Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Лазерные, плазменные станки, газо- и водорезки, плоттеры.
Алексей063
Кандидат
Сообщения: 55
Зарегистрирован: 26 июн 2016, 13:36
Репутация: 2
Настоящее имя: Алексей
Контактная информация:

Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Алексей063 »

Для моего хобби (радиосвязь на СВЧ) требуется разово изготавливать детальки из медной фольги толщиной 0,1мм
подобные той, что показана на рисунке. Это часть волноводного фильтра.
Расчёт идёт до третьего знака после запятой, а в изготовлении, для любительских целей, думаю приемлемая точность до 0,01мм
Много чего прочитал по лазерному раскрою, электроэрозионной обработке, методам травления и т.п., но не пришёл ни к какому выводу.
Сначала решил пробовать травление - это мне казалось самым простым. Полное фиаско, в размеры "лазерно утюжным" методом не попасть!

Прошу помочь советом, как реализовать (да и возможно ли это) в домашних условиях. Готов потратиться на это дело, да только не понятно, что купить за разумные деньги?
Вариант с заказом на фирме не годится. Тут цепочка простая: посчитал - сделал - проверил - не работает - исправил ошибки - внёс новые...
Размеры в миллиметрах (1458 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=194029&sid=39d8e28437d2776074b97676008fa112&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (24.15 КБ)</a>
Размеры в миллиметрах
Аватара пользователя
Serg
Мастер
Сообщения: 21923
Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
Репутация: 5181
Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Serg »

Если действительно нужна точность в 0.01, то только фотошаблоны, жидкий фоторезист и травление. Но и в этом случае такая точность сложнодостижима в домашних условиях.
Наиболее вероятный вариант - заказ на фабрике гибкой печатной платы...
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...
Алексей063
Кандидат
Сообщения: 55
Зарегистрирован: 26 июн 2016, 13:36
Репутация: 2
Настоящее имя: Алексей
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Алексей063 »

Проблема травления в том, что идёт подтравливание по торцам будущих отверстий. Учесть это при подготовке фотошаблона не получится, т.к. подтравливание не равномерное. Я думал о гибридном варианте (не знаю есть такой термин?): сначала с двух сторон наносится защитное покрытие, затем острым гравёром гравируются канавки (не насквозь) треугольного сечения и потом травление. Мне кажется, что если подобрать "правильный" гравёр и глубину канавок, то проблемы подтравливания можно избежать.
Хотя, это рассуждения дилетанта. Понятия не имею, достижима ли такая точность на домашних станках?
Аватара пользователя
Serg
Мастер
Сообщения: 21923
Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
Репутация: 5181
Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Serg »

На фабричной плате гарантирована точность 0.05 на тонкой фольге.
Точность в 0.1 думаю можно получить приличным домашним режущим плоттером. Во всяком случае у меня на принтерной плёнке толщиной 0.15мм за два прохода получается стабильно.

Мне кажется сама медная фольга не сможет "удержать" размеры с точностью 0.01...
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...
Алексей063
Кандидат
Сообщения: 55
Зарегистрирован: 26 июн 2016, 13:36
Репутация: 2
Настоящее имя: Алексей
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Алексей063 »

Serg писал(а): 30 мар 2021, 01:38 Мне кажется сама медная фольга не сможет "удержать" размеры с точностью 0.01...
Да, конечно. Если делать механическую обработку, то сначала придётся сделать "бутерброд" на вспомогательном носителе, по типу фольгированного текстолита. В последствии, полученная медная мембрана зажимается между двумя массивными половинками волновода. Проще говоря, работающими являются прямоугольные отверстия и перемычки между ними
calabr
Мастер
Сообщения: 937
Зарегистрирован: 04 янв 2019, 15:19
Репутация: 146
Настоящее имя: Calabr
Откуда: Киев
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение calabr »

Алексей063 писал(а): В последствии, полученная медная мембрана зажимается между двумя массивными половинками волновода.
А почему не делать тоже самое на текстолите? Можно взять тонкий.
Промышленные антенны обычно идут либо на текстолите, либо на керамике.
Советский военпром еще делал из толстой меди, но точно не из висящей фольги.
SVP
Мастер
Сообщения: 6135
Зарегистрирован: 19 дек 2012, 15:49
Репутация: 884
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение SVP »

Квадратные дырки... 0.01.... полагаю вполне все это получится эррозией :). Денег только надо мешок приготовить.

