Лицевая панель для прибора своими руками
Изготовление эстетичных лицевых панелей
Автор: Givi
Опубликовано 22.08.2011
Создано при помощи КотоРед.
2011
Поздравляю нашего всеми уважаемого, всезнающего Радио Кота с шестилетием. И подарок будет такой:
Терпение и труд все перетрут. (русская пословица)
Приветствую Вас, уважаемый читатель! Предлагаемая статья потребует всего несколько минут вашего внимания, чтобы затем иметь возможность изготавливать красивые и эстетичные лицевые панели Ваших приборов за три минуты, в любом количестве и относительно недорого.
Ни для кого не секрет, что для радиолюбителя проще и интересней разработать ещё парочку устройств, или спаять десяток печатных плат, нежели довести свое детище до нормального презентабельного вида. А именно изготовить корпус и панель. С корпусами уже для всех давно стало все понятно – покупаешь любой понравившийся готовый корпус по размеру. Это уже много лет не дефицит, как в 80-90гг. Выпускают корпуса для радиолюбителей сотни фирм. Но ведь корпусу надо конкретная лицевая панель, которую на каждый прибор и не предусмотришь. Знаю, что у каждого возникало желание «если бы взять и нарисовать панель как в лайоте, да распечатать на принтере, и ни сверлить, ни пилить ничего не надо». Ребята, мы уже живем в ХХI веке, и пора пользоваться всеми доступными средствами, которых уже придумано достаточное количество. Посудите сами, когда вам нужно собрать какое-нибудь сложное устройство управления и будет два пути: поставить сотню логических микросхем и возиться с ними много дней и ночей, или поставить один контроллер и попросить друга написать прогу за разумное количество «убитых енотов». Очень как-то сомневаюсь, что кто – то выберет первый вариант. Вот это и есть ХХI век, когда есть выбор, и выбор огромный. В 80 -начале 90-х годах пришлось бы выбирать первый вариант. Но вот почему когда касается лицевой панели, все до сих пор упрямо выбирают первый вариант, остается загадкой. Лицевая панель сделанного Вами Вашего прибора — это же лицо Вашего труда. Сейчас развелось очень много фирм, занимающихся рекламным бизнесом, да и много других. Главное не лениться, и найти среди них отвечающие вашим требованиям. Нам нужны фирмы, на которых практикуют лазерную резку. На таких фирмах панели приборов, панели индикации изготавливаются по чертежам заказчика. Чертежи могут быть представлены в формате CorelDRAW. А если вы далеко живете, то есть почта, и вы можете договориться, чтобы вам панельки прислали по почте. То есть, вы высылаете файл по е-мейлу, а панель вам высылают по обычной почте. Все просто.
Руками такую панель сделать будет по времени долго. На лазерном резчике ушло 3 минуты. Мне панельку сделали двухслойной. Наиболее практичные панели приборов получаются при изготовлении их из двухслойного пластика. Преимущества изготовления панелей из двухслойного пластика — это высокая контрастность изображения, стойкость к истиранию, быстрота изготовления. Панели приборов можно изготовить из цветного или прозрачного оргстекла с затиркой или трафаретной печатью. Как вариант, изготовление панелей приборов из прозрачных пластиков с нанесением изображения методом шелкографии. Панели приборов могут крепиться к корпусу непосредственно механическим способом — с помощью винтов, или можно использовать специальные клеящие материалы. Все надписи можно нанести гравировкой. Лазерная гравировка — удаление поверхностного слоя материала (металл, пластик, кожа) или покрытия (краска, гальваника, напыления) под воздействием лазерного излучения. Лазерная гравировка не сотрется и не потускнеет. Она по праву может называться вечной. Процесс управляется с помощью компьютера, что позволяет производить гравировку изображений из любых цифровых форматов (после необходимой обработки). Маркер позволяет наносить изображения высокого разрешения (20 линий на миллиметр). Благодаря этому, возможна гравировка микроизображений и микротекста высокого качества. Режимы излучения встроенного в маркер лазера могут варьироваться в очень широких пределах. Это позволяет регулировать глубину прожига материала под Ваши нужды. Например, глубокая гравировка в металле для максимальной четкости и долговечности, или испарение верхнего слоя краски для метки изделия без воздействия на сам материал. Цвета при лазерной гравировке металла достигаются за счет возникновения окисных пленок в области воздействия лазерного излучения. Нанесенное на приборные панели изображение (символы, надписи и т.д.) внедрено в структуру металла на глубину 18-20 микрон и обладает высокой устойчивостью к истиранию, воздействию высоких температур, агрессивных сред и прямого ультрафиолета.
