Принтер для создания печатных плат Voltera V-One

Всем привет! С вами Top 3D Shop, и наш новый обзор посвящен канадскому 3D-принтеру, предназначенному для быстрого создания печатных плат любой сложности — Voltera V-One. Читайте статью, чтобы узнать о достоинствах современной технологии.

Содержание:

Характеристики Voltera V-One

Источник: voltera.io

Максимальная температура платформы для печати 240 °C Максимальная толщина платы 3 мм
Минимальная ширина дорожки 0,2 мм Область применения Макетирование, Производство
Интерфейсы USB

Размеры, мм 400×260×210 Вес, кг 7

История компании Voltera

Канадская компания Voltera была создана в 2013 году на базе стартап-инкубатора Университета Уотерлу. В первый состав вошло всего четыре инженера, выпускники вышеупомянутого университета. Два года спустя Voltera представила коммерческую версию уникального 3D-принтера Voltera V-One. Задача аппарата — быстро сделать печатную плату. Обычно ожидание заказа длится несколько недель: пока производственная компания выполнит и доставит заказ.

При использовании настольного принтера Voltera V-One изготовление одной платы занимает около часа.

Источник: facebook.com

Стартап из Канады правильно оценил потребности потенциальных клиентов, поэтому созданный принтер максимально удобен в использовании. Пользователи получают удобную видео инструкцию, процесс калибровки максимально упрощен. И, что очень важно — компания обеспечивает пользователей фирменными проводящими чернилами. То есть у пользователей не возникает вопросов, где найти совместимые расходные материалы.

Изначально аппарат был предназначен только для создания электропроводящего рисунка, а ПО необходимо было установить на ПК. К настоящему времени принтер может сверлить технологические отверстия, а для работы с устройством можно использовать компьютеры с операционной системой OSX 10.11+ и Windows 7, 8, 10 (64bit).

Источник: facebook.com

Сравнительно доступный и инновационный 3D-принтер Voltera V-One заслужил признание в профессиональной среде. В 2015 году компания Voltera вошла в список победителей престижной международной премии James Dyson Award.

Описание

Voltera V-One — это компактный настольный 3D-принтер, предназначенный для производства печатных плат в кратчайшие сроки. В процессе необходимо участие оператора. Работа выполняется в несколько этапов, а изготовление простой печатной платы занимает около часа, что значительно быстрее традиционных способов изготовления. 3D-принтер Voltera V-One является многофункциональным устройством. За счёт удобного программного обеспечения работать с аппаратом может даже начинающий инженер. Перед приобретением 3D-принтера необходимо учесть только ограничение размеров платы, связанное с площадью рабочей площадки — 128x105 мм.

Источник: facebook.com

В актуальной версии принтера Voltera V-One реализована, в том числе, возможность сверления отверстий. Для удобства пользователей сверлильный аппарат, как и другие элементы принтера, прочно фиксируется с помощью магнитного замка.

Для смены насадок не нужно использовать инструменты.

Перед началом работы специалист фиксирует в направляющих шаблон и калибрует принтер (определение оси Z). Для этого используется специальная насадка. Затем, при необходимости, устанавливается сверлильный модуль, и принтер сверлит отверстия. После этого инженер устанавливает печатную головку с проводящими чернилами. Для работы необходимо использовать только оригинальные материалы. Запаса одного картриджа с чернилами хватает, по заявлению производителя, для изготовления 85 простых печатных плат.

Источник: voltera.io

После нанесения чернил инженер должен осуществить запекание. Для этого достаточно перевернуть пластину и включить нагрев рабочей площадки (до 250 °C). Этот процесс происходит в автоматическом режиме. На компьютере будет указано оставшееся время до затвердевания проводящих чернил, затем принтер 10 минут остывает.

На этапе пайки сначала устанавливается сопло с припоем. Voltera V-One распределяет припой в нужных частях печатной платы. Затем инженер вручную распределяет на плате необходимые компоненты электронной схемы (кондукторы, резисторы, светодиоды и т.д.), после чего начинается собственно процесс пайки. Для этого снова нагревается рабочая площадка принтера. Процесс происходит в автоматическом режиме, но пользователь может установить отличные от дефолтных параметры, если сочтет нужным.

В работе 3D-принтера Voltera V-One важна точность, поскольку от правильного нанесения проводящих чернил зависят свойства проводящего контура. Аппарат обеспечивает постоянную высоту печатного слоя на заданном настройками уровне, при минимальной ширине дорожки в 0,2 мм. Принтер позволяет использовать в качестве диэлектрической основы различные твердые и гибкие материалы: стеклотекстолит FR4, стекло, керамику, полиимид. Максимальная высота основания — 3 мм.

