Parfois, il faut quelques passages pour voir facilement le motif sur le tissu. Une expérience qui a échoué J'ai initialement essayé d'imprimer directement sur la résine avec une imprimante à jet d'encre. J'ai imprimé le motif sept fois sur le devant puis sept fois sur le dos pour m'assurer que le tissu était bien saturé d'encre. Malheureusement, l'encre de mon imprimante (une Canon Pixma MP500) était trop poreuse ou pas assez étanche pour fonctionner comme une résistance. Il existe peut-être une marque d'imprimante à jet d'encre qui a une encre qui fonctionnerait. La cire est très hydrophobe. Comme vous pouvez le voir à l'étape suivante, même les crayons de cire peuvent être utilisés comme résine sur les tissus conducteurs. Ainsi, une bonne possibilité d'imprimer de la résine directement sur le tissu est une imprimante Xerox Phaser ou Tektronix Phaser qui utilise une encre de cire fondue. Ce très bon https://www.instructables.com/id/DIY-Flexible-Printed-Circuits/ par ckharnett montre comment il a utilisé une telle imprimante pour imprimer de l'encre de cire sur une feuille de plastique polyimide recouverte de cuivre spéciale pour créer des circuits flexibles. Ce sont des imprimantes professionnelles chères et difficiles à trouver, mais si vous pouvez y accéder, cela peut simplement fonctionner pour imprimer directement de la résistance sur des tissus conducteurs.

Étape 2: Peignez ou dessinez sur la résistance

Vernis à ongles ResistPour mettre du resist sur le FlecTron (photo 6) ou le VeilSheild, j'ai peint sur du vernis à ongles transparent. Si vous le mettez suffisamment épais, il saturera le tissu et résistera à l'attaque des deux côtés. Pour l'empêcher de coller, je l'ai peint sur une surface plane avec du papier ciré sous le tissu. Après environ 5 minutes, il devrait être suffisamment sec pour se retourner et retoucher les points secs à l'arrière. Tissu Nickel Mesh avec des crayons. La cire dans les crayons est suffisamment résistante à l'eau pour que même si la couverture n'est pas à 100 pour cent, elle fonctionne extrêmement bien. Le tissu en nickel fonctionne mieux avec les crayons car il est plus rigide et assez transparent. Vous pouvez le placer comme du papier calque, sur un dessin au crayon ou une impression de votre motif de circuit, puis dessiner dessus. Les traces doivent être de 3/16 ou plus larges. Après avoir bien dessiné d'un côté, retournez-le et dessinez au verso. Il doit être enduit de crayon des deux côtés pour bien résister à l'attaque.

Étape 3: graver le tissu conducteur

Pour ceux qui n'ont jamais gravé un circuit imprimé, voici comment cela fonctionne.

De l'encre, de la peinture, du ruban adhésif ou un autre matériau (appelé résine) est utilisé pour recouvrir des parties de la carte de circuit imprimé en cuivre et la sceller du décapant. L'agent de gravure (généralement du chlorure ferrique) réagit avec tout cuivre non revêtu et l'élimine chimiquement. Ainsi, partout où il y a de la résistance, le cuivre restera. Le résist est placé dans le motif de pistes conductrices avec lequel vous voulez que votre circuit imprimé se retrouve. Le processus est le même avec les tissus conducteurs, à l'exception du fait que nous avons affaire à un matériau tissé poreux qui est plaqué de cuivre et/ou de nickel. Les tissus conducteurs ont un placage de métal extrêmement fin, généralement sur du nylon ou du polyester. Il est si fin qu'ils peuvent être gravés en 5 à 60 secondes. C'est avec une forte solution de chlorure ferrique à température ambiante. Trempez le tissu dans la solution de chlorure ferrique pendant les durées suivantes: VeilShield-5-10 secondes FlecTron 30-60 secondes Nickel Mesh-60 secondes Retirez le tissu gravé et rincez TRÈS BIEN avec beaucoup d'eau puis épongez sur des serviettes en papier et suspendez-le à sécher. La photo 9 montre le tissu VeilSheild qui a été gravé avec 3 traces conductrices pour former un câble flexible presque transparent. La photo 9b montre le câble avec de la colle conductrice et du fil conducteur. La photo 8 montre le tissu en nickel avec un crayon résistant après la gravure. Le chlorure ferrique grave bien le nickel. Même s'il y a de minuscules lacunes dans les pistes conductrices, elles conduisent extrêmement bien. Le tissu a été trempé dans du solvant toluol pour éliminer le crayon. Faire tremper dans un récipient en verre pendant environ une heure et agiter de temps en temps.

Étape 4: Compléter le circuit

Il s'avère que la résine de vernis à ongles met une très fine couche isolante sur les traces conductrices. Vous pouvez faire une simple peinture conductrice qui fondra à travers cette couche isolante pour créer un joint de colle conducteur. Cela signifie que vous pouvez coller des composants tels que des LED, des circuits intégrés, des résistances, des fils conducteurs ou des fils n'importe où sur les pistes conductrices. Faire de la peinture conductrice Il est facile de faire une peinture conductrice qui est simplement de la colle conductrice qui a été diluée. Il est dilué avec un solvant afin de bien adhérer au tissu et de fondre à travers le vernis à ongles. Pour plus de détails sur le mélange de colles et de peintures conductrices, voir: https://www.instructables.com/id/Conductive-Glue-And-Conductive-Thread-Make-an-LED/Mix the paint 1-1/2 powdered Graphite to 1 Tape Liquide pour 1 Toluol en volume. Mélangez vite et mélangez bien. Ayez tout ce dont vous avez besoin pour coller et prêt à l'emploi car cette peinture sèche assez rapidement. Parce qu'il est tellement aminci, vous devrez peut-être appliquer deux ou trois couches pour obtenir une connexion suffisamment épaisse à vos composants. Ce mélange dégage de fortes vapeurs de solvant. Faites-le dans une PIÈCE TRÈS BIEN VENTILÉE ou faites-le à l'extérieur. Les pistes conductrices elles-mêmes n'ajouteront généralement qu'un ohm ou moins à la résistance. Chaque joint de colle conductrice à un composant ajoutera environ 3 à 5 ohms. L'image 10 montre le circuit de résistance du crayon avec une LED allumée. le tissu Nickel Mesh est suffisamment transparent pour que les LED puissent être montées à l'arrière et que la lueur LED passera. La photo 11 montre l'arrière du circuit de résistance du crayon.