Лазер вряд ли вариант.
Либо урезать осетра и травить. Можно урезать еще и по толщине, нынешние печатные платы может даже и близки к 0.01 "по факту".
Обещают конечно погрубее гораздо точность. В принципе при фотоспособе и малой толщине меди ограничение в основном качество
фотошаблона, и если его делать в нормальной типографии...
Аватара пользователя
N1X
Мастер
Сообщения: 3653
Зарегистрирован: 16 фев 2015, 21:19
Репутация: 1645
Настоящее имя: Владимир
Откуда: Беларусь, Гомель
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение N1X »

С травлением не все так плохо. Советую попробовать травление с распылением раствора. Либо форсункой, либо ротоспрей. Очень сильно сокращает время и боковой подтрав.
Алексей063
Кандидат
Сообщения: 55
Зарегистрирован: 26 июн 2016, 13:36
Репутация: 2
Настоящее имя: Алексей
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Алексей063 »

calabr писал(а): 30 мар 2021, 03:47 А почему не делать тоже самое на текстолите? Можно взять тонкий.
Промышленные антенны обычно идут либо на текстолите, либо на керамике.
Советский военпром еще делал из толстой меди, но точно не из висящей фольги.
Фольгированный текстолит, да и другие ламинаты нельзя. В пространстве волновода (речь идёт только о фильтре) должен быть только металл!
Насчёт висящей фольги, похоже я не очень-то подробно всё описал. Вот половинка волновода, где сам волновод - это тоненькая продольная щель по широкой стороне. Мембрана распологается на этой же поверхности и накрывается второй половинкой. Всё это штифтовано для обеспечения геометрии и стягивается винтами. Внутри волновода остаются только прямоугольные отверстия и перемычки. Если речь идёт о перемычках, то это "Балка, защемленная с двух концов" (привет сопромату). Мне кажется, что это на столько мизерные деформации, что говорить о них не стоит. Но, всегда есть вариант расположения фильтра так, чтобы мембрана стояла вертикально.
Половинка волновода.jpg (1369 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=194057&sid=39d8e28437d2776074b97676008fa112&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (81.95 КБ)</a>
SVP писал(а): 30 мар 2021, 10:34 Квадратные дырки... 0.01.... полагаю вполне все это получится эррозией :). Денег только надо мешок приготовить.

Лазер вряд ли вариант.
Либо урезать осетра и травить. Можно урезать еще и по толщине, нынешние печатные платы может даже и близки к 0.01 "по факту".
Обещают конечно погрубее гораздо точность. В принципе при фотоспособе и малой толщине меди ограничение в основном качество
фотошаблона, и если его делать в нормальной типографии...


Осетра урезать уже некуда, я и так округлил размеры до второго знака. Обычные ламинаты имеют толщину фольги 35микрон, а СВЧ и того меньше. В этом и состоит одна из проблем, меня устраивает толщина не менее 0,1мм
Фотошаблон в лабораториях, где делаются подобные изделия, изготавливают в масштабе гораздо большего размера, а потом с помощью оптики (как фотоувеличитель, только наоборот) масштабируют до нужного размера на фоторезист.
N1X писал(а): 30 мар 2021, 11:45 С травлением не все так плохо. Советую попробовать травление с распылением раствора. Либо форсункой, либо ротоспрей. Очень сильно сокращает время и боковой подтрав.
Спасибо за совет, я как-то упустил из виду этот вариант, буду дальше копать в этом направлении!
AAN
Мастер
Сообщения: 284
Зарегистрирован: 14 апр 2015, 10:28
Репутация: 35
Настоящее имя: Антон
Откуда: Томск
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение AAN »

