Allgemeine Informationen zu Elektronik, Platinen, Programmierung, PCs und mehr...

von   am   | 4 Kommentare | aktualisiert am  | 1075 mal gelesen

Belichtungsgerät mit UV-LEDs

   Lochrasterplatinen

UV-Belichtungsgerät mit UV-LEDs im Eigenbau

Belichtungsgerät mit UV-LEDs
Belichtungsgerät mit UV-LEDs

Wieder kommt ein altes Scannergehäuse zum Bau des Belichters zum Einsatz.

 
Da ich noch einen alten Scanner hatte, den ich aber nicht mehr benutzte, habe ich mir überlegt, auch aus diesem ein UV-Belichtungsgerät zu bauen.
Dieses Mal aber nicht mit UV-Röhren sondern mit UV-LEDs. Der Vorteil liegt in der geringeren Wärmeentwicklung und der längeren Haltbarkeit der LEDs gegenüber Röhren.

 

Das Material:

Zunächst habe ich mir Streifenrasterplatinen gekauft. Diese habe ich von den Maßen her so zusammengestellt, dass die Fläche ungefähr dem DIN A 4 Format entspricht. Die einzelnen Platinen haben ein Maß von 50x100mm. 12 Stück kommen hier zum Einsatz. Somit habe ich eine Fläche von 200mmx300mm

Streifenrasterplatinen

 
Dann benötigt man natürlich UV-LEDs und die entsprechenden Vorwiderstände.
Um die Fläche mit LEDs zu bestücken, kam ich auf 12 Reihen zu jeweils 8 LEDs, also 96 Stück. Mit der Anzahl ist eine entsprechende Ausleuchtung gut zu erreichen. Bei eBay wurde ich fündig. Hier habe ich 100 UV-LEDs mit einer Wellenlänge von ca. 400nm und die passenden Vorwiderstände für 12V im Set bestellt.

 
Da ich hier keinen Reflektor hatte und auch nicht mit Alufolie oder so etwas experimentieren wollte, habe ich einfach Chromlack genommen, um die Platine mit den Widerständen zu lackieren. So ergibt sich eine gute Reflexion des UV-Lichts welches im Belichtungsgerät nach unten abgestrahlt wird.

Chromlack

 
Und dann noch ein Display. Hier habe ich wie bei meinem anderen Belichter ein 20×4 Zeichen Display genommen.
Für den Spannungsregler werden ein Kühlkörper und ein bis zwei 12V Lüfter benötigt.
In dem Belichtungsgerät mit den UV-Röhren sind ja mehr Lüfter notwendig, um die Wärme abzuführen.
Als Netzteil habe ich eines verwendet, dass 15V und 3A liefert. Hier reicht auch ein altes Netzteil eines Laptops. Diese liefern für gewöhnlich ausreichend Spannung und Strom.

Der Zusammenbau des UV-Belichters:

Die Platinen habe ich einfach mit Entlötlitze verbunden.

Streifenrasterplatinenverbindung

 
Als nächstes habe ich dann die Drahtbrücken verlötet und die Widerstände bestückt.
Die LEDs haben einen Abstrahlwinkel von 20°. Das ist nicht ganz optimal bei dem flachen Scannergehäuse. Dazu aber später mehr.

Streifenrasterplatinen mit Widerständen
Streifenrasterplatinen mit Widerständen

Streifenrasterplatinen mit Widerständen

 
Nachdem die Platine soweit mit Widerständen bestückt, verlötet und auf Fehler geprüft war, kam direkt der Chromlack zum Einsatz.
Den Lack also gleichmäßig aufgesprüht und über Nacht trocknen lassen. Er braucht etwas länger zum Aushärten als zum Beispiel „matt schwarz“.

lackierte Platine
lackierte Platine

lackierte Platine

 
Als nächstes habe ich die LEDs bestückt und verlötet.

Platine mit UV-LEDs
Platine mit UV-LEDs

Platine mit UV-LEDs

 
Auch den Scanner habe ich von innen mit dem Chromlack lackiert.

Scanner lackiert
Scanner lackiert vorne

 
Das Display habe ich verkabelt und passend in den Deckel geklebt.

Display verklebt
Display verklebt

 
Zur Steuerung des Ganzen habe ich mein Atmega8-Board genommen und eine etwas angepasste Software meines ersten Belichters.
Um die LEDs mit Strom zu versorgen, nutze ich auf dem Atmega8-Board einen LM350 Spannungsregler. Dieser ist sehr gut einstellbar und liefert den nötigen Strom für die 96 LEDs.

