Simplificate 2.0

Si algo parece muy complicado, es que esta mal explicado.

Laminadora para hacer “PCB al Laser”

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Laminadora multifunción con control de temperatura por NTC, en el centro.

Laminadora multifunción.

Cada vez que hago placas PCB me encuentro con un molesto problema que es el numero de repeticiones que tengo que hacer hasta que logro un resultado que merezca la pena, ¿por qué? pues por que el sistema de la plancha y la impresora láser tiene el inconveniente de que es muy manual y todo lo que el hombre haga a mano tiene muchas posibilidades de salir mal, así que llevo varios meses pensando en como podía solucionar el problema sin tener que usar placas fotosensibles, ¿ Por qué no quiero usar placas fotosensibles?, pues por que son más caras, son difíciles de revelar ( aunque le tengas cogido el tiempo a la insoladora sigue siendo susceptible de fallar el revelado ) y sobre todo el papel de transparencias es caro.

Compré el otro día por eBay un rollo de 30 cm * 200 cm de film seco fotosensible ( photosensitive dry film ) y para pegarla en la PCB según el chino que lo vende se puede usar una plancha a media temperatura, pero lo probé y salio muy mal, salio mal por que se pega bien en algunas partes y en otras no, como le pasa al láser en la PCB a la plancha y ya por fuerza tenia que gastar el rollo, así que, como tengo una laminadora de plastificar papel (una plastificadora del Lidl de 18 €) pues la desmonte completamente para ver como funciona.

El funcionamiento de las laminadoras estas es muy simple, el circuito es más simple que el mecanismo de un chupete, al enchufarla a la pared y encenderla dos resistencias comienzan a calentar los rodillos de goma, estas resistencias a su vez se alimentan del enchufe pero a través de un termocontacto, que cuando llega a la temperatura de trabajo se abre el contacto dejando las resistencias sin corriente y evitando así que sobrepase la temperatura, pero el problema viene en que los termopares son contactos mecánicos y tienen una altísima inercia térmica ( cuando se calientan al ser metálicos tardan mucho en enfriarse) esto hace que no sean nada precisos.

Yo para planchar PCB y pegar el film fotosensible necesito que la temperatura sea más alta y ademas que sea más constante, que no se desvíe mucho de los valores medios que quiero obtener, para ello he diseñado este circuito basado en un amplificador operacional LM324, funcionando en modo comparador.

Esquema electrónico del circuito.

En el esquema se puede ver en primer lugar el circuito de alimentación ( arriba / izquierda ), es un rectificador de media onda al que soló se le ha añadido un LED de encendido.

Se puede ver el circuito de salida de alimentación de las resistencias de caldeo, formado por un relé y un transistor BC107 ( abajo / izquierda ), este relé se activa hasta que se alcanza la temperatura de trabajo que seleccionemos.

El circuito que queda es el control lógico de la temperatura, formado por un Amplificador Operacional LM324, funcionando como comparador de voltaje ( esto es que mientras el voltaje de la pata 2 es inferior al de la pata 3 la salida es VCC, cuando es superior 2 al 3 la salida es GND ), la entrada en la pata 2 es un divisor de tensión formado por una NTC de 100 k ( a 25 ºC la resistencia es de 100 k Ohm ) y una resistencia variable de 100 k, por lo tanto cuando la temperatura sube la NTC va bajando su resistencia, hasta que con 200 ºC segun el fabricante la resistencia de la NTC es 900 Ohm, por lo tanto la tensión en la pata 2 va subiendo con la temperatura.

En la pata 3 ajustamos un voltaje entre VCC y GND con una resistencia variable, mientras la tensión de la pata 3 sea superior a la de la pata 2 el relé que alimenta a las resistencias seguirá activo, cuando llegue a la misma tensión el relé se apaga hasta que vuelva a bajar la tensión de la pata 2, ( que sera cuando baje la temperatura de la NTC ), se usa una NTC por que la inercia térmica es de menos de 1 grado y por lo tanto mantiene la temperatura mejor que un termocontacto.

