Dispositivos de silicona: 19 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Los dispositivos de silicona brindan las primeras ventajas de la electrónica suave y elástica a través de un enfoque amigable para el fabricante. Al seguir este Instructable, aprenderá las habilidades básicas necesarias para crear sus propios circuitos electrónicos blandos totalmente integrados. ¡Piensa en Baymax! Es una excelente visión de futuro de un robot blando que solo se hará realidad mediante el desarrollo de circuitos electrónicos blandos.

"Espera Noagels … ¿Qué quieres decir exactamente con este hocus-pocus de 'circuitos electrónicos blandos'?"

Bueno, en resumen, la electrónica extensible promete naturalizar la forma en que estamos rodeados e interactuamos con nuestros dispositivos. Literalmente, son circuitos electrónicos blandos y 'elásticos' que abren nuevas posibilidades en la interacción humano-computadora y son una tecnología clave detrás de Soft Robotics.

Los dispositivos de silicona representan un enfoque de fabricación que es único porque aporta tecnología a la comunidad Maker que solía residir en grupos de investigación científica. Por supuesto, el proceso de fabricación demostrado por Silicone Devices no es la única ruta hacia la electrónica flexible y elástica ni es completamente nueva. La ciencia funciona en pasos incrementales. Uno de nuestros pasos es hacer que la tecnología sea fácil de implementar y llegar a los fabricantes de todo el mundo. (Esto significa usted. ¡Aquí mismo, ahora mismo!) A través de nuestro enfoque de fabricación, puede crear sus propios circuitos blandos. Silicone Devices admite la inclusión de microcontroladores, componentes de E / S y una fuente de alimentación, todos combinados en un dispositivo independiente.

Este trabajo se logró gracias a la colaboración de Raf Ramakers, Kris Luyten, Wim Deferme y Steven Nagels (ese soy yo) en la Universidad de Hasselt, Bélgica. La técnica presentada en este instructivo se publica en el lugar principal de la interacción humano-computadora: los factores humanos en los sistemas informáticos (CHI 2018). Este instructable tiene como objetivo comunicar los resultados de nuestra investigación más allá de la comunidad académica. Hay más información detallada para leer, si lo desea: Aquí está la página del proyecto de Dispositivos de silicona, la publicación académica completa se puede encontrar aquí, y se puede encontrar un trasfondo más general sobre la fabricación de componentes electrónicos extensibles basados en interconexiones aquí..

Sin embargo, para asegurarse de no TL; DR, ¡pongámonos manos a la obra!

Que necesitarás:

• Acceso a una cortadora láser de CO2 de Fablab o Makerspace (referencia: una Trotec Speedy 100R de 60 W)
• Aerógrafo (preferido) o botella rociadora (alternativa más accesible)
• láminas de acrílico / PMMA / plexiglás (suficientes para cortar 2 cuadrados de 280x280 mm) hemos usado 3 mm de grosor, cualquier cosa desde 1,5 mm en adelante debería funcionar
• Adhesivo de vinilo negro (suficiente para cortar 4 cuadrados de aproximadamente 260x260 mm) (usamos MacTac 8900 Pro Matte black)
• Spray desmoldeante (Voss Chemie Trennspray, Smooth-on Ease Release)
• Metal líquido: Galinstan (lo mejor es tener 10 g a mano, dependiendo de lo derrochador que sea, puede usar cualquier cantidad superior a 5 g)
• 2 pipetas desechables de 3ml para llevar Galinstan de su envase a la plantilla
• Pincel fino, como el de este juego.
• Rodillo de goma suave (también llamado brayer de goma '', como este)
• Imprimación de silicona (Bison Silicone Primer probado, el promotor de adhesión 3M AP596 también podría funcionar)
• Un tubo de sellador de silicona barato + dispensador (pistola de calafateo)
• Silicona de curado rápido de 2 componentes a base de platino (Siliconas y más probadas, alternativa DragonSkin 10) Con los archivos de diseño proporcionados, no debe exceder los 150 g. Sin embargo, la mayoría de los kits se venden en cantidades de 1 kg.
• 3 tazas para mezclar (> 100 ml) y varillas para mezclar (6 "es lo más conveniente)
• Escala con precisión de 0,1 o 0,001 gramos (estos portátiles hacen el truco)
• Recubridor de hoja reconfigurable en altura o versión de bricolaje cortada con láser en alturas de 1 mm, 1,5 mm y 2 mm (TODO, instructable por separado súper corto en esto)
• 2 LED de perfil bajo de tamaño 1206 (Digikey, Farnell)
• 2 resistencias de 100 ohmios de tamaño 2010 (Digikey, Farnell)
• Cinta de cobre o aluminio. El papel de aluminio es aún mejor (si es necesario lavar el pegamento de la cinta)
• Pinzas finas
• un cuchillo X-acto

• Cinta Scotch Magic

¡Este tutorial entra en bastante detalle! Por favor, no se sienta repelido por la cantidad de pasos o descripciones extensas. Dado que estamos sellando nuestro sistema con silicona, será difícil corregir los errores que se hagan evidentes en la fase de prueba. Por lo tanto, tendrá que leer cada paso con atención y hacerlo bien desde el principio. Todo el proceso no debería durar más de 2 horas si tienes todas las herramientas continuamente a tu disposición y empleas silicona de fundición con un tiempo de curado de 15 minutos.

Este tutorial utiliza un diseño muy básico de un dispositivo de silicona, que consta de 4 almohadillas de contacto, 2 LED y 2 VIA como ejemplo de ejecución. El resultado final se muestra en la foto y el video en la parte superior. Si bien este diseño es bastante básico, nuestro enfoque de fabricación de bricolaje admite muchos tipos de componentes SMD y cualquier cantidad de capas. Por lo tanto, nuestro enfoque escala a circuitos extensibles de cualquier complejidad, como lo demuestran los diseños de ejemplo en el video de YouTube vinculado al comienzo de este instructable.

Todos los archivos de diseño (incluidos como.zip) aquí. Práctica recopilación de instrucciones en PDF individuales aquí.

Paso 1: Placas de inicio + transferencia de corte por láser

Como primer paso, deberá cortar con láser algunas placas de soporte rígidas para trabajar.

¿Por qué necesitas 2 platos? Bueno, después de crear una capa de componentes en la placa de inicio lisa, adheriremos la hoja de silicona con los componentes dentro de la placa de transferencia, voltearemos la pila, quitaremos la placa de inicio lisa y expondremos los componentes de su parte trasera. La placa de transferencia tiene pequeños orificios para permitir que el aire escape cuando se trata de una capa de silicona húmeda en el paso 7.

Exigencias a las placas portadoras:

• Debe tener el mismo tamaño para una alineación adecuada en el paso de transferencia

• Tamaño: 280x280 mm

• Material: acrílico transparente (PMMA o vidrio Plexi)

• Marque la placa de inicio en la esquina superior izquierda, la placa de transferencia en la parte superior derecha

Paso 2: Prepare la placa de inicio para los componentes

Comenzaremos a construir nuestro circuito en la placa de inicio suave en este paso. Más adelante, sin embargo, queremos quitar esta placa de nuevo. Por lo tanto, debe comenzar rociando una fina capa de spray desmoldeante sobre toda la superficie de la placa de inicio. A continuación, coge una pegatina de vinilo negro con unas dimensiones unos centímetros inferiores a las de tu placa de salida. Luego retire el papel adhesivo y coloque el adhesivo plano sobre y en el centro de la placa de inicio; lado pegajoso hacia arriba. Asegure la pegatina en su lugar con cinta adhesiva (tenga cuidado de no tirar de la cinta con demasiada fuerza, ya que esto provocará arrugas en la superficie de la pegatina). Termine con otra capa de spray desmoldante encima de la superficie pegajosa. Asegúrese de mantener la boquilla a unos 20 cm por encima de la superficie y rocíe una capa suave y continua. Consejo: rocíe dos veces y siguiendo un patrón de cuadrícula superpuesto.

