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  • Lötmasken und Platinen im Kundenauftrag

Vakuum Kammer

Written by BonsaiBrain. Posted in Projekte

Für einen Kundenauftrag wollten wir schöne Silikonformen und Gießteile erzeugen ohne Lufteinschlüsse. Sehr hilfreich dafür ist eine Vakuum Kammer um die Materialien vor dem giessen zu evakuieren. Nun sind solche Kammern nicht unbedingt günstig, was uns auf die Idee brachte, mit einfachen Mitteln selbst eine zu bauen.

Das Zubehör:

  • Ein Kochtopf mit dickem Glasdeckel
  • Ein alter Wasserhahn
  • Ein T-Stück
  • Silikonschläuche
  • Schlauchschellen
  • Silikonkleber
  • Neopren Isolierband
  • Eine M6 Mutter
  • Ein Stück 8mm Aluminiumstange
  • Ein Stück Pappe
  • Textilfaser Klebeband

Zunächst wurde ein Anschluss für das Vakuum am Deckel benötigt. Hierfür wurde das Stück Aluminiumstange an einer Seite auf 6mm Durchmesser abgeschliffen und mit M6 Aussengewinde versehen. Anschließend wurde es mit einem 3.5mm Bohrer der Länge nach durchbohrt. Nun konnte es einfach durch das Loch für den Griff im Deckel gesteckt und mit der M6 Mutter fixiert werden. Abgedichtet wurde mit Silikonkleber.

Um das Ganze Luftdicht zu machen, wurde der Topf an der Innenseite mit Silikonkleber bestrichen. Der Deckel selbst wurde mit Neopren Klebeband beklebt. Zusammen ergab dies eine luftdichte Vakuumkammer.

kammer

Als Ventil wurde ein alter Wasserhahn über ein T-Stück mit der Pumpe und dem Topfdeckel verbunden, so dass das Vakuum auch wieder belüftet werden kann. Zusammen mit der Ölpumpe, welche ein beachtliches Vakuum erzeugen kann, dient diese Selbstbaukammer nun dazu, Silikonformen und Gießharze von ungewollten Luftblasen zu befreien.

station-komplett-de

Sicherheitshalber wird nicht das maximal durch die Pumpe erreichbare Vakuum erzeugt, da die Peripherie eigentlich nicht dazu gedacht ist so starke Druckunterschiede auszuhalten. Doch der Deckel ist sehr dick und der Topf aus Edelstahl, so dass es für unsere Zwecke ausreichend stabil ist. Unglücklicherweise haben wir kein Manometer, so dass wir keine absoluten Zahlen für das erreichbare Vakuum angeben können. Dass das Wasserhahnventil bei der Belüftung recht stark pfeift, ist ein Indiz für ein Vakuum deutlich kleiner als 100mbar.

Mit recht einfachen Mitteln haben wir nun die Möglichkeit wunderschöne Formen und Abgüsse zu erzeugen. Nicht immer muss man viel geld ausgeben um sich gute Arbeitsgeräte anzuschaffen. 

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Das 2PrintBeta Team

 

BAM&DICE - Hinter der Kulisse

Written by Konrad. Posted in Projekte

Hallo interessierter Leser,

in den letzten Wochen waren wir eifrig beschäftigt mit dem Abschluss der BAM&DICE-Kampagne bei Indiegogo. Unser Funding-Ziel konnten wir zwar nicht erreichen, sind aber mit dem Ergebnis von 1.305 € für unsere erste Kampagne sehr zufrieden. Ein herzliches Dankeschön an alle Spender und Unterstützer an dieser Stelle. Vorab können wir sagen, dass wir bis zum Ende Juni mit der Auslieferung der ersten BAM&DICE-Systeme beginnen können.

Doch was lief inzwischen bei 2PrintBeta? Zunächst mussten wir uns in Anbetracht begrenzter Finanzmittel überlegen, wie wir das Projekt kostengünstig umsetzen. Eine zu kleine Produktionsmenge resultiert in hohen Stückkosten, die für den potentiellen Kunden auch mit gutem Willen nicht mehr bezahlbar sind, da die initialen Aufwände für Platinen, Bauteile und allein schon die Lieferkosten immer ordentlich zu Buche schlagen. Nach Stücklistenoptimierungen und ca. einem Tag fleissiger Rechnerei einigten wir uns auf die schlussendlichen Stückzahlen und Projektelemente, die wir umsetzen würden.

