Il est utile d’avancer sur plusieurs fronts à la fois afin d’éviter de mauvaises surprises. Aussi j’ai repris les essais concernant les moteurs d’aiguilles. Il ne s’agit plus d’essais de conception mais d’essais pour la fabrication. Après la construction de l’insoleuse, je vient de pratiquer les premières gravures de circuits imprimés pour les moteurs d’aiguilles. Après un premier essai soldé par un échec, je viens de faire une plaque de 8 modules qui sont parfaitement utilisables malgré quelques imperfections de gravure.
mercredi 28 juillet 2010
Le premier essai a été réalisé avec un typon imprimé sur transparent avec une imprimante à jet d’encre HP. La densité de noir est médiocre malgré des transparents adaptés. Il en découle une mauvaise protection aux UV du verni photo-sensible dans les plages où il devrait resté intact et ensuite une attaque du cuivre non voulue en ces points conduisant à des discontinuités électriques.
Pour le deuxième essais j’ai utilisé du papier calque. L’impression donne un noir bien plus intense sur une imprimante à jet d’encre surtout si l’on pousse les réglages d’impression sur une densité d’encre plus forte. L’inconvénient est que le papier réagit à l’hygrométrie et se gondole. il faut attendre qu’il soit bien sec afin que le typon retrouve une surface plane. Un défaut de planéité nuirait à la qualité de la gravure, le typon devant bien plaquer sur le cuivre. Pour des gravures très précises l’inconvénient du papier calque est sans doute une stabilité dimensionnelle réduite. Ici cela ne pose pas vraiment de problème et du reste je n’ai pas vu d’écart mesurable. Le typon est imprimé à l’envers afin que le côté encré soit directement en contact avec le cuivre afin que les UV ne passent pas par l’épaisseur du typon.
Le résultat est à la hauteur de mes espérances. Les 8 circuits ne présentent pas de défaut électrique et sont utilisables. Ceci malgré une maladresse au moment de la gravure au persulfate d’ammonium dont je donne le récit ci-dessous.
Voici le récit de ce qui m’est arrivé pour faire éviter la même bêtise à d’autres. Le persulfate d’ammonium est moins salissant que le percholurure de fer mais est aussi moins violent dans son action sur le cuivre et nécessite impérativement de travailler à une température plus élevée que la température ambiante (43°C idéalement). J’utilisais pour la première fois ma machine à graver constitué d’une cuve en plastique contenant le liquide et la plaque, un système de chauffage thermostaté et un agitateur à bulle d’air. Avant de commencer la gravure je retire le système de chauffe du bain car j’avais trop rempli la cuve. Ce système est constitué d’un tube de verre contenant une résistance chauffante et un thermostat. Je laisse le chauffage à côté sur la table quelques minute en l’ayant débranché et je vide une partie du persulfate. Une ou deux minute après je remet le chauffage dans le bain et là, consternation le tube de verre se brise en petit morceaux ! J’ai réalisé ma bévue. Les instructions précisent bien que l’on doit plonger la résistance dans le liquide avant de la mettre en chauffe, ce que j’avais fait. Ce à quoi je n’ai pas songé, c’est que une fois sortie du liquide et même débranchée, le verre du tube s’est mis à monter en température à cause de la chaleur intense de la résistance et son support. Cela me servira de leçon. Heureusement, le Train magique est une maison sérieuse qui vend au détail les pièces détachées : je ne suis pas obligé de racheter le kit complet, juste le système de chauffage.
Le côté positif de l’affaire, c’est que j’ai tout de même réalisé la gravure, sans système de chauffage. Le liquide était tiède mais à une température bien plus basse que celle voulue. La gravure a durée presque 30 mn alors que normalement en quelques minutes c’est fini, ce qui explique les quelques imperfections. Malgré cela le verni a très bien rempli son office et le cuivre est resté parfaitement intact au endroits protégés. J’ai donc une bonne marge de manœuvre lorsque les conditions parfaites seront réunies.
Gros plan sur le typon en papier calque
Le typon en papier calque pour les huit circuits
Typon en papier calque et dessous typon sur transparent plastique.
Gros plan sur le circuit imprimé obtenu après gravure.
Tours de main importants pour réussir.
Les explications qui suivent concernent l’utilisation des produits suivant vendus par le Train magique :
— verni photo-sensible pour protéger le cuivre, vendu en petit flacon avec tampon de mousse pour enduire la plaque (comme le cirage à chaussures).
— produit pour enlever le verni qui a été attaqué par les UV (même type de flacon).
L’opération la plus délicate est de sensibiliser la plaque. Il ne faut pas mettre une couche trop grande car alors il est plus difficile de la faire d’épaisseur uniforme. C’est cette épaisseur uniforme qui est vraiment importante à obtenir. Pour réussir cela j’ai passé l’éponge du flacon assez rapidement en bandes parallèles en déposant juste ce qu’il faut de liquide et sans trop m’attarder. Le verni sèche assez vite on peut profiter de ce court laps de temps pour incliner la plaque et à vue vérifier que tout s’étale bien sans sur-épaisseurs. Un contrôle visuel est possible car le verni présente une légère teinte verte surtout visible si il y a sur-épaisseur. L’opération reste hasardeuse. Si l’on n’est pas satisfait, on peut toujours recommencer cette opération avant d’aller plus loin en lavant la plaque à l’acétone. Je vais essayer de trouver une technique plus fiable pour réaliser la couche sensible. Le trempage est certainement à étudier, mais il n’est pas vraiment économique en verni. Le site du Train magique vend aussi du verni en litre mais le prix est vraiment dissuasif pour de petites quantités.
C’est très difficile d’éviter les sur-épaisseurs sur les bords de la plaque à cause des effets de capillarité. Il faut donc absolument prévoir une marge inutilisée sur toute la périphérie (5 mm environ c’est suffisant).
Avec mon typon sur calque et mon insoleuse, 4 mn d’exposition aux UV conviennent bien.
Pour révéler la plaque je frotte avec l’éponge du flacon de révélateur aussi longtemps qu’il le faut pour bien voir apparaître tous les éléments du dessin. Là aussi le contrôle visuel est possible car le cuivre retrouve sa couleur aux endroits sans verni. Frotter avec douceur est bien plus efficace que simplement répandre le liquide révélateur sur la plaque.
J’ai souhaité réaliser moi-même l’opération de sensibilisation car j’ai encore une surface assez importante de circuit imprimé simple face sur bakélite. La solution consistant à utiliser des plaques pré-sensibilisées est sans doute préférable (il y a tout ce dont on peut rêver sur le site du Train magique). Mais c’est tellement plaisant d’essayer soi-même !
Ces conseils ne sont que des précisions qui viennent compléter les informations de base données sur le site du Train magique qui mérite vraiment le détour.