Preparando el plato de salida:

• Corte la pegatina a la medida (aprox. 2 cm más pequeña que las dimensiones de la placa)

• Ponga carga estática en la pegatina y el plato frotando con un paño de algodón o una toalla de papel, esto hará que quede plano de manera más uniforme

• Suelte la placa de inicio de la pulverización (dos veces y en un patrón de cuadrícula)

• Adhesivo de cinta adhesiva a la placa de inicio, con el lado adhesivo hacia arriba

• Marque las marcas de colocación de los componentes con un cortador láser (P = 6-7) NO CORTE A TRAVÉS

• Libere la hoja adhesiva en aerosol (dos veces y en un patrón de cuadrícula)

Paso 3: Prepare la placa de transferencia para la adhesión selectiva

Para garantizar una alineación adecuada durante todos los pasos posteriores al paso 7, haremos que nuestra silicona cree una unión fuerte con la placa de transferencia en lugares fuera del contorno de nuestro circuito blando. Esta fuerte unión se obtiene mediante el tratamiento previo de la placa de transferencia con Bison Silicone Primer. Al final del proceso de construcción, querrá separar fácilmente su circuito blando de la placa de construcción y, por lo tanto, no se unirá a ella. Por lo tanto, debemos mantener el área ocupada por nuestro circuito blando libre de material de imprimación. Hacemos esto cubriendo esta área durante la pulverización de la imprimación con una pegatina cortada a medida. Esta máscara se obtiene pegando una pegatina (de forma normal, con el lado adhesivo hacia abajo) a toda la superficie de la placa de transferencia y posteriormente cortando con láser el contorno del circuito + la forma de margen de 5 mm de la pegatina. Se elimina el exceso de material adhesivo.

Tenga en cuenta:

• Cortar la pegatina a la medida (dimensiones aproximadas de la placa)

• Aplicar adhesivo sin introducir burbujas de aire.

• El diseño debe reflejarse (la placa se colocará boca abajo)

• Corte la máscara de imprimación (contornos del tablero + margen de 5 mm) con cortador láser (8-9 W)

• Elimine selectivamente la pegatina para exponer el plexi subyacente. Deje las partes adhesivas que cubren el área de la placa de circuito.

Paso 4: Colocación de componentes

Una característica algo contraria a la intuición es comenzar con los componentes antes de las trazas conductoras. Coloque tanto las resistencias como los LED como se indica en la imagen proporcionada aquí.

¿Por qué colocamos los componentes primero? Necesitamos que nuestros componentes estén bien reticulados con el material de silicona que los rodea. En la parte superior y en los lados, esto es fácil de lograr. En la parte inferior, sin embargo, queremos unir nuestra silicona al componente en todas partes, excepto en los puntos que serán contactados por trazas conductoras. Una forma de lograr esto es, en consecuencia, a) incrustando y uniendo la parte superior de los componentes en una lámina de silicona, b) volteando la pila para exponer las almohadillas de contacto de cada componente, c) aplicando trazas conductoras y solo después d) uniendo el área de la superficie inferior restante del componente expuesto a una segunda capa de silicona de fundición. Estos pasos a) b) c) yd) se analizan más adelante en la tabla I.

Pautas generales para este paso:

• Coloque los componentes de acuerdo con el diseño del circuito en la placa de inicio. Empuje el componente firmemente a través de la capa de liberación rociada hacia la capa adhesiva de la pegatina. De esta manera permanece en su lugar.

• Los componentes deben ser SMD. Preferiblemente tamaño 2010 o más grande. El espacio en los pines vecinos de un IC no puede ser inferior a 0,8 mm. Los paquetes TQFN son el límite inferior.

• Cada componente colocado debe tener sus almohadillas de contacto en el plano con la capa adhesiva de la pegatina.

