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中国製CNC3018ルーター利用 レーザー加工で プリント板エッチング パターン製作

前記事でルータで切削してプリント版回路を構成してみた。今回はYouTubeで紹介されていたエッチングによるプリント板製作にチャレンジしてみた。回路図、パーツリストなどきちんと作らんと使えないCADは勘弁して頂いて・・・数十年前に勤務先の実験室でマスキングテープを貼って製作した方法をPCで実行。細かい方法は https://www.youtube.com/watch?v=EURD8J051P4 に先輩の詳しい説明あり、感謝! 
試作は前回と同じLoRa無線モジュールの半田付けピッチ変換版。2mm→2.54mm。レーザーヘッドはCNC3018購入時にオプションで付属した2.5W。
プリントパターンはCADを使わず、パターン形状をお絵かきソフトで作成し、白黒反転してPNGファイルにする。それをCNCに付属していたソフトLasergrblに読み込ませて、作図法を設定する。Vectorizeで輪郭を焼く。Fillingはエッチング部()の塗りつぶし処理。水平方向にスキャンする、その密度は10~15本/mmでないと、焼いたラッカーがすだれになってきれいに剥がれない。Previewタブで像を見ることができる。

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Nextにすすむと小さなウインドウが開く。ここで寸法をきちんと合わせ込む。ここではレーザーヘッドの速度も設定できる。材質などによって試行錯誤が必要。焦げ具合が変わるようだ。これと前の画面のBrightnessも関係するのかも知れない。きちんと調べていない。これでCreateにすすむと赤い加工図になる。

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これでFileSend to Machineで加工スタート。

ナマ基板の銅箔をスチールウールなどで磨いてきれいにして、無水アルコール(洗剤でも良いかも)などで脱脂清掃して黒のラッカーをスプレーする。どんなラッカーが良いか真面目に考えず、ダイソーで小さなスプレー購入。十分乾かして必要サイズに切断してレーザー加工する。

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加工後ソフトクレンザーを布につけて軽くこすって焦げたラッカーを落とす。水洗いしてエッチングに進む。エッチング液は食塩1g,クエン酸4g、過酸化水素水(市販のオキシドール)25g。手元のはかりが1g単位なのでかなりいい加減な比率になっているかも知れないが、それでも十分使える。

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2枚を背中合わせに貼って、一度にエッチング。5~10分くらいで薬品が薄緑色になってくる。気泡が銅箔表面に付くので時々ゆすってやる。20分くらいで銅箔がなくなっている部分が期待通りになったら終了。化学反応だから、温めると早いはずだが無理は禁物。完成したら基板を取り出して水洗い。ラッカーをシンナーなどで除去すれば、完成。穴開けが必要ならここで実施。よく清掃してフラックスを塗布し、半田メッキ。イッチョマエの基板になる。

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穴開けも自動で出来るとらくちんなのだがなぁ。出来るはず、お勉強しましょう。

使用済みのエッチング液には銅イオンが溶け出しているので、厳密にはそのまま廃棄は出来ない。鉄釘などを投入して銅イオンを酸化鉄などに置換?しておく(これも、らしい)。アルミでも良いらしい。釘を投入すると黒っぽい茶色に変わる。(銅が析出した?) 析出物を濾過して、投入した釘と共に乾燥させて不燃ゴミに。後の廃液の処理は各自治体で違うらしいが、25mlしか作っていないので、大量(数リットル以上)の水で薄めて捨てるでも問題はないはず。

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廃液に鉄釘投入の結果。             レーザー加工のオマケ。写真がMDFにきれいに焼ける。

 

 

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