Несколько лет назад я делал СВЧ- волно воды, но только объёмные и делались фрезерованием алюмосплава. Размер Ваших невелик, сотку поймать несложно. Может, стоит перепроектировать?
SVP
Мастер
Сообщения: 6135
Зарегистрирован: 19 дек 2012, 15:49
Репутация: 884
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение SVP »

Алексей063 писал(а): 30 мар 2021, 15:29 Осетра урезать уже некуда, я и так округлил размеры до второго знака. Обычные ламинаты имеют толщину фольги 35микрон, а СВЧ и того меньше. В этом и состоит одна из проблем, меня устраивает толщина не менее 0,1мм
Толщина разная бывает, за отдельные деньги полагаю и втрое толще найти можно.
Но вот какая будет точность травления в этом случае вопрос открытый.

Я заказывал в своё время 1к1 в типографии фотошаблон, стоило сколько-то сот рублей. По виду геометрия отличнейшая.
Возможно если переделать фотоувеличитель и заказать 2к1 или 4к1, то засветить получится. Получится ли протравить...

Фрезеровать конечно проще. Но не тогда, когда квадратные дырки... фрезы менее 1мм не очень распространены,
но у меня помнится и 0.3 были. Однако на них было страшно смотреть не то, что работать.
А вот 0.8 я резал медь довольно успешно. Правда надо прикатывать к алюминиевому листу как-то.
Я клеил, в результате проклеилось не везде, и в каком-то месте образовалось недостаточно прочное место, там фрезу пришлось поменять :*(
Ломается моментально.
Аватара пользователя
Serg
Мастер
Сообщения: 21923
Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
Репутация: 5181
Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Serg »

Алексей063 писал(а): Осетра урезать уже некуда, я и так округлил размеры до второго знака.
Какие-ж там длины волн/частоты? Может пора уже оптику применять? :)
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...
Алексей063
Кандидат
Сообщения: 55
Зарегистрирован: 26 июн 2016, 13:36
Репутация: 2
Настоящее имя: Алексей
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Алексей063 »

Serg писал(а): 30 мар 2021, 21:28 Какие-ж там длины волн/частоты? Может пора уже оптику применять? :)
Это 76 ГигаГерц, длина волны 4,4мм. До оптики ещё далеко, но есть практика применения оптических линз для облучения антенны.
Диэлектрические же линзы работающие по принципу оптических давно применяются.
Что касается толщины материала, то она может быть и 0,5мм, и 0,3мм, и 0,1мм, и 0,05мм и 0,03мм - нет проблем купить такую фольгу.
Дело в том, что под 0,1мм у меня всё сделано и посчитано. Изменение толщины фольги влечёт за собой изменение геометрии, но проблема не в этом. Принципиальные вопросы останутся те же: фотошаблон, травление, мехобработка.
AAN писал(а): 30 мар 2021, 17:32 Несколько лет назад я делал СВЧ- волно воды, но только объёмные и делались фрезерованием алюмосплава. Размер Ваших невелик, сотку поймать несложно. Может, стоит перепроектировать?
Может и придётся. Можно даже перейти на другую конструкцию фильтров, например:
Фильтр духобъёмный.jpg (1293 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=194064&sid=39d8e28437d2776074b97676008fa112&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (220.78 КБ)</a>
Но тут свои проблемы в изготовлении да и настройка - танцы с бубном.
Аватара пользователя
Serg
Мастер
Сообщения: 21923
Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
Репутация: 5181
Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Serg »

Алексей063 писал(а): Принципиальные вопросы останутся те же: фотошаблон, травление, мехобработка.
Да не нужно самому этим заниматься, просто "нарисуйте" что надо и сделайте заказ на фабрике на гибкие печатные платы, они делаются на полиамидной плёнке - её потом можете растворить каким-нибудь фенолом и оставить только медь. Для большей толщины можно сначала припаять или ещё как приделать рамку и меди толщиной 0.1мм.
Всё равно травление такой толстой меди не вариант, при травлении стенка по любому подтравится примерно на те-же 0.1мм от размера шаблона.
Алексей063 писал(а): Может и придётся. Можно даже перейти на другую конструкцию фильтров, например:
Что-то не видно в таблице размеров с точностью 0.01мм... :)
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...
Алексей063
Кандидат
Сообщения: 55
Зарегистрирован: 26 июн 2016, 13:36
Репутация: 2
Настоящее имя: Алексей
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Алексей063 »

