Laser a fibra tagliata

Ora è più facile che mai per i produttori ottenere ottimi PCB (circuiti stampati). Con un software open source gratuito come KiCAD, possono inviare progetti a numerose aziende produttrici di PCB a prezzi accessibili e ricevere schede di qualità professionale in appena una settimana. Ma anche una settimana può essere un tempo eccessivo se si devono eseguire diverse iterazioni di progettazione di PCB, motivo per cui le tecniche di fabbricazione di PCB fai-da-te hanno ancora un posto nella nostra comunità. Sviluppato da un team dello Small Artifacts Lab dell'Università del Maryland, Fibercuit è un nuovo interessante sistema di fabbricazione di PCB basato su laser a fibra in grado di creare rapidamente prototipi di PCB e persino formare oggetti in rame 3D.

Oggigiorno sono in uso due tecniche comuni di fabbricazione domestica dei PCB: l'attacco chimico e la fresatura. L'incisione è un metodo collaudato che utilizza sostanze chimiche speciali per dissolvere il rame non mascherato su un PCB grezzo, lasciando tracce e cuscinetti. Ma l’incisione è complicata, richiede la perforazione manuale di fori passanti e si traduce in tavole ovviamente fatte in casa. La fresatura è più semplice, ma richiede una fresatrice/incisione e queste non sono economiche. Richiede inoltre l'uso di un respiratore e un'accurata pulizia per prevenire l'inalazione di polvere dannosa del substrato presente nell'aria.

Fibercuit è una tecnica migliore se hai accesso a un taglierino/incisore laser a fibra. I laser a fibra non sono economici: sono molto più costosi dei laser a stato solido a bassa potenza e persino dei potenti laser a CO2. Probabilmente non vale la pena acquistare un laser a fibra di questo tipo solo per fabbricare PCB, ma Fibercuit è interessante se si dispone già di un laser a fibra.

Questa tecnica non è rivoluzionaria (i PCB tagliati al laser esistono già), ma il sofisticato controllo software e il processo ottimizzato la fanno risaltare. L'idea è semplice: il laser a fibra taglia i bordi delle tracce di rame, dei pad e così via. Per creare un pezzo grezzo per questo processo, l'utente applica il nastro Kapton (il substrato) su un sottile foglio di rame. Un rullo aiuta a rimuovere le bolle. Il software prende un file di progettazione PCB e imposta il laser su un livello di densità di potenza inferiore per tagliare solo il rame, lasciando intatto il substrato Kapton. Un livello di densità di potenza più elevato può tagliare il Kapton per “trapanare” fori passanti.

Fibercuit ha due ulteriori assi nella manica. Innanzitutto, può utilizzare il laser per sciogliere la pasta saldante e formare giunti di saldatura. Ciò elimina la necessità di saldature manuali e accelera il processo complessivo di realizzazione di un prototipo. Quei giunti di saldatura non sono esattamente puliti, ma funzionano. Può anche piegare porzioni della tavola con l'applicazione molto precisa del calore. Ciò è utile per produrre PCB "kirigami" 3D, che siamo sicuri che alcune persone creative possano trovare un modo per applicare ai loro progetti.