Paso 5: Aplicación de la imprimación

La aplicación de la imprimación es un paso crucial que no se puede omitir. Sin una buena adherencia entre el componente y la silicona circundante, la tensión crearía un ajuste holgado de la silicona alrededor de cada componente. Este ajuste holgado permitiría que el metal líquido fluyera a través de las almohadillas de contacto y, por lo tanto, introduciría pantalones cortos. Una capa delgada y uniforme de Bison Silicone Primer debe cubrir completamente todas las partes expuestas del componente que se encuentra plano sobre la etiqueta.

Por tu consideración:

• Utilice imprimación de silicona Bison y un cepillo de aire (Sealey Tools AB931)

• Rocíe los componentes en la placa de inicio con una capa delgada desde todos los ángulos

• Deje secar y continúe inmediatamente con el paso 6 para una reticulación óptima.

Paso 6: Revestimiento de silicona moldeada / cuchilla

A continuación: ¡moldear silicona alrededor y sobre nuestros componentes! El grosor de esta capa debe ser alrededor de 300 micrones más que el grosor del componente más grueso. Para los componentes indicados al principio de este Ible, esto significa 1 mm. Para lograr este espesor requerido, usaremos una barra de inundación que barremos a través de la superficie exactamente a esta altura. (Para las mentes curiosas: término de jerga para esto es recubrimiento de cuchillas).

La silicona de fundición por sí sola no es viscosa. No mantendría la forma después de darle cierta altura. Por lo tanto, se aplica una especie de "piscina" de masilla acrílica más viscosa (sellador de silicona). No queremos untar este sellador en nuestra muestra: es por eso que cubriremos dos veces y desde el medio hacia afuera.

Lista de viñetas:

• Coloque el kit de masilla acrílica alrededor del perímetro requerido de la lámina de silicona

• Mezclar silicona de poliadición de platino de dureza Shore 15 de 2 componentes

• Vierta en la "piscina" de masilla, comenzando desde el medio y en todos los componentes

• Cuchilla recubierta con una capa de silicona con una altura de 300um> componente más alto

• Espere a que la silicona se cure

Paso 7: adhiera la placa de transferencia

¡Oye, estás haciendo un gran trabajo hasta ahora! Normalmente, en este punto hay una hoja de silicona llena de componentes que le devuelve la sonrisa. Los componentes deben estar completamente cubiertos de silicona y sus contactos inferiores deben quedar planos sobre la placa de soporte de vidrio plexiglás con una pegatina de vinilo entre ellos. ¡Ahora volteemos esta pila y expongamos esos contactos!

* inserte aquí la advertencia de desalineación *

Lo que tenemos en este punto es una hoja de componentes que se colocan exactamente (hizo un trabajo preciso, ¿verdad?) De acuerdo con un diseño digital alineado con la esquina superior izquierda de su placa de soporte. Ahora tenemos que colocar una segunda placa en la parte superior, adherir la losa de silicona, voltear la pila y quitar la primera placa portadora, ¡todo sin perder la alineación de las esquinas! Verá que esto es más fácil de lo que parece. Asegúrese de tener un buen tornillo de banco o una esquina recta alrededor de la cual pueda empujar las placas para alinearlas.

Primero debemos rociar nuestra segunda placa portadora (la que tiene los orificios de aire) en la que ya ha colocado una pegatina de vinilo y cortarla para formar una máscara de imprimación. Rocíe en un patrón uniforme y continuo. A continuación, retire la etiqueta adhesiva de la mascarilla de imprimación.

Ahora tome su placa con la losa llena de componentes. Alinee su esquina superior izquierda con su tornillo de banco o esquina recta. A continuación, mezcle un poco más de silicona (unos 50 ml estarán bien). Viértelo encima de la losa de silicona y extiéndalo en una capa más o menos igual. A continuación, tome la segunda placa portadora (con orificios de ventilación) que acabamos de cebar. Su esquina derecha rop estaba marcada unos pasos hacia atrás. Colóquelo encima de la primera placa rociada con el lado hacia abajo y con la esquina marcada también hacia abajo en alineación con la marca superior izquierda en la placa de inicio. Presione hacia abajo, exprima las burbujas de aire y siga alineando las placas en el medio. Exprimir más silicona a través de los orificios hace que haya menos burbujas de aire y una mejor unión. Sin embargo, casualmente, esto también significa más dificultades para usted cuando mueva las placas para alinearlas más. Así que alinee primero, luego comience a exprimir el aire.