Комплект поставки

3D-принтер Voltera V-One поставляется в готовом к работе состоянии. Пользователю остается установить необходимую насадку и подключить аппарат к компьютеру. В стандартную комплектацию входит запас проводящих чернил и шаблонов для печатных плат. Сверлильный модуль является опциональным элементом и продается отдельно.

Подготовка к работе

После подключения Voltera V-One к компьютеру и запуска фирменного ПО инженер должен откалибровать 3D-принтер. Эта операция выполняется в два этапа. Сначала в принтер устанавливается специальный зонд, который определяет высоту печатного шаблона и положение печатной платы. На втором этапе осуществляется тестовое нанесение чернил. Если получается слишком тонкая или слишком толстая дорожка, инженер на компьютере меняет ширину дорожки и силу нажима сопла.

ПО

В комплекте с принтером для изготовления печатных плат Voltera V-One поставляется фирменное программное обеспечение, которое является и инструментом работы с аппаратом, и простейшей пошаговой инструкцией. В настоящей версии программа совместима с ОС Windows 7+ и OSX 10.11+. Для загрузки схемы необходимо использовать файлы в формате Gerber.

Расходные материалы

Источник: voltera.io

Для работы на принтере Voltera V-One необходимо несколько типов расходных материалов, часть из них — проприетарные. В качестве основы печатной платы допускается использование различных диэлектриков, толщина которых не превышает 3 мм. Необходимо учитывать теплостойкость материалов, поскольку обжиг платы осуществляется при температуре до 250°C. Для этой цели компания Voltera предоставляет шаблоны из стеклотекстолита FR1. Ключевой элемент печатной платы, проводящие дорожки, печатаются только фирменными проводящими чернилами.

Примеры использования

Печать платы для GPS-навигатора

Девелопер Jonny Bergdahl занимается разработкой решений — как ПО, так и «железа». Для создания GPS-навигатора на базе микроконтроллера ATmega328P он использовал печатную плату созданную на 3D-принтере Voltera V-One.

Создание синтезатора

Источник: makezine.com

Программист и публицист Matt Stultz использовал 3D-принтер Voltera V-One для создания простого синтезатора, построенного на чипе Atmega32u4 и совместимого с программным обеспечением Arduino. Matt Stultz так описал своё впечатление о работе с принтером:

«Команда Voltera проделала невероятную работу, помогая пользователю на всём процессе изготовления печатной платы на V-One; программное обеспечение помогает вам на каждом шагу. После загрузки файла Gerber вы монтируете чистую печатную плату, измеряете ее местоположение, распечатываете рисунок и затем его запекаете, чтобы проводящие чернила приобрели нужную структуру».

Плюсы и минусы

Подытожим основные преимущества и недостатки аппарата:

Плюсы:

Быстрое создание качественных печатных плат в любой лаборатории;
Высокая точность печати (ширина дорожки — от 0,2 мм);
Интуитивно понятный пользовательский интерфейс;
Возможность создания оснований из различных материалов;
Удобная система запекания.

Минусы:

Максимальные габариты печатной платы — 128×105 мм;
Необходимость покупки проприетарных чернил;
Раскладка компонентов осуществляется вручную.

Сравнение Voltera V-One и Nano Dimension DragonFly 2020 Pro

Источник: nano-di.com

Производство печатных плат на 3D-принтерах еще не получило широкого распространения. Конкуренция в отдельных нишах практически отсутствует. Производители техники пока только формируют ниши. И если Voltera V-One — это сравнительно доступное устройство, предназначенное в том числе и для инженеров-любителей, то Nano Dimension DragonFly 2020 Pro — профессиональный аппарат, который способен печатать многослойные платы. Он может наносить слоями проводники и диэлектрики. Такая функциональность, необходимая только в промышленных условиях, приводит к колоссальной разнице в цене.

Nano Dimension DragonFly 2020 Pro, хоть и превосходит функционалом Voltera V-One, на порядок дороже, да и места занимает несравнимо больше.

Но это устройство другого класса и сравнивать их не совсем корректно, а в своем классе V-One уникален и сравнить его толком не с чем.

Итого

3D-принтер Voltera V-One предоставляет пользователям функционал, который в прежние времена был доступен только в промышленных масштабах. С помощью этого аппарата создание печатных плат доступно специалистам любого уровня. Высокоточное оборудование качественно выполняет нанесение проводящих дорожек и припоя, а инженеру остается добавить компоненты электронной схемы. Вся работа по созданию печатной платы, не считая проектирования, длится около 1 часа.