Da sich auch schon vorab die Frage der externen Bestückung erübrigte, kam für uns nur in Frage, die Platinen selbst zu bestücken. Wer selbst Elektronik bastelt und hin und wieder seine Prototypen testet, kennt das gute Gefühl, wenn der Print endlich fertig ist und auf bewegte Elektronen wartet. Meistens bemerkt der ambitionierte Tüftler erst dann, dass hier und da ein Bauteil vertauscht und/oder sich Lötbrücken eingeschlichen haben. Um diese Fehlerquellen so gut wie möglich zu vermeiden, ist es ratsam, die Platinen möglichst am Stück und in einem wiederholbaren Prozess zu fertigen. Also machen wir uns vorab an die Basteleinheit: "Reflow-Ofen", um mit den eigens gefertigten Lötmasken und Lötpaste nicht nur effizient, sondern auch fehlerfrei zu arbeiten.

Kaum ein Bastelprojekt ist so gut im Internet mit Viedos, Schaltplänen und Skizzen dokumentiert, wie ein umgebauter Pizza-Ofen, weshalb wir an dieser Stelle darauf verzichten. Im Wesentlichen besteht der Ofen nun aus einem alten 30€-Pizzaofen, einer Relaiskarte im Gehäuse (ACHTUNG: 230V) und BAM&DICE mit einem DICE-VN für die Relais und DICE-TC für die Temperaturerfassung.

Relaisplatine

Den Pizzaofen haben wir mit Glasfaser isoliert, um steilere Temperaturgradienten zu erreichen. Schlussendlich sieht das Schmuckstück nun so aus und unterstützt uns bei der täglichen Arbeit.

Lötofen

Für die Bedruckung der Platinen mit Lötpaste verwenden wir die eigens geschnittenen Lötmasken aus unserem Lasercutter. Mit einer 150µm Mylarfolie und den richtigen Parametern sind selbst kleine Strukturen für FinePitch-Bauteile im TSSOP-Gehäuse kein Problem und wunderbar aufgelöst. Mylarfolie ist zwar nicht so beständig wie eine Metall-Maske und kann beim Rakeln verkratzen, doch auch nach exzessiver Verwendung (20-30mal)  haben wir noch keine Mängel an den Aussparungen festgestellt, weshalb wir auch in Zukunst auf diese kostengünstige Variante setzen werden. Vorraussetzung ist natürlich ein pfleglicher Umgang mit dem Material und die Reinigung mit Alkohol nach der Verwendung.

Stencil für BAM&DICE

Einen herzlichen Dank auch an Firma Löhnert, die freiwillig eine Probepackung ihrer Bleifrei-Lötpaste zum Projekt beisteuerte. Unsere Ergebnisse mit der Paste sind ausgezeichnet und alle Facetten der Verarbeitung wie Standzeit, Hafteigenschaften, Haltbarkeit und Lötbild sind hervorragend. Von daher können wir die Paste nur empfehlen.

Schlussendlich fehlt im Arbeitsablauf nur noch die Teststation. Was liegt näher, als für die DICE-Boards einen Breadboard-Adapter zu verwenden. Also eingesteckt und angeschlossen ans Labornetzteil, Strombegrenzung rein und Messgerät in Serie. Einfacher geht es nicht! Mit den gemittelten Stromwerten der ersten Serie an DICE-Boards und den Abweichungen bei Fehlern kann schon mit hoher Sicherheit (>80%) vom funktionierendenj Modul ausgegangen werden. Die kleineren Lötfehler bei abweichenden Modulen sind dann schnell gefunden. Anschliessende Funktionstests mit dem BAM-Shield runden den Test ab und die Teile können in die GUT-Kiste absortiert werden.

Ein kompletter Satz unserer Module sieht nun so aus:

Logo-BAMDICE

AlleModule

Die beste Nachricht zum Schluss: Wir sind nahezu fertig und liegen in der Endphase der Tests. Die nächsten Tage werden wir BAM&DICE in unseren Shop einführen, die Dokumentation vervollkommnen und nach und nach unser Sortiment um einzelne Artikel erweitern. Wir freuen uns, euch bald die fertigen Module zu präsentieren und die Community mit einem neuen Vorstoß in leistungsfähigere Dimensionen der Automatisierung zu unterstützen.

Freundliche Grüße,

Konrad Meyer - 2PrintBeta Team

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