Панели приборов и фальшпанели могут быть некоторых разновидностей:
— металлические фальшпанели, изготовленные по технологии Металлографика на толщинах металла 0,2мм, 0,5мм, реже 0,8мм, 1,0мм;
— несущие панели приборов, изготовленные на толщинах 1,5мм, 2,0м, 2,5мм, 3,0мм, 4,0мм и более;
— панели приборов под конструктивы Евромеханика, под корпуса BOPLA, Schroff, Rittal ;
Выбрать за Вас панели приборов или фальшпанели фирмачи-резчики не могут, поэтому важно помнить их четкое разделение на металлические и полимерные. Все способы изготовления и виды имеют свои достоинства, причем, решающую роль в выборе играет соотношение цена-качество и конкретный способ применения. Панели приборов применяются в самых разнообразных отраслях промышленности и в быту, но всех их объединяет одно — с ними работают люди. Люди, работающие с приборами в различных областях, сталкиваются с тем, что со временем на панели в местах поворота ручек переключателей и нажатия кнопок важная информация стирается. На грязном производстве, где имеется непосредственный контакт с растворителями, кислотами, маслами проблема та же. Панели приборов, изготовленные лазером, позволят забыть об этих проблемах, потому что изображение находится не на поверхности материала, как это бывает обычно, а внутри. Сохранность графики (изображения) от агрессивных сред обеспечивает высочайшую химическую и абразивную стойкость, делая панели приборов практически вечными. Дополнительным удобством является то, что существует возможность механической обработки панели любой степени сложности и практически абсолютной точности. Панели приборов или панели, произведенные по лазерной технологии, используются во всех отраслях промышленности от военного кораблестроения до миниатюрных бытовых устройств. В шкалах приборов, линейках выполняющих точные измерения, требуется нанесение графики с высоким допуском. Рабочее разрешение при нанесении изображения на металл составляет 2400dpi, по вашему желанию оно может быть существенно увеличено. Это позволяет создавать шкалы даже для прецизионных приборов.
Применимые для панелей материалы: пластик, оргстекло, акрил, дерево, бамбук, резина, и другие неметаллические материалы. Лазерная резка оргстекла — лазерный срез получается гладким, прозрачным, не нуждающимся в последующей полировке. Толщина оргстекла — до 15 мм. Лазерная резка массива дерева — срез ровный, гладкий, темный. Присутствует запах горелого дерева, не обугленный, плотный. Толщина — до 10 мм. Лазерная резка бумаги — срез ровный, гладкий, слегка желтоватый. Резка происходит в один слой, иначе между листами бумаги скапливаются продукты горения и бумага пачкается. Лазерная резка кожи — срез слегка обугленный, темный, имеет ярко выраженный запах горелой пищи. Толщина — до 8 мм. Лазерная резка ткани -при резка полиамидных, полиэстерных и других синтетических тканей край обрабатывается (как бы прижигается) и не расползается. Преимущества лазерной резки пластика и оргстекла перед другими способами раскроя: – высокоточный способ раскроя; высокая скорость раскроя; возможность получить качественный срез, не требующий дополнительной обработки; возможность изготовить изделия любой сложности в любом количестве.
Требования к отправляемым файлам для резки: Самостоятельная подготовка файлов для лазерной резки поможет сократить затраты на программирование Ваших файлов и соответственно уменьшит стоимость резки. Однако даже если Вы полностью подготовили файл, фирмачам потребуется некоторое время для его технологической подготовки к резке (размещение технологических подвесов, заходов, задание последовательности и направления резки и т. д.). Файлы могут готовиться в двух форматах:
– *.dxf, *.dwg AutoCAD.
– Все символы и текст должны быть переведены в кривые. Графические элементы типа «bitmap» не допускаются. Ширина кривых — нуль или «Hair line». Недопустимо формировать изображение заданием ширины кривых. Следует превращать их ширину в объект. Например, в CorelDraw 9 командой Outline to Object.