Finalmente, espere a que la silicona se cure.

Una descripción general de la lista corta:

• Rocíe la placa de transferencia con imprimación. Quitar la mascarilla de imprimación

• Mezclar silicona de poliadición de platino de dureza Shore 15 de 2 componentes

• Aplique una capa uniforme sobre el componente ahora curado que contiene la lámina de silicona, aprox. 1 mm de espesor

• Placa de transferencia, con el lado imprimado hacia abajo

• Alinear con la placa de inicio

• Aplique presión, exprima el aire

• Verifique la alineación dos veces

• Espere a que la silicona se cure

Paso 8: Retire la placa de inicio

Se acabó la parte crucial. ¡Trabajemos ahora hasta el momento en que podamos verificar sus habilidades de alineación!

Tome su sándwich plexi-silicone-sticker-plexi, use un cuchillo de corte para aflojar la cinta adhesiva en los bordes de su etiqueta de vinilo. La placa de inicio de plexiglás debería desprenderse fácilmente ahora. Si este no es el caso, use un objeto plano entre la pegatina y su plato o entre ambos platos para aflojar la pila. Tenga cuidado de no romper su pila de silicona de la segunda placa (con agujeros) ya que esto introduciría desalineaciones.

Si los componentes se colocaron correctamente, adhiriéndose a la pegatina, y el proceso de silicona se realizó con el cuidado suficiente para no arrancar los componentes de su lugar; ¡Ahora debería tener sus componentes con sus partes traseras bien expuestas!

Usa un multímetro para medir el valor de cada componente. (las resistencias miden ohmios, el LED usa la configuración de diodos para iluminarlas). De esta manera, puede verificar eléctricamente si no hay una película delgada de adhesivo adhesivo o silicona fundida que cubra las almohadillas de contacto, apenas visible a simple vista.

En breve:

• Afloje la etiqueta adhesiva en un lado del sándwich de plexi-silicona + adhesivo-plexi

• Despegue la placa de inicio y la etiqueta adhesiva de los componentes incrustados de silicona

• Revise los componentes para ver si hay exposición sin obstrucciones de las almohadillas conductoras

• Dado que hemos invertido la pila, todos los pasos posteriores deben completarse con capas de diseño reflejadas (todos los archivos de este tutorial ya se prepararon en consecuencia, no se necesitan más adaptaciones)

Paso 9: Máscara de plantilla para la capa conductora superior

¡Tu momento de la verdad! Veamos qué tan bien lo hizo en los pasos anteriores.

Aplique una nueva pegatina para cubrir completamente su losa de silicona con los contactos de los componentes expuestos. Coloque la placa en su cortadora láser mientras se ve su marca en la esquina superior derecha y corte la primera capa del circuito a través de la etiqueta.

Si la plantilla que cortamos a continuación se alinea bien con sus componentes, lo ha hecho bien en todos los pasos anteriores. De lo contrario … Maldita sea. Lo más probable es que los problemas se relacionen con el hecho de que el adhesivo no quede plano durante la aplicación de silicona y / o una desalineación significativa de la segunda placa portadora con la primera placa portadora 2 pasos hacia atrás. Mida cuántos mm está fuera y puede corregir esto a través de la ubicación del diseño en el software de la cortadora láser.

Un resumen, para su conveniencia:

• Corte la pegatina a la medida (dimensiones aproximadas de la placa)

• Aplicar adhesivo sin introducir burbujas de aire.

