27.03.2019
Сталкиваясь с разработкой печатной платы впервые или стараясь минимизировать затраты при ежедневной работе с электроникой, разработчики стараются найти более доступные альтернативы в каждом этапе изготовления. В данной статье мы расскажем вам самые популярные методы травления печатных плат и разберем преимущества и недостатки каждой из них.
В большинстве случаев, необходимо для снятия поверхностного слоя жировой пленки или загрязнений и для выявления структуры материалов. В художественной обработке металлов — для нанесения рельефного рисунка. На производстве печатных плат и интегральных схем (методом фотолитографии) таким образом формируются дорожки и контактные площадки. Также изготавливаются мембраны, путем вытравливания отверстий. Иногда таким образом полируют поверхность после неудачной механической обработки.
Чтобы разобраться, для чего необходимо травление, рассмотрим вкратце основные этапы разработки печатных плат:Но если обнаружена толстая оксидная пленка, ее потребуется убирать раствором хлорного железа и обрабатывать на протяжении 5 секунд. После, обязательно промыть под холодной проточной водой.
Чтобы обезжирить поверхность — протрите ее тканью, не оставляющей ворс (отлично подходит микрофибра), смоченную в ацетон, спирт или бензин. Следите за качеством смеси, чтобы в них не было никаких дополнительных примесей. После обработки промойте заготовку под проточной водой. Если на поверхности капель не осталось, значит обезжиривание прошло успешно.
В зависимости от используемого метода, этапы могут добавляться или меняться.
Основные виды:
Чаще всего применяется химический способ, как самый простой и доступный. Рассмотрим более детально процесс травления:
Не пренебрегайте соблюдением мер безопасности, так как при травлении металлов может выделяться водород.
Во избежание порчи заготовки, требуется защищать поверхность и края специальными масками. При длительном взаимодействии с травителем, на краях маски может стравливаться материал.
На некоторых участках химическая реакция может отличаться по скорости от основной площади. Из-за этого травление бывает селективным.
Различают множество способов удаления меди с незащищенной маской участков. Рассмотрим основные.
· Водный раствор хлорного железа. Считается самым популярным травителем.
Способ приготовления: В теплой воде h3O (300 мл) разводится 100 грамм хлорного железа FeCl3. Должна получиться насыщенная золотисто-желтая жидкость. Чем насыщенней эмульсия, тем быстрее будет проходить процесс, но обычно занимает от 15 до 60 минут. Также
Из недостатков можно отметить невысокую скорость процесса и образование отходов на поверхности платы. Следует быть аккуратным, при работе с данным методом, так как при попадании на любые предметы появляются трудноудаляемые желтые пятна.
· Азотная кислота (HNO3) — редко применяется из-за высокой испаряемости, резкого запаха, сильной гигроскопичности.
Для использования потребуется развести кислоту с водой в соотношении 1/3.Главное не забывайте о последовательности смешивания. Кислота наливается в воду, а не наоборот. Прежде чем опускать заготовку в травитель, проверьте на момент полного высыхания лака, защищающего дорожки. В противном случае раствор разъест и его. Весь процесс занимает не более 5 минут, почему его и применяют. Соблюдайте меры предосторожности в работе с азотной кислотой.
· Медный купорос (CuSO4) и поваренная соль (NaCl) и в воде. Применяют достаточно редко, из-за выделения яда и медленного протекания процесса (до 8 часов).
В пол литрах воды, нагретой до 50 градусов, растворяют 100 грамм соли, затем добавляют 50 грамм медного купороса. Чтобы травление протекало быстрее, необходимо поддерживать температуру до 80 градусов.
· Серная кислота (h3SO4) и перекись водорода (h3O2). Стравливание происходит в течение часа. Возможно повторное использование, если хранить в темном месте и в не герметичной таре.
В 300 мл серной кислоты в воде добавляют 4 таблетки гидроперита. Температура должна сохраняться комнатная, а раствор — периодически перемешивать. Тщательно следите за соотношением составляющих. Если не хотите получить замедленную реакцию, то следите, чтобы не появлялись пузырьки, означающие переизбыток перекиси водорода.
· Персульфат аммония ((Nh5)2S2O8). Для приготовления потребуется растворить 35 гр кристаллического вещества в 65 гр воды. На весь процесс уходит порядка 10 минут. Для оптимального действия требуется поддерживать температуру около 40 градусов, периодически помешивать.
· Лимонная кислота в перекиси водорода. Самый популярный метод. Все благодаря своей невысокой стоимости, быстрой работе и бережному отношению к фоторезисту.
Для качественного протекания процесса, нужно налить в небольшую ванночку 100 мл перекиси водорода, опустить в нее плату и засыпать 30 гр лимонной кислоты. Реакция произойдет моментально. Травление происходит очень быстро, но если подогреть, то процесс ускорится. Также для ускорения добавляют 3 гр соли, которая усиливает реакцию. Стравливание происходит равномерно. Жидкость быстро меняет свой цвет из прозрачного в синий. Чтобы понять время окончания, надо периодически споласкивать плату или слегка пошевелить ванночку.
Из недостатков можно отметить постоянное выделение газов, которое может раздражать дыхательные пути и глаза. Если решили нагревать раствор, то рекомендуется выполнять эту процедуру на свежем воздухе. Следите за температурой, так как при сильном нагреве возможна излишняя агрессия и взрыв.
Независимо от выбранного вам метода, не забывайте придерживаться правил безопасности, особенно работая с ядами и кислотами. Лучший вариант работать на открытом воздухе.
Печатная плата – это диэлектрическое основание, на поверхности и в объеме которого нанесены токопроводящие дорожки в соответствии с электрической схемой. Печатная плата предназначена для механического крепления и электрического соединения между собой методом пайки выводов, установленных на нее электронных и электротехнических изделий.
Операции по вырезанию заготовки из стеклотекстолита, сверлению отверстий и травление печатной платы для получения токоведущих дорожек в независимости от способа нанесения рисунка на печатную плату выполняются по одинаковой технологии.