Placa de control de la laminadora terminada.

En la imagen se aprecia el trafo de entrada, justo debajo un fusible de 2,5 Amperios y el relé con el transistor BC107 ( encapsulado TO-18 ) a la izquierda del relé esta el LM324 y a la derecha las dos resistencias variables, los cables trenzados azules y rojos son los que van a la NTC (esta tiene que ir aérea para poder acercarlo a los rodillos).

El sistema de ajuste de la temperatura es por ley de Ohm, al ser un divisor de tensión lo que forma la NTC con la variable la tensión en el centro del divisor sera igual a:

Vcc = Vntc + Vr

Vr = Vcc – Vntc

Vr = Vcc – Rntc * (Vcc / ( Rntc + Rr))

Para no tener que andar con la formula a cada vez que quiera ajustar una temperatura he hecho una tabla de Open Office ( ya se sabe que es el Office de la gente GNU/GPL) para que me haga los cálculos de forma automática.

Calculador de voltaje.

Lo podéis descargar de aquí. http://www.megaupload.com/?d=AFTQ27TS

En la tabla hay que intrducir por un lado el valor de la resistencia fija del divisor de tensión, en mi caso las ajuste a la mitad a 50K Ohm, la tensión de trabajo del divisor de tensión, (tensión de entrada del circuito ) en mi caso es de 15,7 Voltios y la resistencia de la NTC según la tabla del fabricante de la NTC ( esta tabla la da el fabricante en su Datasheet).

Tabla de resistencia según temperatura de la NTC que estoy usando.

Si sabemos a que temperatura queremos que trabaje la laminadora tan solo tenemos que ajustar el divisor de tensión de la pata 3 del comparador a la tensión que nos dice la tabla, por ejemplo según la tabla para 180 º C tengo que poner 15,4 Voltios en el divisor de tensión fijo, cuando la NTC alcance la temperatura de 180º C la tensión del divisor de la pata 2 del comparador sera superior a la de la pata 1 y se desactivara el relé.

Placa montada en su sitio, ( el montaje es "made in Taipei")

Aunque en el esquema original había un led que me indicaba que la temperatura se había alcanzado al final por un error de diseño cuando se encendía el led no se apagaba el relé y tuve que cortarle las patas para que no interfiera en el funcionamiento del control de temperatura, una vez que ya verifique el funcionamiento toca probar que tal funciona.

Laminadora encendida y funcionando, justo en el centro de los rodillos podéis ver la NTC.

El resultado es una verdadera maravilla, el papel donde imprimo el Layout es el de publicidad del Bricor ( lo importante es que sea ese papel de publicidad tan delgado y brillante ) y la verdad que he logrado un nivel de detalle muy alto, no tiene  nada que envidiar a otros métodos como el insolado ( y encima puedo plastificar y pegar film fotosensible y quemarme las manos y …) recomiendo que se pongáis unos guantes por que sale caliente caliente de la laminadora, yo lo pase unas 10 veces en total a 180  ºC y el resultado es.

Placa ya atacada después de pegar el toner con la laminadora y separar el papel.

Placa limpiada con estropajo de aluminio de la cocina.

Vista de cerca de las pistas, fijarse que nivel de detalle en los bordes.

Written by cuningan

24 mayo, 2011 a 12:05

Publicado en Inventos

15 comentarios

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  1. Muy bueno colega, justamente estoy en viaje a casa en el colectivo, acabo de comprar una laminadora usada, la misma llega a solo 150 grados centigrados por lo que la probare original, y de no obtener el resultado esperado hare la variacion de la electronica. No veo la hora de estar en casa,para probarla !!! LA MAAarca es DASA modelo 330. MUCHAS GRACIAS POR TU APORTE !

    juan_metal_940@hotmail.com

    7 enero, 2019 at 21:25

  2. Hola amigo! podrías decirme que laminadora es? la marca y modelo… es que quiero hacerme con una pero no me decido por cual… Gracias!!!