– Внимательно просмотрите в режиме «Контур» (Wireframe) все кривые и особенно символы текста при максимальном увеличении и ликвидируйте ступеньки, изломы, плохое сопряжение дуг. Раздвиньте слитые и плотно набранные символы текста. Расстояние между контурами — не менее 3 мм.
– Если изображение в файле выполнено не в масштабе 1:1, нарисуйте вспомогательный отрезок и укажите его реальную длину в изделии. Вместо этого можно указать точный масштаб рисунка.
Требования к файлам AutoCAD: * Версия AutoCAD 10 — 2005.
– Масштаб 1:1, 2D-плоский, система координат WORLD.
– Объекты не должны содержать «сплайн»-линии.
Допускаются чертежи, выполненные от руки, с указанием размеров, допусков, типа и толщины материала. Данные чертежи Вы присылаете на e-mail выбранной Вами фирмы.
Давайте же наконец-то пользоваться благами ХХI века, и сделаем устройства, собранные кропотливым трудом, поистине красивыми.
Спасибо за прочтение статьи и успехов в начинаниях.
Источник
Изготовление лицевой панели устройства при помощи фоторезиста: нанесение графики и разметка отверстий
В рамках данной заметки речь пойдет о том, как изготовить вот такую лицевую панель устройства:
Обращаю ваше внимание: разговор именно о том, как сделать подобные надписи/линии/и т.д. на панели дывайса. О том, как изготовить такие мощнейшие ровные дырки, которые присутствуют на фото, речь не ведется.
Сразу скажу – ничего нового я здесь не открою. Разговор пойдет о достаточно очевидных вещах. Но (цитирую себя же) «во-первых – очевидное для тебя далеко не всегда очевидно для других, а во-вторых – от повторения истина не тускнеет». Ну и также следует отметить, что работа с фоторезистом (накатка, засветка, проявление, удаление) подробно рассмотрена тут и тут (применительно к фоторезисту ORDYL). Поэтому акцентировать внимание здесь я на ней не буду.
Итак, в основе рассматриваемого метода лежит простое и известное свойство алюминия/дюрали – как и медь, сие вещество травится в хлорном железе. Думаю, что не только в хлорном железе (Vga, подкинь в камментах пару идей – ты, вроде, в химии шаришь), но мне хватает и того, что есть.
Сразу оговорюсь – при травлении дюрали в FeCl3 выделяется нехеровое количество тепла, и это следует учитывать при проведении опытов/работ (тот, кто когда-нибудь разводил сухое хлорное железо в воде, думаю, понимает, о чем речь). И еще один момент – дюраль, по моим ощущениям, травится в «хлорке» намного быстрее обычной меди, так что не стоит затягивать процесс травления.
В общем, притащили мне сегодня кусок дюрали. Это, говорят, передняя (или задняя – хер их разберет) панель для корпуса G738 от Gainta. Надо, говорят, сделать из нее вот такую нарядную панель, только побыстрее:
Чертежики в оригинале прилагались. Сразу внутре зародилась коварная мысль запечатлеть на фото весь процесс изготовления панели и выложить его у Ди в сообществе, поэтому даже назвал половину от обычной стоимости работы, но чтобы, сцуко, никаких авторских прав! На том и порешили.
Итак, перед нами заготовка передней панели:
Перво-наперво надо изготовить фотошаблон. В моем случае он выглядит вот так:
Сразу обращу внимание на пару моментов. Первое – контур панели на шаблоне (далее также – граница фотошаблона) должен выходить примерно на 0,5мм за края реальной панели (позже будет понятно почему). В моем случае граждане почему-то сделали его вообще меньше размеров куска дюрали, хотя раньше такой херни никогда не было. Видимо, делали в спешке. В данном случае я этот косяк исправлять не стал (ибо надо было побыстрее), но вообще – припуск на 0,5мм от краев делать нужно.