 
Nach dem Zusammenbau folgte der erste Test. Die Software sowie die Steuerung der Platine liefen einwandfrei.

UV-LEDs Test
UV-LEDs Test

UV-LEDs Test nah

 
Hierbei stellte ich fest, dass aufgrund des Abstrahlwinkels der LEDs die Fläche auf dem Scannerglas nicht deckend ausgeleuchtet wurde. Also brauchte ich ein Hilfsmittel, um das UV-Licht etwas zu streuen. Ich probierte einfach die bereits von mir verwendete Folie für die Layouterstellung von Zweckform.
Ich legte die Folie einfach auf die LEDs und das Ergebnis war fast schon gut ;-)

UV-LEDs mit Folie

UV-LEDs Test mit Folie
UV-LEDs Test mit Folie

 
Also habe ich die Folie mit Heißkleber am Rand befestigt.

UV-LEDs mit Folie verklebt
UV-LEDs mit Folie verklebt
UV-LEDs mit Folie verklebt

UV-LEDs Test mit Folie verklebt
UV-LEDs Test mit Folie verklebt

 
Aber auch das reichte noch nicht ganz, um ein Layout flächendeckend gleichmäßig auszuleuchten. Eine zweite Folie hätte das zwar ausgeglichen, aber dann würde zuviel UV-Licht geschluckt werden, zu viel für eine ausreichende Belichtung. Mit einer Folie ist die Belichtungszeit ohnehin schon höher.
Ich habe dann den Abstand erhöht. Dazu habe ich einfach an den Seiten Teile eines Zollstocks sowie Platinenreste verklebt. Diese habe ich so angepasst und ausgerichtet, dass sie genau in die Aufnahme des Scannerdeckels passen.

Abstand Zollstock
Abstand Zollstock

Abstand Zollstock - Aufnahme Deckel
Abstand Zollstock – Aufnahme Deckel
Aufnahme Deckel
Aufnahme Deckel

 
Dann habe ich den Rand mit Pappe ausgekleidet und verklebt. So bleibt das UV-Licht innerhalb des Belichtungsgerätes.

Umrandung Pappe
Umrandung Pappe

Umrandung Pappe nah

 
Ich habe 2 Lüfter verbaut. Einen alten aus einem Laptop an der Seite der Steuerungsplatine innerhalb des Scannergehäuses und einen von einer ausrangierten Grafikkarte unterhalb des Kühlkörpers außerhalb des Scannergehäuses. Damit ist alles ausreichend gekühlt, da hier nur Wärme bei der Steuerplatine erzeugt wird.

Platine mit Lüfter
Platine mit Lüfter

Platine mit Lüfter

 
Zur Steuerung habe ich wieder die vorhandenen Taster des Scanners genutzt und verkabelt und an die Steuerungsplatine angeschlossen.

Taster Scanner

 
Zum Schluss sieht das Ganze dann so aus:

fertiges Belichtungsgerät
fertiges Belichtungsgerät

 
Unter den Deckel habe ich dann noch eine ca. 10mm starke Schicht Schaumstoff geklebt, um das Layout passend auf die zu belichtende Platine zu pressen.

Schaumstoff

 
Die Software ist ebenso komfortabel wie bei meinem ersten Belichtungsgerät. Es kann ein allgemeiner Countdown eingestellt werden, eine Zeit für das Belichten des Layouts, eine Zeit für das Belichten einer Lötstoppmaske, eine Zeit zum Aushärten der Lötstoppmaske und die Anzahl, wie oft die Aushärtung durchlaufen soll. Üblicherweise soll die Folie für die Lötstoppmaske ca. 60 bis 90 Minuten mit UV-Licht ausgehärtet werden. Die Software macht nach 30 Minuten eine kleine Pause, in der nur die Lüfter weiter laufen, um den Spannungsregler ein paar Grad runter zu kühlen. Das hatte sich bei meinem Belichtungsgerät mit den Röhren bereits bewährt.

Belichtung fertig in
Belichtung
Countdown
Countdown
Layout
Layout
Tenting / Lötstopp
Tenting / Lötstopp
Aushärtung
Aushärtung
Anzahl Aushärtung
Anzahl Aushärtung

Auch hier sende ich natürlich gerne alle Dateien zu dem Projekt auf Anfrage über das Kontaktformular zu, damit der Nachbau komplett gelingen kann. 