Бумага, на которой рисуется разводка печатной платы обычно тонкая и для более точного сверления отверстий, особенно в случае использования ручной самодельной дрели, чтобы сверло не вело в сторону, требуется сделать ее более плотной. Для этого нужно приклеить рисунок печатной платы на более плотную бумагу или тонкий плотный картон с помощью любого клея, например ПВА или Момент.
Далее плотная бумага вырезается по контуру приклеенного рисунка и шаблон для сверления готов.
Подбирается заготовка фольгированного стеклотекстолита подходящего размера, шаблон печатной платы прикладывается к заготовке и обрисовывается по периметру маркером, мягким простым карандашом или нанесением риски острым предметом.
Далее стеклотекстолит режется по нанесенным линиям с помощью ножниц по металлу или выпиливается ножовкой по металлу. Ножницами отрезать быстрее, и нет пыли. Но надо учесть, что при резке ножницами стеклотекстолит сильно изгибается, что несколько ухудшает прочность приклейки медной фольги и если потребуется перепайка элементов, то дорожки могут отслоиться. Поэтому если плата большая и с очень тонкими дорожками, то лучше отрезать с помощью ножовки по металлу.
Приклеивается шаблон рисунка печатной платы на вырезанную заготовку с помощью клея Момент, четыре капли которого наносятся по углам заготовки.
Так как клей схватывается всего за несколько минут, то сразу можно приступать к сверлению отверстий под радиодетали.
Сверлить отверстия лучше всего с помощью специального мини сверлильного станка твердосплавным сверлом диаметром 0,7-0,8 мм. Если мини сверлильного станка в наличии нет, то можно просверлить отверстия маломощной дрелью простым сверлом. Но при работе универсальной ручной дрелью количество переломанных сверл будет зависеть от твердости Вашей руки. Одним сверлом точно не обойдетесь.
Если сверло зажать не удается, то можно его хвостовик обернуть несколькими слоями бумаги или одним слоем наждачной шкурки. Можно на хвостовик намотать плотно виток к витку тонкой металлической проволочки.
После окончания сверления проверяется, все ли просверлены отверстия. Это хорошо видно, если посмотреть на печатную плату на просвет. Как видно, пропущенных отверстий нет.
Для того, чтобы места фольги на стеклотекстолите, которые будут токопроводящими дорожками, защитить при травлении от разрушения, их необходимо покрыть маской, устойчивой к растворению в водном растворе. Для удобства рисования дорожек, их лучше предварительно наметить с помощью мягкого простого карандаша или маркера.
Перед нанесением разметки нужно обязательно удалить следы клея Момент, которым приклеивался шаблон печатной платы. Так как клей не сильно затвердел, то его легко можно удалить, скатав пальцем. Поверхность фольги также нужно обязательно обезжирить с помощью ветоши любым средством, например ацетоном или уайт-спиртом (так называется очищенный бензин), можно и любым моющим средством для мытья посуды, например Ферри.
После разметки дорожек печатной платы можно приступать к нанесению их рисунка. Для рисования дорожек хорошо подходит любая водостойкая эмаль, например алкидная эмаль серии ПФ, разведенная до подходящей консистенции растворителем уайт-спиртом. Рисовать дорожки можно разными инструментами – стеклянным или металлическим рейсфедером, медицинской иглой и даже зубочисткой. В этой статье я расскажу, как рисовать дорожки печатных плат с помощью чертежного рейсфедера и балеринки, которые предназначены для черчения на бумаге тушью.
Раньше компьютеров не было и все чертежи чертили простыми карандашами на ватмане и затем переводили тушью на кальку, с которой с помощью копировальных аппаратов делали копии.
Нанесение рисунка начинают с контактных площадок, которые рисуют балеринкой. Для этого нужно отрегулировать зазор раздвижных губок рейсфедера балеринки до требуемой ширины линии и для установки диаметра круга выполнить регулировку вторым винтом отодвинув рейсфедер от оси вращения.
Далее рейсфедер балеринки на длину 5-10 мм наполняется с помощью кисточки краской. Для нанесения защитного слоя на печатную плату лучше всего подходит краска марки ПФ или ГФ, так как она медленно высыхает и позволяет спокойно работать. Краску марки НЦ тоже можно применять, но работать с ней сложно, так как она быстро сохнет. Краска должна хорошо ложиться и не растекаться. Перед рисованием краску нужно развести до жидкой консистенции, добавляя в нее понемногу при интенсивном перемешивании подходящий растворитель и пробуя рисовать на обрезках стеклотекстолита. Для работы с краской удобнее всего ее налить во флакон от маникюрного лака, в закрутке которого установлена кисточка, устойчивая к растворителям.
После регулировки рейсфедера балеринки и получения требуемых параметров линий можно приступить к нанесению контактных площадок. Для этого острая часть оси вставляется в отверстие и основание балеринки проворачивается по кругу.
При правильной настройке рейсфедера и нужной консистенции краски вокруг отверстий на печатной плате получаются окружности идеально круглой формы. Когда балеринка начинает плохо рисовать, из зазора рейсфедера тканью удаляются остатки подсохшей краски и рейсфедер заполняется свежей. чтобы обрисовать все отверстия на этой печатной плате окружностями понадобилось всего две заправки рейсфедера и не более двух минут времени.
Когда круглые контактные площадки на плате нарисованы, можно приступать к рисованию токопроводящих дорожек с помощью ручного рейсфедера. Подготовка и регулировка ручного рейсфедера не отличается от подготовки балеринки.
Единственное, что дополнительно понадобится, так это плоская линейка, с приклеенными на одной из ее сторон по краям кусочками резины, толщиной 2,5-3 мм, чтобы линейка при работе не скользила и стеклотекстолит, не касаясь линейки, мог свободно проходить под ней. Лучше всего подходит в качестве линейки деревянный треугольник, он устойчив и одновременно может служить при рисовании печатной платы опорой для руки.
Чтобы печатная плата при рисовании дорожек не скользила, желательно ее разместить на лист наждачной бумаги, представляющий собой два склепных между собой бумажными сторонами наждачных листа.
Если при рисовании дорожек и окружностей они соприкоснулись, то не стоит принимать никаких мер. Нужно дать краске на печатной плате подсохнуть до состояния, когда она не будет пачкать при прикосновении и с помощью острия ножа удалить лишнюю часть рисунка. Чтобы краска быстрее высохла плату нужно расположить в теплом месте, например в зимнее время на батарею отопления. В летнее время года — под лучи солнца.
