Platinen aus dem 3D Drucker Teil 2

Im ersten Teil habe ich euch gezeigt, wie man eine solche Platine im CAD Programm konstruiert. In diesem Fall ist das eine Platine, an die ein ePaper bzw. e-Ink Display und ein Touch-Sensor angeschlossen werden sollen, um meinen Zitate-Bilderrahmen SPRYGGKLOPPA zu betreiben. 

In diesem zweiten Teil nehmen wir jetzt den Lötkolben in die Hand und löten unseren ESP auf die Platine. Wie das genau funktioniert, zeig ich euch nach dem Intro.

Hier habe ich jetzt ein paar Ausdrucke der Platine liegen.

Der erste ganz links, das war der erste Testausdruck aus Teil 1 des Videos, nachdem wir die Löcher für die Pins im CAD Programm angelegt hatten. Hier wollte ich überprüfen ob die Positionen und Abstände der Löcher und die Tasche für den ESP passen.

Über dem gelben Teil im Hintergrund kann man gut sehen: die Löcher passen hervorragend und auch die Tasche, in die der der ESP hineinkommt passt genau – da wackelt nix.

Skirt Hack

Damit die Teile sich beim 3D-Druck nicht vom Druck-Bett lösen, gibt es ja mehrere Methoden, um das zu verhindern. Meistens wird dann ein sogenanntes Brim aktiviert. Dazu wird ein zusätzlicher Kragen um das 3D-Objekt erzeugt, der die Haftung erhöht. Leider wird dieser Kragen auch in den Leiterbahnen angelegt, so dass die Leiterbahnen dann komplett dicht waren.

Das Ganze konnte ich lösen, in dem ich Skirt statt Brim eingestellt habe. Eigentlich soll Skirt um das 3D Objekt mit etwas größerem Abstand ein paar Druck-Linien erzeugen. So wird die Düse schon mal auf den Druck vorbereitet, und das Filament fließt schon optimal, sobald der echte Druck anfängt.

Wenn man jetzt den Abstand zum 3D-Objekt bei Skirt auf Null stellt, dann ist das quasi wieder wie Brim, aber ohne dass innerhalb des 3D-Objekts, in diesem Fall also in unseren Leiterbahnen, etwas gedruckt wird.

Druckqualität

Ich habe ich auch unterschiedliche Druckqualitäten getestet. Der linke etwas schlechtere hat etwa 30 Minuten gedauert. Für die bessere Variante rechts hat der Drucker eine gute Stunde benötigt.

Geht beides, allerdings muss man bei der schlechteren Druckqualität mehr nachbearbeiten: Löcher mit Nadeln freipieksen, und man muss mehr an den Leiterbahnen wieder freischneiden.

Bei der gelben Platine musste ich nur ein wenig an den Leiterbahnen rumpulen, das war’s schon.

Stromversorgung

Wir legen los mit der Stromversorgung. Dafür habe ich so ein JST Kabel gecrimpt. Ich prüfe nochmal doppelt, wo die 3 Volt Leitung und wo die Ground Leitung verläuft, damit ich die JST Buchse auch korrekt verlöte. Klassiker ist ja, dass man beim umdrehen der Platine die Seiten vertauscht. Deswegen nochmal doppelt geprüft: dies ist die 3 Volt Leitung und hier oben ist die Ground Leitung.

Jut, dann heizen wir mal den Lötkolben an!

JST Buchse vorbereiten

Ich habe die JST Buchse jetzt in meinen Platinen-Halter eingeklemmt und habe mir vom Silberdraht zwei Stücke mit etwa 4 cm Länge abgeknipst. Ziel ist es jetzt die beiden Silberdrähte so an die Pins zu Löten, dass die Pins mit dem Draht immer noch in die Platinen-Öffnung passen. D.h. die Lötzinn Verbindung sollte nicht zu dick werden.

Wenn das geschafft ist, können wir die Buchse mit den Drähten in unserer Platine verlegen. Die beiden Silberdrähte sollen dann auf der anderen Seite wie zwei Antennen herausschauen.

Jetzt können wir den ESP auf der anderen Seite befestigen. Dazu die beiden Silberdrähte durch den 3 Volt und den Ground Pin führen, schön verlöten und dann die überstehenden Drähte abknipsen. 

Dupont Steckerleiste

Als nächstes wiederholen wir das ganze mit der Dupont Steckerleiste. D.h. wir längen uns 8 Silberdrähte ab und löten diese an die Pins der Dupont-Leiste – natürlich wieder ohne große Lötzinn-Nasen, damit alles noch in die Pin-Öffnungen passt. Ihr könnt an den Leiterbahnen grob abmessen, wie lang die Silberdrähte sein müssen – 6 bis 7 cm sollten aber immer ausreichend sein.  

Wenn das geschafft ist, können wir die Drähte jetzt in die Leiterbahnen verlegen. Ich fange an mit den beiden Leiterbahnen, die mit Ground und 3 Volt verbunden werden sollen. Dabei habe ich festgestellt, dass ich an dem Platinen-Design noch etwas verbessern muss: ich hatte Schwierigkeiten die Drähte mit Lötzinn zu verbinden, weil dort so wenig Platz war. Jetzt sind dort leider so unschöne Lötzinn-Klopse entstanden. Ging dann am Ende, habs auch durchgemessen, aber schön ist das nicht. Dabei wurde auch ordentlich Plastik verschmort. Ich werde also im 3D-Design an den Verbindungsstellen größere Bereiche freilassen, damit ich dort mit dem Lötkolben besser hantieren kann.  

Es kann passieren, dass sich ein Silberdraht wieder vom Pin löst. Keine Panik. Die Pins und der Silberdraht haben ja Lötzinn drauf. Dann einfach am ende den Draht auf den jeweiligen Pin drücken und kurz mit den Lötkolben erhitzen – das sollte reichen.

Alles nochmal durchmessen. Passt.

Dann können wir jetzt wieder die ESP Pins an die Silberdrähte löten und alles abknipsen.

Der letzte einzelnen Pin für den Touch-Sensor könnt ihr dann genauso anlegen.

Outro

Und damit ist die Platine auch schon fertig. Ich habe die Dupont-Leiste und die JST Buchse noch sicherheitshalber mit Kleber befestigt. Quasi als Zugentlastung für die Lötstellen.

Vielleicht habt ihr noch Ideen für Verbesserungen, oder Tipps wie man es einfacher machen kann. Haut’s in die Kommentare bei YouTube.

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Macht beim Löten das Fenster auf. Bleibt gesund. Bis zum nächsten mal.

Tschüß 😉

Links

• Teil 1 des Artikels – Platinen in FreeCAD konstruieren
• FreeCAD
• FreeCAD Platinen Projekt (ZIP Datei)
• FreeCAD Platinen Projekt auf GitHub