Bewerte diesen Artikel, wenn du magst:
[Gesamt: 8    Durchschnitt: 5/5]

4 Kommentare

  1. Bernd Lohrum

    Hallo Harry,
    ich verwende auch einen „Gesichtsbräuner“ zur Belichtung, aber kühlen per Lüfter muss ich das Teil nicht. Ganz im Gegenteil! Ich heiz´ den immer noch einen Belichtungszyklus vor, damit die Röhren auf Betriebstemperatur kommen. Für die LED-Version gebe ich den Tipp, die LEDs direkt mit der Spannung am Gleichrichter zu versorgen, dann braucht man auch keine Spannungsregler kühlen und gleichzeitig kann ein kleinerer Trafo verwendet werden, da die Lüfter ja jetzt wegfallen (falls diese mit Kleinspannung versorgt werden). Natürlich müssen dann die Vorwiderstände für die LEDs umgerechnet werden, da die Spannung am Gleichrichter größer sein wird. Ansonsten hast Du da eine Superseite gebaut. Vor allem der Tipp für das Verzinnen der Platinen mit Lötpaste ist klasse!!!

    Grüße

    Bernd

    Bewerte diesen Kommentar, wenn du magst:
    [Gesamt: 2    Durchschnitt: 5/5]
  2. Harry Milatz

    Hallo Bernd,

    danke für deinen Kommentar:)

    Nun bei meinem Belichter mit den Röhren, muss ich ja nur kühlen wenn ich auch Lötstopplaminat damit aushärte und das Gerät dann eine Stunde lange läuft;) Ansonsten hast du Recht und dort wäre keine Kühlung mit Lüftern nötig. Auch ich lasse einen Zyklus vorlaufen bevor ich damit belichte.

    Hier bei dem Bau mit LEDs habe ich ja kein Trafo verwendet sondern ein Schaltnetzeil.
    Wie würdest du denn das Schalten mit der Zeitsteuerung mit Atmega regeln, wenn du die LEDs direkt am Gleichrichter versorgst? Das war da nämlich mein eigentliches Problem. Hier habe ich dann einen IRLU genommen, den ich gut mit dem Atmega schalten kann und der dann den Spannungsregler schaltet. Ich denke wenn es direkt am Gleichrichter wäre, muss man dann Masse über den IRLU zuschalten.
    Wobei ich da aufgrund des Schaltnetzeil von dem Laptop da auch gar nicht weiter drüber nachgedacht habe es anders zu schalten, da die Steuerplatine ja eh gemacht werden musste und ich das Schaltnetzteil auch nicht auseinanderbrechen wollte bei dem vergossenen Gehäuse;)

    Ja danke, das Verzinnen klappt damit echt bestens. Freue mich wenn es dir gefällt:) Du darfst gerne bewerten, teilen und kommentieren so wie hier:)

    Gruss Harry

    Bewerte diesen Kommentar, wenn du magst:
    [Gesamt: 2    Durchschnitt: 5/5]
  3. Sebastian

    Und welches Belichtungsgerät nutzt Du jetzt lieber / erzielt bessere Ergebnisse?

    Bewerte diesen Kommentar, wenn du magst:
    [Gesamt: 0    Durchschnitt: 0/5]
    • Harry Milatz

      Hi Sebastian,

      auf diese Frage habe ich eigentlich schon länger gewartet:)

      Ich nutze tatsächlich beide Belichtungsgeräte. Von den Ergebnissen sind da beide gleich was das Belichten angeht. Die Zeiten bei den verschiedenen Layouts(doppelseitig, einseitig, SMD einsieitig und SMD doppelseitig) sind allerdings bei den Belichtern unterschiedlich.

      Zum Belichten für die Lötstoppmaske nehme ich allerdings lieber das Röhrengerät. Das liegt aber daran, dass ich für das UV-LED Belichtungsgerät noch keine Testreihe gemacht habe, um hier die ideale Zeit zu ermitteln.

      Beim Aushärten der Lötstoppmaske sind wieder beide Belichter gleich, wobei ich aufgrund der Lüfter(Geräuschentwicklung) da eher das LED-Gerät nehme, je nachdem mit welchem ich parallel gerade das nächste Layout belichte, oder meinen umgebauten Pizza-Ofen wenn beide Belichtungsgeräte im Einsatz sind.

      Gruss Harry

      Bewerte diesen Kommentar, wenn du magst:
      [Gesamt: 0    Durchschnitt: 0/5]

Kommentar verfassen

Du kannst auch mit einem deiner folgenden Profile kommentieren:



Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Du kannst folgende HTML Tags und Attribute benutzen:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strong>

green

BILDSCHIRM OFF.
SPAREN ON!

Ein dunkler Monitor verbraucht im Gegensatz zu einem hellen bis zu 20% weniger Strom.
Daher spare ich jetzt Energie für dich.

Do NOT follow this link or you will be banned from the site!