Когда рисунок на печатной плате полностью нанесен и исправлены все дефекты можно переходить к ее травлению.
При печати на лазерном принтере происходит перенос за счет электростатики образованного тонером изображения с фото барабана, на котором лазерный луч нарисовал изображение, на бумажный носитель. Тонер удерживается на бумаге, сохраняя изображение, только за счет электростатики. Для закрепления тонера бумага прокатывается между валиками, один из которых является термопечкой, разогретой до температуры 180-220°C. Тонер расплавляется и проникает в текстуру бумаги. После остывания тонер отвердевает и прочно удерживается на бумаге. Если бумагу опять нагреть до 180-220°C, то тонер опять станет жидким. Это свойство тонера и используется для переноса изображения токоведущих дорожек на печатную плату в домашних условиях.
После того, как файл с рисунком печатной платы готов, необходимо его распечатать с помощью лазерного принтера на бумажный носитель. Обратите внимание, изображение рисунка печатной платы для данной технологии должно иметь вид со стороны установки деталей! Струйный принтер для этих целей не подходит, так как работает на другом принципе.
Если напечатать рисунок печатной платы на обыкновенной бумаге для офисной техники, то из-за пористой ее структуры, тонер глубоко проникнет в тело бумаги и при переносе тонера на печатную плату, большая часть его останется в бумаге. В дополнение будут сложности с удалением бумаги с печатной платы. Придется ее долго размачивать в воде. Поэтому для подготовки фотошаблона необходима бумага, не имеющая пористую структуру, например фотобумага, подложка от самоклеящихся пленок и этикеток, калька, страницы от глянцевых журналов.
В качестве бумаги для печати рисунка печатной платы я использую кальку из старых запасов. Калька очень тонкая и печатать шаблон непосредственно на ней невозможно, она в принтере заминается. Для решения этой проблемы, нужно перед печатью на кусок кальки требуемого размера по углам нанести по капельке любого клея и приклеить на лист офисной бумаги А4.
Такой прием позволяет распечатывать рисунок печатной платы даже на самой тонкой бумаге или пленке. Для того, чтобы толщина тонера рисунка была максимальной, перед печатью, нужно выполнить настройку «Свойств принтера», отключив режим экономной печати, а если такая функция не доступна, то выбрать самый грубый тип бумаги, например картон или что то подобное. Вполне возможно с первого раза хороший отпечаток не получится, и придется немного поэкспериментировать, подобрав наилучший режим печати лазерного принтера. В полученном отпечатке рисунка дорожки и контактные площадки печатной платы должны быть плотными без пропусков и смазывания, так как ретушь на данном технологическом этапе бесполезна.
Осталось обрезать кальку по контуру и шаблон для изготовления печатной платы будет готов и можно приступать к следующему шагу, переносу изображения на стеклотекстолит.
Перенос рисунка печатной платы является самым ответственным этапом. Суть технологии проста, бумага, стороной напечатанного рисунка дорожек печатной платы прикладывается к медной фольге стеклотекстолита и с большим усилием прижимается. Далее этот бутерброд разогревается до температуры 180-220°C и затем охлаждается до комнатной. Бумага отдирается, а рисунок остается на печатной плате.
Некоторые умельцы предлагают переносить рисунок с бумаги на печатную плату, используя электроутюг. Я пробовал такой способ, но результат получался нестабильным. Сложно обеспечить одновременно нагрев тонера до нужной температуры и равномерный прижим бумаги ко всей поверхности печатной платы при затвердевании тонера. В результате рисунок переносится не полностью и остаются пробелы в рисунке дорожек печатной платы. Возможно, утюг недостаточно нагревался, хотя регулятор был выставлен на максимальный нагрев утюга. Вскрывать утюг и перенастраивать терморегулятор не хотелось. Поэтому я воспользовался другой технологией, менее трудоемкой и обеспечивающей стопроцентный результат.
На вырезанную в размер печатной платы и обезжиренную ацетоном заготовку фольгированного стеклотекстолита приклеил по углам кальку с напечатанным на ней рисунком. На кальку сверху положил, для более равномерного прижима, пяток листиков офисной бумаги. Полученный пакет положил на лист фанеры и сверху накрыл листом такого же размера. Весь этот бутерброд зажал с максимальной силой в струбцинах.
Осталось нагреть сделанный бутерброд до температуры 200°C и остудить. Для нагрева идеально подходит электродуховка с регулятором температуры. Достаточно поместить сотворенную конструкцию в шкаф, дождаться набора заданной температуры и через полчаса извлечь плату для остывания.
Если электродуховки в распоряжении нет, то можно воспользоваться и газовой духовкой, отрегулировав температуру ручкой подачи газа по встроенному термометру. Если термометра нет или он неисправен, то могут помочь женщины, подойдет положение ручки регулятора, при котором пекут пироги.
Так как концы фанеры покоробило, на всякий случай зажал их дополнительными струбцинами. чтобы избежать подобного явления, лучше печатную плату зажимать между металлическими листами толщиной 5-6 мм. Можно просверлить в их углах отверстия и зажимать печатные платы, стягивать пластины с помощью винтов с гайками. М10 будет достаточно.
Через полчаса конструкция остыла достаточно, чтобы тонер затвердел, плату можно извлекать. При первом же взгляде на извлеченную печатную плату становится понятно, что тонер перешел с кальки на плату отлично. Калька плотно и равномерно прилегала по линиям печатных дорожек, кольцам контактных площадок и буквам маркировки.
Калька легко оторвалась практически от всех дорожек печатной платы, остатки кальки были удалены с помощью влажной ткани. Но все, же не обошлось без пробелов в нескольких местах на печатных дорожках. Такое может случиться в результате неравномерности печати принтера или оставшейся грязи или коррозии на фольге стеклотекстолита. Пробелы можно закрасить любой водостойкой краской, маникюрным лаком или заретушировать маркером.
Для проверки пригодности маркера для ретуши печатной платы, нужно нарисовать ним на бумаге линии и бумагу смочить водой. Если линии не расплывутся, значит, маркер для ретуши подходит.
Травить печатную плату в домашних условиях лучше всего в растворе хлорного железа или перекиси водорода с лимонной кислотой. После травления тонер с печатных дорожек легко удаляется тампоном, смоченным в ацетоне.
Затем сверлятся отверстия, лудятся токопроводящие дорожки и контактные площадки, запаиваются радиоэлементы.
Такой вид приняла печатная плата с установленными на ней радиодеталями. Получился блок питания и коммутации для электронной системы, дополняющий обыкновенный унитаз функцией биде.
Для удаления медной фольги с незащищенных участков фольгированного стеклотекстолита при изготовлении печатных плат в домашних условиях радиолюбители обычно используют химический способ. Печатная плата помещается в травильный раствор и за счет химической реакции медь, незащищенная маской, растворяется.
В зависимости от доступности компонентов радиолюбители применяют один из растворов, приведенных в таблице ниже. Травильные растворы расположены в порядке популярности их применения радиолюбителями в домашних условиях.
Наименование раствора | Состав | Количество | Технология приготовления | Достоинства | Недостатки |
---|---|---|---|---|---|
Перекись водорода плюс лимонная кислота | Перекись водорода (H2O2) | 100 мл | В 3% растворе перекиси водорода растворить лимонную кислоту и поваренную соль | Доступность компонентов, высокая скорость травления, безопасность | Не хранится |
Лимонная кислота (C6H8O7) | 30 г | ||||
Поваренная соль (NaCl) | 5 г | ||||
Водный раствор хлорного железа | Вода (H2O) | 300 мл | В теплой воде растворить хлорное железо | Достаточная скорость травления, повторное использование | Невысокая доступность хлорного железа |
100 г | Перекись водорода плюс соляная кислота | Перекись водорода (H2O2) | 200 мл | В 3% раствор перекиси водорода влить 10% соляную кислоту | Высокая скорость травления, повторное использование | Требуется высокая аккуратность |
Соляная кислота (HCl) | 200 мл | ||||
Водный раствор медного купороса | Вода (H2O) | 500 мл | В горячей воде (50-80 °С) растворить поваренную соль, а затем медный купорос | Доступность компонентов | Ядовитость медного купороса и медленное травление, до 4 часов |
Медный купорос (CuSO4) | 50 г | ||||
Поваренная соль (NaCl) | 100 г | ||||
Травить печатные платы в металлической посуде не допускается. Для этого нужно использовать емкость из стекла, керамики или пластика. Утилизировать отработанный травильный раствор допускается в канализацию.
Раствор на основе перекиси водорода с растворенной в ней лимонной кислотой является самым безопасным, доступным и быстро работающим. Из всех перечисленных растворов по всем критериям это лучший.
Перекись водорода можно приобрести в любой аптеке. Продается в виде жидкого 3% раствора или таблеток под названием гидроперит. Для получения жидкого 3% раствора перекиси водорода из гидроперита нужно в 100 мл воды растворить 6 таблеток весом 1,5 грамма.
Лимонная кислота в виде кристаллов продается в любом продуктовом магазине, расфасованная в пакетиках весом 30 или 50 грамм. Поваренная соль найдется в любом доме. 100 мл травильного раствора хватит на удаление медной фольги толщиной 35 мкм с печатной платы площадью 100 см2. Отработанный раствор не хранится и повторному использованию не подлежит. Кстати, лимонную кислоту можно заменить уксусной, но из-за ее едкого запаха травить печатную плату придется на открытом воздухе.
Вторым по популярности травильным раствором является водный раствор хлорного железа. Ранее он был самым популярным, так как на любом промышленном предприятии хлорное железо было легко достать.
Травильный раствор не требователен к температуре, травит достаточно быстро, но скорость травления снижается по мере расходования хлорного железа в растворе.
Хлорное железо очень гигроскопично и поэтому из воздуха быстро впитывает воду. В результате на дне банки появляется желтая жидкость. Это не влияет на качество компонента и такое хлорное железо пригодно для приготовления травильного раствора.
Если использованный раствор хлорного железа хранить в герметичной таре, то его можно использовать многократно. Подлежит регенерации, достаточно в раствор насыпать железных гвоздей (они сразу покроются рыхлым слоем меди). При попадании на любые поверхности оставляет трудноудаляемые желтые пятна. В настоящее время раствор хлорного железа для изготовления печатных плат применяют реже в связи с его дороговизной.
Отличный травильный раствор, обеспечивает высокую скорость травления. Соляную кислоту при интенсивном помешивании вливают в 3% водный раствор перекиси водорода тоненькой струйкой. Вливать перекись водорода в кислоту недопустимо! Но из-за наличия в травильном растворе соляной кислоты при травлении платы нужно соблюдать большую осторожность, так как раствор разъедает кожу рук и портит все, на что попадает. По этой причине травильный раствор с соляной кислотой в домашних условиях использовать не рекомендуется.
Метод изготовления печатных плат с применение медного купороса обычно используют в случае невозможности изготовления травильного раствора на основе других компонентов из-за их недоступности. Медный купорос является ядохимикатом и широко применяется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. В дополнение время травления печатной платы составляет до 4 часов, при этом необходимо поддерживать температуру раствора 50-80 °С и обеспечить постоянную смену раствора у стравливаемой поверхности.
Для травления платы в любом из вышеперечисленных травильных растворов подойдет стеклянная, керамическая или пластиковая посуда, например от молочных продуктов питания. Если под рукой подходящего размера емкости не оказалось, то можно взять любую коробку из плотной бумаги или картона подходящего размера и выстелить ее внутренность полиэтиленовой пленкой. В емкость наливается травильный раствор и на его поверхность аккуратно рисунком вниз кладется печатная плата. За счет сил поверхностного натяжения жидкости и небольшого веса плата будет плавать.
Для удобства к центру платы клеем момент можно приклеить пробку от пластиковой бутылки. Пробка одновременно будет служить ручкой и поплавком. Но тут есть опасность, что на плате образуются пузырьки воздуха и в этих местах медь не вытравится.
Чтобы обеспечить равномерное вытравливание меди можно положить печатную плату на дно емкости вверх рисунком и периодически покачивать ванночку рукой. Через некоторое время, в зависимости от травильного раствора, начнут появляться участки без меди, а затем медь растворится полностью на всей поверхности печатной платы.
После окончательного растворения меди в травильном растворе печатную плату извлекают из ванночки и тщательно промывают под струей проточной воды. Тонер удаляется с дорожек ветошью, смоченной в ацетоне, а краска хорошо удаляется ветошью, смоченной в растворителе, который добавлялся в краску для получения нужной ее консистенции.
Следующий шаг, это подготовка печатной платы к монтажу радиоэлементов. После снятия с платы краски, дорожки нужно обработать круговыми движениями мелкой наждачной бумагой. Увлекаться не нужно, потому что медные дорожки тонкие и можно легко их сточить. Достаточно всего нескольких проходов абразивом со слабым прижимом.
Далее токоведущие дорожки и контактные площадки печатной платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся мягким припоем эклектрическим паяльником. чтобы отверстия на печатной плате, не затягивались припоем, его на жало паяльника нужно брать немного.
После завершения изготовления печатной платы, останется только вставить в предназначенные позиции радиодетали и запаять их выводы к площадкам. Перед пайкой ножки деталей нужно обязательно смочить спирто-канифольным флюсом. Если ножки радиодеталей длинные, то их нужно перед пайкой обрезать бокорезами до длины выступания над поверхностью печатной платы 1-1,5 мм. После окончания монтажа деталей нужно удалить остатки канифоли с помощью любого растворителя — спирта, уайт-спирта или ацетона. Они все успешно растворяют канифоль.
Подробно о технологии пайки на примерах пайки деталей, о марках припоев и флюсов, устройстве и ремонте паяльников Вы можете узнать из цикла статей раздела «Как паять паяльником».
На воплощение этой простой схемы емкостного реле от разводки дорожек для изготовления печатной платы до создания действующего образца ушло не более пяти часов, гораздо меньше, чем на верстку этой страницы.
Это должно быть одно из самых впечатляющих зрелищ в боевых искусствах — смотреть, как кто-то разбивает доску голыми руками. Но реально ли это? И зачем вообще кому-то это делать?
Почему мастера боевых искусств ломают доски? Мастера боевых искусств разбивают доски, потому что это снимает боль во время спарринга, помогает рукам повысить устойчивость к ударам при подготовке к турнирам. Разбивание досок дает мастерам боевых искусств ощущение силы, уверенности в себе и чувство удовлетворения.
Как вы понимаете, это еще не все, и есть веские причины этого не делать. Давайте посмотрим на детали.
Мастера боевых искусств, ломающие доски, не сумасшедшие люди, которые хотят выйти и повредить дерево ради того, чтобы сломать его. У них есть план занятий боевыми искусствами, и они говорят, что способность разбивать доски улучшает эту практику.
Вы ударяете по доске намного, намного сильнее, чем когда-либо ударяли по противнику , но нет никаких сомнений в том, что если вы получаете удар по противнику, даже легкие удары могут (со временем) усиливаться и причинять боль. Спарринги, конечно же, неотъемлемая часть большинства тренировок по боевым искусствам, и способность работать с другими людьми бесценна.
Однако, , также приятно иметь возможность дать вашему спарринг-партнеру немного передохнуть и направить всю свою силу на то, что не чувствует боли . Это увеличивает силу мастера боевых искусств и делает спарринг-партнера счастливым.
Этот аргумент немного сомнительный. Сила удара, которую могут выдержать ваши руки, основана на физике, а не на способности пробить кусок дерева . Идея состоит в том, что если вы бьете по дереву достаточно часто, то любая боль, которую вы испытываете, станет более терпимой, но на самом деле это не тренирует ваши руки выдерживать удары, как 9.0005 это тренирует ваш мозг игнорировать боль.
Если бы ваши руки действительно не выдерживали удара, то они раздавили бы кости внутри при соприкосновении с доской. Кости рук очень хрупкие, поэтому боксеры носят перчатки.
Важно признать, что большинство людей, занимающихся боевыми искусствами , не просто делают это, чтобы стать «лучшими боевыми ниндзя», они делают это, потому что хотят повеселиться . Многие мастера боевых искусств выросли, наблюдая за тем, как Брюс Ли или Джет Ли разбивают несколько досок, и были вдохновлены пойти по их стопам.
Нет никаких сомнений в том, что разбивать доски — это весело и позволяет почувствовать себя мастером боевых искусств . Это может даже произвести впечатление на ваших друзей или потенциальных романтических партнеров, потому что люди такие забавные.
Есть также аргумент, что вы можете помочь отточить навыки точности, необходимые для победы в турнирах . Идея состоит в том, что когда вы ударяете по доске, чтобы сломать ее — вы должны ударить ее точно в нужное место, иначе доска имеет тенденцию бить вашу руку, а не наоборот.
Таким образом, если вы научитесь каждый раз попадать в одно и то же место на доске, вы сможете попадать в одно и то же место на противнике , когда захотите.
Боевые искусства не только доставляют удовольствие, но и дают вам чувство уверенности в себе. Есть что-то мощное и первобытное в разбивании досок голыми руками и, учитывая, что совершенно неприемлемо ранить спарринг-партнера (по замыслу), то это один из немногих выходов в большинстве додзё для чистой демонстрации силы.
Чувство силы напрямую повышает уверенность большинства людей в себе . Если вы чувствуете себя сильным, вы будете чувствовать себя хорошо, и это будет исходить от вас как уверенность в себе.
ОК, прежде чем мы будем слишком взволнованы и бросимся покупать доски для использования в вашей практике, мы должны также рассмотреть причины, по которым многие мастера боевых искусств не ломают доски, а вместо этого активно препятствуют этому.
Боевые искусства не должны превращать людей в хвастунов. На самом деле эта идея противоречит основным принципам большинства искусств. Вы должны стать уверенным в себе, но с большим смирением , вы не хотите, чтобы люди видели в вас сумасшедшего жестокого человека, который крушит все подряд, а скорее как человека, который может справиться с собой.