• Calibre el láser para cortar con precisión la pegatina (8-9 W)

• Corte los trazos superiores del circuito de cobre con un cortador láser

• Quite la pegatina en las áreas que deban hacerse conductoras (trazos de circuitos, almohadillas)

Paso 10: Capa conductora superior

Trabajaremos con el metal líquido en este paso. Asegúrese de que su espacio de trabajo esté completamente cubierto (con periódico, por ejemplo). Cuando derrames metal líquido, volver a limpiarlo se vuelve un dolor de cabeza. No tiene un solvente real ni se empapa en spunges o toallas de papel. Lo mejor es trabajar realmente muy limpio y luego tirar los periódicos en los que se haya derramado. Es mejor usar guantes o lavarse las manos después. Habrá manchas.

En este punto, debe tener una plantilla correctamente definida. Asegúrese de que se adhiera bien a la silicona en los bordes. No queremos que ningún metal líquido fluya por debajo.

Ahora toma el metal líquido y un cepillo fino. Aplique el metal líquido a las aberturas de la plantilla en pequeños frotis (imágenes para referencia). Esto debería ser más una acción de inmersión que untar. El metal líquido debe ser forzado a entrar en estrecho contacto para que se adhiera bien. Una vez que hayas cubierto el patrón de la plantilla, toma el rodillo y haz rodar el exceso de metal líquido hacia un lado. Esto se puede recuperar con una pequeña pipeta de plástico.

En breve:

• Asegúrese de que su pegatina se adhiera bien alrededor de los bordes de las áreas expuestas.

• Limpie las almohadillas de silicona y componentes expuestas con alcohol isopropílico

• Use una brocha para cubrir aproximadamente todas las áreas expuestas con Galinstan

• Utilice el rodillo para convertir el galinstan aplicado en una capa uniforme

• Recupere el exceso de galinstan de regreso a su contenedor.

• Retire la plantilla de pegatinas con cuidado

• Si durante la remoción Galinstan fluye a áreas donde no debería estar, su recubrimiento era demasiado espeso. Limpiar la superficie y reiniciar en el paso 9.

Paso 11: Fondos de componentes primarios

Este paso se explica por sí mismo. Ya ha aplicado imprimación dos veces antes. Solo hazlo de nuevo. El foco no está en la hoja de silicona, sino en los lados inferiores del componente y especialmente en las partes que no tienen impreso metal líquido. Deje que la imprimación se seque e inmediatamente después continúe con el paso 12.

• Uso de imprimación de silicona Bison y un cepillo de aire (Sealey Tools AB931)

• Rocíe los fondos de los componentes expuestos con una capa fina de imprimación

• Deje secar e inmediatamente después continúe con el paso 12

Paso 12: Silicona moldeada / capa de cuchilla

Este también es más de lo mismo que hiciste antes. Lo más importante aquí es la altura a la que se aplica la hoja. La capa anterior (capa de componente) era de 1 mm (el LED recomendado tenía 0,7 mm de grosor + 0,3 mm como se sugirió anteriormente). Para cada capa de circuito se agrega una altura de 0.5 mm de silicona en la parte superior para dejar suficiente margen para recubrimientos desiguales con metal líquido. Por lo tanto, la altura a la que se aplica la hoja se convierte en 1 mm + 0,5 mm = 1,5 mm.

Pasos detallados en breve:

• Coloque el kit de masilla acrílica alrededor del perímetro requerido de la lámina de silicona

• Mezclar silicona de poliadición de platino de dureza Shore 15 de 2 componentes

• Vierta en la "piscina" de masilla, comenzando desde el medio y en todos los componentes

• capa de la hoja con una capa de silicona con una altura de 0,5 mm> espesor de pila actual

• Espere a que la silicona se cure

Paso 13: Máscara de plantilla para la capa conductora inferior

¡Y ahora hemos entrado completamente en las partes fáciles! Lo que encuentras aquí es todo repetición. Cada capa de circuito que aplica en la parte superior es una repetición de los pasos realizados para capas de circuito anteriores. Aquí debe crear una máscara de esténcil para la capa de circuito 2.

Sin demasiada elaboración:

• Corte la pegatina a la medida (dimensiones aproximadas de la placa)

• Aplicar adhesivo sin introducir burbujas de aire.

• Cortar las trazas del circuito de cobre inferior con un cortador láser (calibración W à)

• Quite la pegatina en las áreas que deban hacerse conductoras (trazos de circuitos, almohadillas)

• Asegúrese de que su pegatina se adhiera bien alrededor de los bordes del área expuesta

• Limpiar la silicona expuesta con alcohol isopropílico

Paso 14: VIA de arriba a abajo

La única novedad radica en los lugares donde necesitamos una conexión entre 2 capas de circuito posteriores. En jerga, estos se denominan Acceso de interconexión vertical o VIA para abreviar. Para crear una vía, hay que cortar una abertura en la silicona que cubre una capa del circuito anterior. Cuando luego imprima nuevo metal líquido en la parte superior para la siguiente capa de circuito, fluirá hacia esta abertura y se conectará eléctricamente.

Primero tendrá que calibrar (consulte: calibración) el láser para cortar con precisión la capa de cobertura de silicona en la parte superior de la capa del circuito anterior. Luego, simplemente corte los VIA de acuerdo con el archivo adjunto. Retire cada recorte de la capa de cobertura de silicona con unas pinzas y continúe con el siguiente paso: ¡imprima una nueva capa de circuito de metal líquido en la parte superior!

Creando VIA's, una versión corta:

• Con la máscara de plantilla de la capa conductora inferior lista

• Calibre el láser para cortar con precisión la capa de silicona y exponer la capa conductora superior (12-17 W)

• Cortar VIA a lo largo de la silicona donde la capa conductora superior e inferior deben estar interconectadas

• Retire la silicona recortada para exponer la capa conductora superior

Paso 15: Capa conductora inferior

Nuevamente, asegúrese de que su espacio de trabajo esté cubierto cuando trabaje con metal líquido. Esto hará que sea mucho más fácil lidiar con los derrames.

Imprimir esta capa es nuevamente una repetición de esfuerzos anteriores. Asegúrate de que la plantilla se adhiera bien a la silicona en los bordes. No queremos que ningún metal líquido fluya por debajo. Use la acción de inmersión nuevamente para aplicar metal líquido a las aberturas de la plantilla con un pincel fino. Tome el rodillo y haga rodar el exceso de metal líquido hacia un lado. Recupere grandes gotas de metal líquido con una pipeta de plástico.

Otra versión TL; DR:

• Use una brocha para cubrir aproximadamente todas las áreas expuestas con Galinstan

• Utilice el rodillo para convertir el galinstan aplicado en una capa uniforme

• Retire la plantilla de pegatinas con cuidado

• Si durante la remoción Galinstan fluye a áreas donde no debería estar, su recubrimiento era demasiado espeso. Limpiar la superficie y reiniciar en el paso 13.

• Utilice el pincel para retocar cada VIA y asegúrese de que las capas conductoras superior e inferior se conecten

Paso 16: Silicona moldeada / capa de cuchilla

¡Puedes empezar a emocionarte ahora! Esta es nuestra última capa de silicona de fundición, lo que significa que su circuito suave está casi terminado. Esto ya lo ha hecho dos veces antes. Así que lo mantendré breve y le diré a qué altura debe apuntar para el recubrimiento de la cuchilla. Ya tenemos una capa de componente de 1 mm de espesor y una primera capa de circuito de 0,5 mm de espesor. Esta capa de circuito también debe tener un grosor de 0,5 mm. Por lo tanto, aplique una capa de hoja con un espesor total de 2 mm en este paso.