Ну, вообще-то видно. Эти фильтры можно настраивать винтом с мелкой резьбой, справа на рисунке.
И обратите внимание на то, с какой точностью указана частота. Частота подогнана так, что бы упростить изготовление, а затем, вооружившись бубном всё это настроить.
Но вариант рабочий, я видел такие фильтры. Возможно так и придётся делать если с фольгой не получится.
Cvazist
Мастер
Сообщения: 1080
Зарегистрирован: 16 окт 2017, 16:07
Репутация: 85
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Cvazist »

Лазер: https://youtu.be/VYHHGC4hnEw
Им же можно подгонять параметры фильтра под нужные характеристики.
Аватара пользователя
N1X
Мастер
Сообщения: 3653
Зарегистрирован: 16 фев 2015, 21:19
Репутация: 1645
Настоящее имя: Владимир
Откуда: Беларусь, Гомель
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение N1X »

Serg писал(а): гибкие печатные платы, они делаются на полиамидной плёнке - её потом можете растворить каким-нибудь фенолом и оставить только медь.
Они делаются на полиИмидной пленке, и с органическими растворителями эта пленка вполне себе совместима, поэтому возможно придется долго искать что ее растворяет, при этом не растворяя медь :)
Аватара пользователя
shatrovmaxim
Мастер
Сообщения: 434
Зарегистрирован: 26 сен 2016, 09:31
Репутация: 116
Настоящее имя: Максим
Откуда: Запорожье, Украина
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение shatrovmaxim »

Cvazist писал(а): Им же можно подгонять параметры фильтра под нужные характеристики.
Если б ты работал на таких лазерах то не писал бы это).
Нагрев/коробление/облой - это то от чего не уйти при обработке на таких лазерах, цветняк сильно хуже обрабатывается чем нержа на видео Левши. Сотку точно не словишь...
Cvazist
Мастер
Сообщения: 1080
Зарегистрирован: 16 окт 2017, 16:07
Репутация: 85
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение Cvazist »

shatrovmaxim писал(а): 31 мар 2021, 10:31 Если б ты
По моему:
1. Тонкая фольга должна просто испариться.
2. Довольно простая подстройка фильтра - подрезая кромку настраивать на нужную частоту.

Можно просто попросить Левшу вырезать такой фильтр из медной фольги и посмотреть на результат.
Аватара пользователя
shatrovmaxim
Мастер
Сообщения: 434
Зарегистрирован: 26 сен 2016, 09:31
Репутация: 116
Настоящее имя: Максим
Откуда: Запорожье, Украина
Контактная информация:

Re: Прошу совет по микрораскрою медной фольги

Сообщение shatrovmaxim »

Cvazist писал(а): По моему:
Это по твоему, а в реальности, 0,25мм латуни (для меди все ещё печальнее) выгрызается за 30 проходов лазера 25-30Вт (всё указанно для моего личноо оборудования, на другом станке/операторе будет иначе). Путем нехитрых вычислений получаем около 7-10 проходов для полной прорезки. Толщина пятна у стандартной линзы 0,026мм это при идеальном, равномерном фокусе.
И еще не забываем, что это не фреза, а испарение металла большими температурами происходящее в импульсном режиме...
Теперь попробуй с такими параметрами достичь точности в 1 сотку.
Я резал и гравировал 0.2 латунь, её сильно коробит от данных процедур. Иногда при гравировке заготовок значков, под эмаль (0.25-0.35мм) отпаиваются пины заколок, припаянные на ПОС-61.
Ответить

Вернуться в «Лазерные, плазменные и другие раскроечные станки»