В этом нет никаких сомнений, во многих случаях разбивание досок является поведением, направленным на привлечение внимания.
Мы уже упоминали о том, что вам ломают руки, верно? Ну, это не теоретическое упражнение здесь. Вы действительно можете сломать себе руки, если в конечном итоге ударите по доске (или кирпичу, или чему-то еще) слишком сильно . Когда ты работаешь над тем, чтобы не ударить своего спарринг-партнера слишком сильно, ты делаешь одолжение не только телу, но и рукам.
Нет необходимости делать доски, которые вы хотите сломать, подобную услугу, но вы действительно должны обратить внимание на свои руки. Нет ничего славного в том, чтобы ломать кости руками.
Если бы боевые искусства были просто о том, кто может нанести самый сильный удар, то тренировка была бы больше похожа на борьбу сумо во всех боевых искусствах потому что вес человек, наносящий удар, является решающим фактором в силе удара.
Это не так, и боевые искусства основаны на ловкости, скорости и реакции так же, как и на силе. Боксерские доски могут привести к тому, что вы пренебрежете другими важными вещами.
Нет сомнений, что если вы хотите поразить неподвижную цель, тогда тренировка на доске идеальна , но ваши противники не собираются стоять на месте и не позволят вам поразить их . Это может означать, что вся эта точная работа пойдет впустую, если только противник не увидит паука на мате и внезапно не застынет от страха.
Несправедливо говорить, что все лучшие бойцы боевых искусств не разбивают доски, но подавляющее большинство таковыми не является. Это должно заставить вас задаться вопросом, почему нет, потому что, если бы разбивание досок действительно помогло вам стать более искусным мастером боевых искусств, разве все профессионалы не разбивали бы свой путь через полоски 2 x 4 каждые выходные?
По сути, в уловках нет ничего плохого, они могут быть очень забавными, но они также быстро устают, и если вы хотите произвести впечатление на людей – они будут в восторге, когда вы впервые сломаете несколько досок, и им будет скучно, когда вы сделаете это в следующий раз.
Это может привести к тому, что люди пойдут на глупый риск и попытаются сделать еще более впечатляющие уловки . Это действительно отвлекает от того, что такое боевые искусства.
Последний вопрос, многие люди скептически относятся к тому, действительно ли мастеров боевых искусств могут ломать доски или даже настоящие кирпичи?
Категорически могут, хотя кирпичи/доски должны быть расположены таким образом, чтобы они позволяли силе проходить через стопку и эффективно ломать доски . Это все еще непросто, когда доски уложены таким образом, но это возможно. Если они не сложены таким образом, единственным результатом будет сломанная рука.
Почему мастера боевых искусств ломают доски? Как мы видели, это действительно может помочь развить ваши навыки боевых искусств, по крайней мере, так утверждают некоторые практикующие. Тем не менее, растет движение людей, которые думают, что такое использование навыков боевых искусств немного грубо и на самом деле не помогает вам достичь ваших целей в вашем искусстве. Так что, пока вы знаете о недостатках, не стесняйтесь разбивать доски!
Пиломатериалы, обработанные давлением, используются как во внутренних, так и во внешних конструкциях. Он особенно популярен в наружном строительстве, коммерческом строительстве и морских установках, поскольку древесина непроницаема для элементов. Владельцы ранчо используют его для заборов. Коммунальные службы используют его для опор ЛЭП. Правительственные учреждения используют его для автобусных остановок и тротуаров.
Чаще всего им пользуются мастера-сделай сам. Для барьеров, чтобы оттенить сады. Для площадок для барбекю, столов для пикника и качелей.
Обработанные под давлением пиломатериалы доступны уже около 60 лет. Обработанная под давлением древесина — это действительно «древесина на все времена года»… прочный материал для наружных работ, устойчивый к гниению и насекомым. Большинство оригинальных формул основаны на мышьяке в качестве основного консерванта, помогающего пиломатериалам выдерживать экстремальные условия эксплуатации на открытом воздухе. Как и следовало ожидать, использование потенциально ядовитого вещества, такого как мышьяк, вызывало серьезную озабоченность, особенно когда дети подвергаются воздействию таких установок. Вы никогда не должны сжигать обработанную давлением древесину любого типа. При этом целлюлоза сгорает, а тяжелые металлы остаются в золе в более концентрированной форме. Без целлюлозы химические вещества теперь снова становятся растворимыми, какими они были до того, как были зафиксированы на целлюлозе, и в этой форме они снова токсичны. Зола обработанной под давлением древесины почти так же токсична, как и исходные химикаты. Для некоторых людей это шокирует. Каким-то образом, поскольку он начинался как дерево, мы должны быть в состоянии сжечь его. Но в наших домах есть много вещей, которые убьют нас, если мы их сожжем, например все пластиковые трубы, синтетические коврики и портьеры. Если вы хотите узнать о токсичности дыма от горящего пластика, просто поговорите с любым пожарным. Так что, как и многие вещи в нашем доме, не сжигайте обработанную под давлением древесину, закапывайте ее — выбрасывайте на свалку.
Если древесина имеет зеленоватый оттенок, значит, она подвергалась обработке давлением CCA. Чтобы решить проблемы безопасности обработанной под давлением древесины, в 2002 году Агентство по охране окружающей среды США убедило производителей пиломатериалов найти формулу для обработанной древесины, не содержащую мышьяк. В результате получается пиломатериал, обработанный ACQ (щелочной медью). Два типа лечения в настоящее время: амин четвертичного меди (ACQ) и азол меди (CA). CCA, что означает «хром, медь и мышьяк», наносится под давлением, чтобы проникнуть глубоко в пиломатериал, а затем отверждается в процессе «фиксации», который прикрепляет эти химические вещества высокодисперсным образом к целлюлозе древесины. Это оказалось экономичным, безопасным и долговечным. Он стал стандартом сохранения древесины во всем мире. Были предприняты попытки использовать менее токсичные химические вещества, но обработка на основе буры, как правило, выщелачивала и оставляла древесину открытой, хотя лучшие из них превратились в азол меди типа B или CA-B. ACQ существует уже давно, но стал обычным явлением только из-за экологического поэтапного отказа от CCA. Почему его использовали, а безопасность игнорировали, простой мышьяк был дешев. Большинство новых химикатов основаны на меди, которая недешева. Таким образом, чтобы сохранить разумную стоимость, пиломатериалы теперь обрабатывают в соответствии с их предполагаемым использованием, при этом содержание меди в консервирующих химикатах варьируется от 20 до 9.5 процентов.
Новые пиломатериалы, обработанные ACQ, содержат очень большое количество меди для замены мышьяка. Хотя это снижает желаемый риск отравления, возникает другая, но очень опасная проблема: повышенный уровень коррозии. Агентство по охране окружающей среды в основном занимается уровнями хромированного арсената меди (CCA) в обработанных под давлением — обработанных пиломатериалах , поскольку арсенат в CCA является разновидностью мышьяка, который является канцерогенным. Мы подвергаемся воздействию мышьяка — в основном в органических формах — каждый день, потому что очень небольшие количества присутствуют во всей почве, воде и пище. Обычно мы съедаем от 25 до 50 микрограммов (микрограмм — это миллионная доля грамма) в основном органического мышьяка в день. Низкий уровень мышьяка содержится во всем, что мы едим. Самый большой источник – моллюски. Почвы содержат как органический, так и неорганический мышьяк. По данным Министерства сельского хозяйства США, фоновые уровни мышьяка в почве (количества из-за геологического выветривания, а не загрязнения человеком) обычно колеблются от 0,1 до более 10 частей на миллион (частей на миллион), а до 40 частей на миллион считаются допустимыми. Выше этого уровня обнаруживаемые количества начинают обнаруживаться в детской моче, потому что дети проглатывают грязь.
Древесина обработана раствором, в состав которого входит шестивалентный хром. Это токсин в фильме «Эрин Брокович», который был основан на реальной истории неряшливого клерка, который связывает медицинские проблемы города с загрязнением питьевой воды.
Травмы от пиломатериалов, обработанных давлением
По данным Национальной академии наук, длительное воздействие мышьяка, который содержится в некоторых типах пиломатериалов, обработанных CCA давлением, может увеличить риск заболеваний легких, мочевого пузыря и рака кожи в течение жизни человека.
Среди происшествий:
В одной жалобе мужчина из Мельбурн-Бич сообщил Агентству по охране окружающей среды в 1997 году, что в течение трех лет он пилил дерево CCA на строительной площадке.
Конкретные пиломатериалы, представляющие опасность
В то время как другие списки дефектных продуктов могут быть сосредоточены на определенных брендах, в случае пиломатериалов, обработанных под давлением, нет целевых брендов. Вместо этого необходимо сосредоточиться на годе обработки древесины. Проблема в том, что новые обработанные под давлением пиломатериалы, не содержащие мышьяка, также таят в себе скрытые опасности, о которых мало кто догадывается. Если вы планируете построить проект на открытом воздухе этой весной, вам необходимо понять важные детали, чтобы ваша работа выдержала. И не думайте, что каждый строитель понимает всю серьезность этого вопроса. Особые опасения:
• Опилки обработанной под давлением древесины PT вызывают раздражение носа, глаз и кожи. Настоятельно рекомендуется использовать пылезащитную маску и защитные очки. По возможности избегать контакта с кожей. Мойте руки перед едой. Стирайте одежду после использования.
• Постарайтесь собрать как можно больше опилок для утилизации. Выполняйте резку в одном указанном месте и постелите тяжелый одноразовый пластиковый брезент под зону распиловки. Использование брезента особенно ценно, если вы должны косить участок, который вы не можете легко подмести, например, газон. Не допускайте попадания пыли на землю, где могут играть дети и т. д.
• Ни при каких обстоятельствах нельзя сжигать древесину, обработанную давлением. Пары могут быть токсичными, а зола очень токсична.
• Не используйте обработанную под давлением древесину для изготовления разделочных досок или любых поверхностей для приготовления пищи. Столы для пикника, изготовленные из обработанного под давлением дерева, прекрасно подходят для использования по назначению… для подачи еды (или игры в карты), а не для приготовления пищи! Но можно ли на это рассчитывать?
Правила безопасности при обращении и строительстве из новых пород пиломатериалов читаются так же, как и для старой древесины, несмотря на отсутствие мышьяка. По данным Environment Canada, избегайте использования новых обработанных под давлением пиломатериалов там, где возможен прямой контакт с пищевыми продуктами.
Держите его подальше от баков для корма для животных, поилок и компостных баков.
Носите перчатки и одежду с длинными рукавами при работе с пиломатериалами, обработанными под давлением, и надевайте пылезащитную маску при резке. Мойте руки после работы с продуктом, особенно перед едой, питьем или курением.
Стирайте рабочую одежду отдельно перед повторным использованием и никогда не сжигайте древесные отходы, обработанные под давлением. Из всех правил безопасности — как новых, обработанных давлением, так и старых — требование не допускать сжигания является наиболее важным.
Помимо правил безопасного обращения с прессованной древесиной, есть структурная проблема, связанная с неочевидным химическим взаимодействием.
Проблема связана с очень высоким уровнем проводимости меди. Проще говоря, пиломатериалы, обработанные ACQ, чрезвычайно агрессивны по отношению к металлическим крепежным элементам, таким как гвозди, шурупы, вешалки для настила и т. д. , где 13 человек погибли и еще 57 получили ранения. Первые признаки неисправности проявляются в быстром окрашивании древесины, окружающей эти крепежные детали, часто в течение нескольких недель после строительства. А через несколько лет выбор неподходящего крепежа приведет к преждевременному разрушению настила, поскольку гвозди и шурупы превращаются в рассыпчатый оксид железа.
Горячеоцинкованные гвозди и шурупы обеспечивают минимальный уровень защиты от коррозии, необходимый для современных пиломатериалов. Нержавеющая сталь еще лучше, хотя есть проблема. Не всегда легко узнать состав застежек, просто взглянув на них. На самом деле, вы не можете сказать, что у вас есть, просто на вид.