    Aikar

    30 octubre, 2013 at 18:13

  3. Una pregunta, usas el cloruro ferrico, o algun producto para las pistas o a que te refieres con “Placa ya atacada después de pegar el toner con la laminadora y separar el papel” ?? =)

    uriel torres

    10 febrero, 2013 at 20:17

    • Uso Cloruro Ferrico o Agua oxigenada… lo que me pille a mano.

      cuningan

      11 febrero, 2013 at 10:07

  4. Hola, tuviste problema con el grosor de la placa? En el manual de mi laminadora dice que el grosor debe ser de a lo mas 125 micrones…

    Francirius

    17 enero, 2013 at 1:58

    • No tuve ningun problema con el grosor, puede ocurrir que se atasque un poco por el grosor pero le voy empujando con la mano a a la misma velocidad y listo.

      cuningan

      17 enero, 2013 at 12:46

      • Gracias, hice una prueba sin modificar, y la placa pasa bien…ahora me queda la duda, por que mi laminadora usa 3 termostato, uno es la indicacion de que alcanzo la temperatura, y 2 en serie con las resistencias calefactoras, que me imagino que uno es el de seguridad y el otro el de control, El circuito de control lo debo poner en ese termostato??
        Gracias!

        Francirius

        21 enero, 2013 at 3:34

        • Usa solo 1, un termocontacto ( se distingue por que es el más grande, suele estar conectado con terminales faston, hace un ruido tipo “click” cuando esta a la temperatura, los otros dos que son cilindricos y como metalicos son fusibles termicos, se queman cuando la laminadora llega a 220ºC

          cuningan

          22 enero, 2013 at 10:40

  5. Muchas gracias, justamente tenia esa misma laminadora y monté un circuito parecido y va de perlas!! como fijaste el conjunto a la madera que lo soporta???

    0dayly (@0dayly)

    26 noviembre, 2012 at 2:24

    • Pues con una pistola de goma caliente, pero se me derrite con el calor, al final le puse un poco de alambre

      cuningan

      26 noviembre, 2012 at 9:06

      • es que a mi con esa misma laminadora del lidl, a partir de unos 130 grados se funde el plastico de los soportes y los rodillos dejan de hacer presion, creo que esta irreparable… jeje no pasa nada a ver cuando hacen otra promo de laminadora en el lidl!, ya regulare mejor para ponerlo en menos temperatura.

        0dayly (@0dayly)

        28 noviembre, 2012 at 11:47

        • Yo la tengo puesta a 200ºC y efectivamente me ocurre lo mismo, pero seguramente tu la dejas encendida más rato que yo, yo la pongo, paso la placa y apagado directo, pero no creo que dure.

          cuningan

          28 noviembre, 2012 at 16:21

  6. Yo de mayor quiero ser sindicalista, vivir la vida, y si pudiera volver a la niñez estudiaria letras de las de estudiar mucho que al fin y al cabo solo es estudiar, después nada de pensar, te buscas un buen “boquete” en cualquier organismo publico de defensa del idioma “arameo” y un libro cada 10 años y a vivir.

    cuningan

    24 mayo, 2011 at 13:05

  7. Por cierto, tengo que contarte lo bien que me lo he pasado este fin de semana intentando instalar OrCAD 16.3, 15.7…

    Solo te adelanto el resultado: 2, si 2 formateos en el mismo dia.

    iPadnano

    24 mayo, 2011 at 12:20

  8. Dani, yo de mayor quiero ser como vos! xD
    Sos un genio!
    Que maravilla… han quedado impresionantes!

    Y yo te digo una cosa, prefiero el diseño “Made in Taipei” que el Made in china! Ha quedado guaipisima jajaja!

    iPadnano

    24 mayo, 2011 at 12:18


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