Второй момент касается разметки центров круглых отверстий. Я совсем забыл сказать – при правильно сформированном фотошаблоне лицевой панели рассматриваемый способ позволяет наносить разметку центров таких отверстий «автоматически», т.е. в качестве побочного эффекта. Все, поди, в курсе, какое это счастье – прыгать над панелью со штангенциркулем, особенно, если дырок три-четыре десятка. Рассмотрим, например, круглую херню с крестом около надписи «20Hz». Думаю, понятно, что это светодиод. Так вот, на шаблоне для этого светодиода показано всё – и диаметр, и перекрестие, обозначающее центр дырки, которая под этот диод должна быть просверлена. Это мой косяк, но косяк вполне намеренный (важно воочию сравнить «правильно» и «неправильно»). С моей точки зрения, как конструктора, очевидно, что в данном случае вместо перекрестия и диаметра отверстия на панели должна присутствовать только одна точка диаметром 0,5-0,6мм (факт довольно понятный: смотри, например, способ сверления от evsi, да и вообще – фича, лежащая на поверхности) на месте центра дырки. Пи дальнейшем травлении такая дырка даст аналог кернения, причем, самому размечать ничего не нужно – всё получится «само собой». В дальнейшем будет понятно, о чем я говорю, пока же просто зафиксируем факт: вместо перекрестий, обозначающих центры круглых отверстий, надо ставить маленькие круги диаметром 0,5-0,6мм. Ну а окружность, обозначающую диаметр сверлимого отверстия, вообще с шаблона лицевой панели можно убрать – такие данные всегда можно взять с чертежа.
Ну и последнее, что хотел бы сказать про фотошаблоны. При изготовлении печатных плат шаблоны обычно ориентированы так, чтобы правильный рисунок получался при наложении шаблона тонером к фольге. Это, как нетрудно догадаться, ведет к необходимости зеркального отображения рисунка на каждом фотошаблоне. При изготовлении печатной платы такие «изощрения» вполне объяснимы – необходимо по максимуму уменьшить искажения изображения. Но панель – это не плата. Если на панели вместо линии шириной 0,3мм будет линия шириной 0,4мм – этого никто и не заметит. Поэтому шаблоны для панелей я никогда не зеркалю, а накладываю их тонером вверх. Пусть линии будут чуть потолще, зато никакого дополнительного геморроя – как прислали рисунок, так его и распечатал (кстати, еще один плюс негативных фоторезистов в данном случае – не нужно негативное изображение панели).
В общем, берем заготовку панели, обезжириваем (дюраль я никогда не шкурю, дополнительные риски никому не надо) и накатываем на нее фоторезист:
Отмечу, что припуски фоторезиста шириной 3-4мм для удобства дальнейшей работы обязательны. Не надо жаться на мелочах – потеряешь гораздо больше.
Два комментария. Первое – в данной заметке на фотках везде фоторезист ORDYL Alpha 350. И это только из-за того, что он яркого цвета, поэтому фотографии процесса делать проще. А вообще – до недавних пор я делал такие панели при помощи фоторезиста ПНФ-ВЩ, и он давал точно такой же результат. И второе –я накатываю резист на панели так, как привык, но я его катаю подобным способом далеко не первый год, и уже просто «чувствую» фоторезист. Но для начинающих, думаю, лучше будет накатывать фоторезист по методу evsi, с припуском резиста и дополнительным носителем. Данный метод чуть-чуть более геморройнее тупого наклеивания фоторезиста на заготовку (как делаю я), но зато заведомо на порядок меньше пузырей в области начала накатки при работе новичка с фоторезистом. И если в случае с изготовлением печатной платы это абсолютно некритично, поскольку припуск заготовки относительно платы можно делать сколь угодно большим, то в случае с лицевой панелью зачастую габариты панели жестко заданы размерами самой заготовки.
Далее – засвечиваем фоторезист и проявляем его:
Процесс и время проявки – точно такие же, как и при изготовлении печатных плат. А вот время засветки фоторезиста при изготовлении лицевых панелей я беру секунд на 20 меньше. Почему-то фоторезист, накатанный на алюминий/дюраль, пересвечивается быстрее резиста, накатанного на медь. Почему – не знаю, но факт такой имеет место быть.
После проявки протираем заготовку сухой тряпкой (напомню – фоторезист ORDYL не требует дубления, в отличие от ПНФ-ВЩ) и начинаем готовить заготовку к травлению.