Если вы работаете с PT, содержащими мышьяк, и у вас возникают кратковременные проблемы со здоровьем, такие как головные боли, головокружение и мышечные спазмы, или вы замечаете чесночный запах изо рта или кала, позвоните в клинику гигиены труда или своему врачу. Это предупреждающие признаки чрезмерного воздействия. Симптомы будут варьироваться в зависимости от количества и продолжительности воздействия.
Есть ли решение?: Этот повышенный уровень коррозии должен заставить столяра больше думать о крепежных элементах, которые они используют в деревообрабатывающих проектах из обработанных пиломатериалов. Просто любой шуруп или гвоздь не подойдет; вместо этого ищите крепеж, специально предназначенный для использования с материалами, обработанными ACQ.
Какие типы крепежных изделий допустимы для использования в этом типе обработанных пиломатериалов?
Нержавеющая сталь или медь:
Крепеж из нержавеющей стали и меди практически не подвержен коррозии.
Оцинкованный крепеж:
Можно ли использовать оцинкованные гвозди и шурупы на новых пиломатериалах, обработанных ACQ? Да и нет. Обычный старый оцинкованный крепеж просто не рассчитан на повышенный уровень коррозии и может выйти из строя за очень короткий промежуток времени.
Однако многие производители крепежных изделий в настоящее время предлагают «горячеоцинкованные» винты, гвозди, подвесы и скобы под различными торговыми марками. Главное, найти на упаковке обозначение «G-185» (которое относится к толщине оцинковки). Все, что ниже уровня G-185, не подходит для пиломатериалов ACQ.
Некоторые производители также предлагают шурупы для настила (и другие соединители), которые имеют неоцинкованное покрытие, которое кажется нанесенным краской на крепеж. Обычно они имеют темно-зеленый или коричневый цвет, а на упаковке имеется четкая маркировка для использования на сырье, обработанном ACQ. Винты для настила, которые я предпочитаю использовать, дают пожизненную гарантию того, что крепеж не подвергнется коррозии при использовании пиломатериалов ACQ. Они легко доступны в большинстве центров по благоустройству дома. (Они часто включают специальную биту Phillips с квадратной головкой, предназначенную для использования с этими винтами.)
В настоящее время существует двенадцать уровней обработки давлением.
Каковы меры предосторожности при использовании обработанной под давлением древесины?
Второй предназначен для так называемых постоянных деревянных фундаментов, а третий предназначен для замены нижней плиты на каркасе стен в подвалах или других нижележащих объектах, особенно когда нижняя плита опирается непосредственно на бетонный фундамент, подверженный воздействию влаги. В обоих этих случаях древесина PT необходима для предотвращения гниения и продления срока службы.
Сначала окрасьте…
Многие производители выпускают полные линейки масляных и латексных продуктов, которые можно использовать для обработанной под давлением древесины. Вы можете сразу же нанести прозрачный консервант, но это должен быть продукт, изготовленный для использования на 9 0278 свежие пиломатериалы, обработанные давлением.
Даже не думайте о покраске свежеобработанной древесины!
Содержащаяся в нем влага «складывает палубу» и препятствует хорошей адгезии краски. Немедленно запечатайте свой проект консервантом для древесины, обработанным под давлением. Следуйте инструкциям консерванта относительно будущей покраски, обращая особое внимание на количество времени, в течение которого консервант должен выветриться перед покраской.
В некоторых исследованиях было отмечено, что краски и непрозрачные морилки для наружных работ не обеспечивают защиту от морилок, которые более глубоко впитываются в древесину.
Советы по работе с обработанной под давлением древесиной…
Если вы посмотрите на концы любой доски, то заметите, что кольца имеют особую кривизну. «Сторона коры» относится к стороне доски, от которой изгибаются кольца. Другими словами, «корой вверх» будет считаться палубная доска, у которой видимая кривизна волокон направлена вниз. На обработанной прессованием южной желтой сосне (наиболее распространенный вид) на некоторых кусках можно даже увидеть небольшое количество коры.
По этому вопросу было много споров из-за процесса, называемого «капированием». Под коробкой понимается склонность доски изгибаться по ширине при высыхании. В идеале вы бы хотели, чтобы все доски палубы были направлены вниз, чтобы дождь стекал с них, а не собирался на древесине.
Правда в том, что не все доски реагируют в «дикой природе», как в лаборатории или в столярном цехе. Например, в отличие от красного дерева или кедра, которые укладываются всухую, обработанная под давлением древесина укладывается влажной или даже мокрой! Избыточная влага от обработки консервантом может привести к чрезмерному короблению при высыхании, независимо от того, установлена ли она корой вверх или вниз! Другими словами, простое действие солнца и ветра на сушку может привести к тому, что верхняя часть доски высохнет быстрее, чем нижняя, что приведет к короблению независимо от открытой верхней части.
Надежна ли ваша палуба?:
Посмотрите на участки, где крепежные детали соприкасаются с обработанной под давлением древесиной. Некоторое количество белой коррозии является нормальным и совершенно безопасным. Однако если вы заметите красноватое ржавое пятно в области крепежных деталей или кронштейнов, у вас может возникнуть потенциально серьезная проблема. Было бы неплохо профессионально осмотреть вашу колоду и как можно скорее заменить неисправные разъемы.
— Древесина, обработанная под давлением, производится с использованием химикатов, которые очень токсичны в концентрированном жидком состоянии, и по этой причине очистные сооружения строго контролируются.
— Эти химикаты эффективно диспергируются в очень разбавленных концентрациях и закрепляются на целлюлозной структуре древесины в процессе обработки давлением. Органы здравоохранения США и Канады считают, что степень выщелачивания любого из этих химических веществ при типичных погодных условиях ниже любого уровня опасности.
— Древесина, обработанная под давлением, на самом деле безопасна в работе и на ней безопасно играть.
— Все виды древесины требуют мер предосторожности при работе с пылью и осколками. Обработанная под давлением древесина имеет особые меры предосторожности, касающиеся ее сжигания, а теперь и новые меры предосторожности, связанные с ее очисткой (см. ниже).
— Судебные иски, предпринятые против обработанной под давлением древесины, имеют тенденцию к успеху в средствах массовой информации, где нет бремени доказывания, но постоянно терпят неудачу в медицинских лабораториях и судах, где заявления о вреде для здоровья не выдерживают бремени доказывания .