Vía rápida:

• Coloque el kit de masilla acrílica alrededor del perímetro requerido de la lámina de silicona

• Mezclar silicona de poliadición de platino de dureza Shore 15 de 2 componentes

• Vierta en la "piscina" de masilla, comenzando desde el medio y en todos los componentes

• la hoja recubre una capa de silicona con una altura de 500um> espesor de pila actual

• Espere a que la silicona se cure

Paso 17: almohadillas de contacto

Si bien los dispositivos de silicona pueden incorporar energía (batería) y procesamiento (microcontrolador), para simplificar este ejemplo, agregamos conectores externos para suministrar energía a los LED. En este paso cortaremos la silicona hasta los contactos que tenemos incrustados en su interior. Nuevamente, deberá calibrar el láser (consulte: calibración) para no dañar las capas subyacentes. Cuando hayas hecho los cortes, arranca los cortes de silicona con unas pinzas. Luego, raspe el exceso de residuos de silicona de sus contactos y limpie con hisopos de algodón y aplique soldadura a los contactos para mayor confiabilidad.

Almohadillas de contacto, una historia corta:

• Calibre el láser para cortar la capa de silicona y exponer los contactos de la cinta de cobre (20-30 W)

• Cortar los contactos del circuito con un cortador láser

• Quite la silicona en las áreas recortadas

• Limpie las almohadillas de cobre expuestas con un solvente de secado rápido

• Aplique soldadura a las almohadillas expuestas hasta que los contactos queden nivelados con silicona. Siga soldando mientras raspa el exceso de silicona de sus contactos y limpia la suciedad hasta que la soldadura se adhiera a la almohadilla.

Paso 18: Muestra sin cortes

¡Es hora de liberar su circuito blando de su placa portadora! Dado que nuestra placa de transferencia no estaba recubierta con imprimación debajo de nuestro circuito blando, todo lo que tenemos que hacer es soltar los lados y podemos quitarlo. Utilice el archivo de corte adjunto para cortar la muestra. Siga repitiendo cortes cada vez con mayor potencia hasta que la muestra salga libre. El desplazamiento Z de su láser debe ser -1 (la mitad de la altura de la pila). Cuando el corte de la muestra esté completamente atravesado, levante una esquina de un lado y luego corte su circuito suave para liberarlo de todos los accesorios debajo que se formaron en los orificios de aire de la placa portadora. Míralo bien: ¡tu primer dispositivo de silicona! ¡Un circuito adaptable, elástico y suave!

Muestra gratis en viñetas:

• Calibrar el láser para cortar la pila de silicona completa (40-60 W)

• Corte el contorno de la muestra con un cortador láser

• Levante la muestra de la placa mientras la corta manualmente para liberarla de los aditamentos de silicona que se formaron en los orificios de ventilación de la placa de transferencia

Paso 19: Admira

Ahora conecte su dispositivo de silicona a una fuente de alimentación de 5V. Cada ruta de conector-resistencia-led-conector tiene una necesidad separada de alimentación. Puede conectar ambos en paralelo. Solo controle la polaridad de su led y haga coincidir sus conexiones de alimentación en consecuencia. Una vez que su circuito suave esté encendido, el LED azul debería encenderse.

¡Dale un tramo a tu circuito! Si lo ha hecho bien, debería alcanzar fácilmente el 50% de tensión sin dañar el circuito. El punto principal de falla serán sus almohadillas de contacto, ya que están hechas de láminas rígidas que se rompen con grandes esfuerzos.

Los siguientes adjetivos coinciden con su dispositivo de silicona:

•Flexible

• Suave / estirable

•Autocuración

•Translúcido

• Totalmente encapsulado

Dominios de aplicación que preveo: parches de biomonitoreo (en la piel), dispositivos portátiles, dispositivos de silicona integrados en textiles, circuitos electrónicos que abarcan juntas mecánicas, electrónica de conducción o detección para robots blandos, …

¿Qué aplicaciones le parecen adecuadas para estos tipos únicos de circuitos blandos? ¡Házmelo saber en los comentarios! No puedo esperar a ver qué se les ocurre. Avísame si estás construyendo algo único. ¡Quién sabe, podría darte un consejo!

Buena suerte experimentando

Salud, Noagels