Подготовка заключается в тщательном замазывании перманентным маркером косячных мест со стороны фоторезиста и по торцам заготовки:
а также в наклеивании прозрачного одностороннего скотча на обратную сторону заготовки:
И если первое связано только с эстетикой (лишние черные точки/царапины на панели никому не нужны), то второе напрямую диктуется мерами предосторожности. Как уже отмечал, при травлении дюрали выделяется большое количество тепла. Если кинуть в раствор хлорного железа заготовку панели без скотча на задней стороне, она сразу же вступит в реакцию, обратная сторона закипит (см. далее), и брызги раствора могут легко обезобразить всю рожу экспериментатора. Не смертельно, конечно, но приятного тоже мало – вся морда в хлорном железе.
Здесь же, думаю, следует рассмотреть и смысл припусков границы фотошаблона относительно контура заготовки панели на 0,5мм. Если такой припуск есть – всё хорошо. При засветке эта граница не засветится и останется хлипкой. Соответственно, все излишки фоторезиста по краям панели отвалятся сами собой, поскольку граница фотошаблона не засвечена. И совсем другая тема будет наблюдаться, если граница фотошаблона вписывается в контур заготовки панели (как это получилось у меня). В этом случае на лицевой панели устройства появятся левые линии, которых там быть не должно (см. фото выше). Теоретически, конечно, эти линии можно замазать перманентным маркером. Но поверьте, на практике всё не так радужно – если тереть сырой перманент, он, сволочь, махом стирается. Далее это будет продемонстрировано.
Ну так вот, дальше по списку идет процесс крещения заготовки панели. Крещение это напрямую завязано на раствор хлорного железа. Берем ватную палочку (это которая чтобы ковыряться в ушах и ноздрях), смачно смачиваем ее в хлорном железе и последовательно проводим ей по всем линиям/буквам/точкам на лицевой панели:
(обратите внимание – даже на мутном видео отчетливо заметно, как дюраль вступает в реакцию с хлорным железом (темнеет)). По завершении процесса крещения надо убрать все останки раствора «хлорки» чистым куском сухой ваты.
Изначально данный этап был мной введен для контроля проявленности фоторезиста ПНФ-ВЩ (там, где фоторезист не смылся – не будет потемнения рисунка панели, следовательно, это место надо процарапать иголкой). Но на практике оказалось, что процесс крещения способствует более равномерному травлению дюрали/алюмния. Также сей процесс неслабо уменьшает количество воздушных пузырей, оседающих на металле в процессе травления и мешающих нормальной его протравке. В общем, даже для элитного фоторезиста ORDYL, который сразу видно – где смыт, а где нет, этап крещения заготовки панели будет далеко не лишним.
Ну а дальше – непосредственно травление заготовки панели. Данный процесс для панелей несколько отличается от травления медной фольги печатных плат. Виной всему – всё тот же пресловутый нагрев дюрали при взаимодействии ее с хлорным железом. Казалось бы – да и хер с ней, пусть нагревается, площадь контакта поверхностей ведь небольшая. Ан нет – не всё так просто. Из-за выделения тепла на поверхности открытого от фоторезиста металла сразу же появляются волшебные воздушные пузырьки:
которые, твари, даже при непродолжительном взаимодействии дюрали с «хлоркой» превращаются в устойчивую корку. Где корка толще – там металл травится хуже, где тоньше – лучше.
Исходя из этого, в качестве оптимальной была выбрана схема «травление припадками». Берем заготовку панели пинцетом (ох уж мне эти костыли!) и опускаем ее в раствор хлорного железа. Держим секунд 20-25, при этом (если нет встроенного в травильную ванну бульбулятора) интенсивно дергаем заготовку, тем самым эмулируя работу бульбулятора, т.е. перемешивателя. По истечении 20-25 секунд вытаскиваем панель из раствора и стремглав мчимся к источнику проточной воды. Суем заготовку под струю и пальцами ([вздыхает] наверное, можно и в перчатках) смываем всё то говно, которое образовалось над металлом, не защищенном фоторезистом (это и есть та корка, про которую написано выше). Затем опять бросаем заготовку в хлорное железо и после 20-25 секунд опять тащим под кран и промываем.
Описать словами, когда панель готова к употреблению, довольно сложно. Тут одновременно важно и глубина протрава дюрали, и то, насколько буквы/линии протравятся «вширь». Думаю, это надо просто один раз увидеть и прочувствовать. Но как ориентир – могу дать цынк: я делаю 4 подхода травление/промывка, при этом для полудохлого раствора время каждого травления – 20 секунд. Но могу сказать с уверенностью – когда сами попробуете сделать панель такого типа, при каждой последующей протравке линии/буквы будут расширяться буквально на глазах, поэтому сразу поймете, когда настанет всремя сказать: «Хватит!».
В общем, по результатам травления у нас должно образоваться примерно такое:
Далее фоторезист надо удалить. Я это делаю при помощи ацетона, но тут камрады в камментах к предыдущей заметке про ORDYL накидали с десяток способов удаления фоторезиста. В общем, какой именно способ удаления фоторезиста выбрать – решать читателю.
Ну а после удаления фоторезиста получаем такое:
Вообще говоря, судя по фоткам, складывается такое ощущение, что можно уже оставлять всё как есть. Но это не так. Дело в том, что почерневший потравленный дюралий со временем (буквально за 20-30 минут)начинает рыжеть. Видимо, какие-то дьявольские оксиды, хер их знает. И в итоге цвет дюралия становится таким блевотным, что просто кошмар. Выход из данной ситуации давным-давно найден – надо чем-то покрыть протравленный металл.
Простейший вариант – покрыть матом. Но, надо сказать, на практике он не приводит к каким-либо значимым изменениям – дюраль продолжает рыжеть.
Другой вариант – покрывать панели лаком. Возможно, это будет обеспечивать нормальную защиту дюрали от внешнего воздействия, но у меня такого лака нет, и сказать что-либо по данному поводу я не могу.
Ну и третий вариант – то, как делаю я. Работая в своем НИИ с 2000г., я еще застал времена, когда на нашем опытном производстве был жив гравировальный цех. Какие они панели делали вручную, пользуясь лишь оборудованием 70-х годов – моё почтение. Работали там настоящие профессионалы, причем это были люди, действительно любившие свою работу и гордившиеся ей. Ну и, следовательно, говорить о ней они могли часами. Именно из таких бесед я узнал, что есть некие типы красок (чОрная, белая, и, вроде, красная), которые с одной стороны охеренно затирают все неровности панели, с другой – довольно быстро сохнут, а с третьей – остатки этой краски на панели(именно остатки, а не затертые места) легко стираются спиртом. Прошло время, людей этих, наверное, и в живых-то уже нет, но принципы затирки гравировки я запомнил тогда на всю жизнь, ибо они мне показались привлекательными.
Итак, этих секретных чОрной, белой и красной красок у меня, конечно, нет. Но я сумел сделать их суррогат. Берем чистую тряпку и смачно промакиваем ее ацетоном. Далее берем баллончик с нитрокраской (любой, даже тупое говно за 70 рублей вполне сойдет) и пшыкаем краску на эту тряпку. Ну а затем быстро затираем всю панель тряпкой с ацетоном и краской:
После затирки ненужное красочное говно с панели стирается обычным спиртом. Ацетон в начале операции несколько «размягчает» краску из баллончика: она лучше ложится на протравленные места и остатки ее лучше смываются с панели спиртом. Но вот парадокс – на протравленных местах такая краска даже ацетоном практически не вымывается. Почему – не знаю.
В результате затирки панели краской мы получаем панель с довольно контрастными графическими элементами (текст/линии/ и т.д.), да еще вдобавок готовую к ручной сверловке/фрезеровке без дополнительной разметки центров/границ отверстий. Теперь лишь осталось проковырять дырки в нужных местах – и панель устройства готова:
(вид панели, установленной в корпус G738).
Что можно сказать по итогам. Лично меня такого рода панели давно уже притомили – серией там никогда не пахло, а лично мне больше нравится черный пластик с белым шелком. Но вот окружающие меня люди совершенно другого мнения. Периодически (и довольно часто)тащат чертежи для панелей, ну а поскольку эти люди – или хорошие знакомые, или хорошие знакомые хороших знакомых или и т.д., да еще, сцуко, и деньги за работу суют – отказывать им было бы не по-человечески. Доходит до того, что покупают корпуса с пластиковыми передними/задними панелями, штатные панели выкидывают, вырубают дюралевые и тащат ко мне – дескать, так круче. Я не понимаю, как текут мысли таких людей, но коли существует хоть какой-то спрос на панели рассмотренного типа, могу сказать гражданам из сообщества только одно:
Желаю удачи в изготовлении лицевых панелей устройств!
Ну и, само собой, всех хороших людей – с наступающим Новым Годом!
Источник