Entscheidung: kjeine fliegende Verdrahtung - professionelle Platinen selbst herstellen

Heute hab ich mich entschieden, statt der zusammengeklöppelten Platinen, richtige geätzte Platinen herzustellen. Leicht zu bestücken und Ausschließen von Fehler und natürlich ein Top- Aussehen sollten das Ziel sein.

Also ran an den Rechner, Schaltung zeichnen und Entflechten. Mit Corel X6. Das Einarbeiten in Eagle, AutoCAD und andere Programme war mir für diese kleinen Schaltungen dann doch zu aufwändig.

Zur Vorbetrachtung erstmal googln und Versuche anstellen.
Grundsätzlich gibts ja verschiedene Methoden zur Platinen Herstellung: die Belichtungsmethode, die Toner-Methode und die Plot-Methode.

Belichtungsmethode: Vorteile sind Schärfe und extrem Kleine und dünne Komponenten. Nachteile sind Aufwand (Entwickler und Fixierbad) und spezielles Material (belichtungsfähige beschichtete Platinen) sowie UV Belichtung per UV Lampe oder Höhensonne - also verworfen, weil zu umständlich

Toner-Methode: alles ausgefranst und nicht randscharf

Toner-Methode: Ausdrucken des Layouts spiegelverkehrt mit Laserdrucker auf dünnes Papier (zB Reichelt Katalogseite, Telefonbuchseite). Danach Aufbügeln mit Bügeleisen auf einfache Platine mit 35 Mü Kupferschicht.
Vorteil: geht schnell, wenig Aufwand. Nachteil: relativ unscharf, wenig Kontrolle. ob auch alles gut übertragen wurde.



Plotter-Methode: Da ich ja einen Folienplotter habe, hatte ich mir überlegt, das Layout auszuplotten und aufzukleben. Vorteil: alles im Hause machbar, sehr scharfe Konturen. Nachteil: kleine Schriften werden meisten nichts (irgendwo ist die Klebkraft von Folien-Fitzelchen erschöpft.

  

Plottermethode: vor und nach dem Ätzen

Letztendlich hab ich alles mit der Plottermethode gemacht.
Anschließend geätzt und gebohrt

Probe-Platinen fertig geätzt: oben Plotter- unten Toner-Methode

Einbau der Steckkontakte für Diffusionsplatte und für die Minuten-LED Verkabelung

Die Steckkontakte sind eingetroffen. Sie werden dazu dienen, die Difusionsplatte am Stahlrahmen zu befestigen. Damit man später ggf. von oben an das Innenleben wieder herankommt. Sie wurden zusammengesteckt und dann der untere Stecker am Rahmen mit 2 Komponentenkleber festgeklebt. Alles wunderbar. Bischen dran herumgezuppelt - ab. Mist. Oberflächen zu glatt, kein vernünftiger Kraftschluss. Was tun? Dann hab ich den Stecker aufgerauht und mit Sekundenkleber an den 2K-Kleber angeklebt. Jetzt hält es bombig. Muss es auch. Sonst fällt später die Front herunter.

Ausserdem dienen die Stecker dazu, die Minutenpunkte zu verkabeln.

Später hab ich dann das Gegenstück aufgesteckt und die Diffusionsplatte präzise positioniert und an den Rahmen mit Folie fixiert.
Dann das Ganze umgedreht und durch die eingespritzten Gewindehülsen Löcher in die Diffusionsplatte gebohrt. Anschließend die Böhrungen von der anderen Seite gesenkt, damit die Schrauben bündig sitzen und nicht hervorstehen, weil sonst die Frontplatte nicht plan flächig aufliegen wird.

Die Bilder illustrieren diesen Bericht:

Die Lötzungen des oberen Steckers musste abgeknipst werden - wird eh nicht gebraucht

Probezusammenbau

Probeaufbau noch mit den Lochrasterplatinen. Funktioniert. Also könnte der Test dann mal mit den geätzten Platinen erfolgen.

Aufbau der Platinen als fliegende Verkabelung

Aufbau der Platinen.

Die Netzteil und die Steuerplatine werden aufgebaut. Auf Lochrasterplatte und frei verdrahtet. Netzteilplatine ist eigentlich der falsche Ausdruck. Diese Platine setzt die Spannung der 12V Trafos auf 5V runter, hat noch einen Elko zur Stabilisierung (bzw Ausbügeln / Sieben) und diverse Printklemmen zum Anschließen der diversen Verbraucher.

Funktioniert, sieht aber wirklich Schei....  aus. Und unwürdig für so ein aufwendiges Teil.

  

 Die Netzplatine. Elende Fummelei beim Aufbau.

  

Beide Platinen mal "fliegend" aufgebaut. Fehlerträchtig. Da muss man wohl noch mal ran ....

... immer mal wieder was überprüfen. Hier die Restwelligkweit nach den Stepdown-Modulen der Netzplatine

Konstruktion der Gehäuse für die Minuten LEDs

Heute habe ich die Flaschenhälse für die Minutenzellen mit 2 Komponentenkleber angeklebt und die Kabel der LEDs ins Innere durchgefädelt. Eine schöne Fummelei

Und wieder mal eine Stellprobe, ob auch alles so paßt wie es laut Plan (nur in meinem Kopf) sein soll:

 

Hier wurden schon mal diverse Kabel durchgefädelt und Teile probeweise angebaut und wieder mal noch das eine oder andere Loch gebohrt.

Löcher in den Rahmen bohren, Stellprobe

Für die diversen Anbau-Teile (Netztrafos, Elektronik, Kabelführungen, Taster müssen zahlreiche Löcher in den Stahlrahmen gebohrt werden. Insgesamt ca 40 Löcher. Da der Rahmen so sperrig ist, konnten nur die wenigsten an der Standbohrmaschine gebohrt werden. Die mussten leider von Hand gebohrt werden.

Für die Befestigung der Rückwandplatte ist mir dann auch noch was eingefallen. seitlich wurden Schrauben eingesetzt (innen mit Mutter). Von aussen sieht man seitlich nur die versenkte Schraube. An den Seiten des Rahmens soll man ja eigentlich nichts sehen.
Innen schauen die Schrauben heraus (Schraube bündig mit Mutter). Daran wurde nun eine Langmutter geschweisst, so daß die Rückwand hier angeschraubt werden kann. Da die Langmutter einen gewissen Abstand vom Rahmen hat, kann man dahinter auch noch Kabel durchfädeln, was sich später auch als sehr praktisch erwiesen hat.
Als letzte Schweißaktion wurden noch große M12 Muttern hinten an den Rahmen geschweißt, damit man die Uhr später auch vernünftig aufhängen kann, denn die Uhr ist doch sehr schwer.

  

Anbauen / Stellprobe der äußeren Anbau-Teile

Hier wurden erstmal die Netzteile angebaut

Bauteile treffen ein. Löten geht los

erste Bauteile treffen ein: die LEDs und die Arduinos.

Und dann beginnt die Lötarbeit: 2x 110 LEDs-Module müssen mit jeweils 3 Kabeln (plus, minus, Data) verbunden werden. Dazu müssen Kabel konfiguriert werden.

Stunden der Löt-Fummelei sind vorprogrammiert.

Nach  dem Löten einer 11er Reihe immer wieder testen, ob alle LEDs funktionieren oder ob es in der Reihe einen Kurzschluss oder eine kalte Lötstelle gibt: