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Topic: [Hors-Sujet] Insoleuse à led (Read 3966 times) previous topic - next topic

zoroastre

May 22, 2012, 11:34 am Last Edit: May 22, 2012, 09:37 pm by zoroastre Reason: 1
INSOLEUSE A LEDS




Sujet : Experimentation d'une insoleuse à leds UV.

Mise en garde : L'utilisation de produits tel que le perchlorure de fer ou à base de soude (révelateur) doit se faire en toute connaissance de cause. Je ne serais que trop recommander le port de blouse, lunettes et gants lors de toutes manipulations de ces produits. Lisez les étiquettes !
Le perchlorure de fer ne se jète pas dans la nature sans avoir été au préalable neutralisé.
Cette mise en garde me détache de toutes responsabilités.

Introduction :

Les ultra-vilolets sont utilisés lors de la conception de circuit imprimé sur plaque de cuivre, l'utilisation du principe photographique permet d'imprimer son typon sur une surface dite présensibilisée. Cette surface sensible aux ultra-violets sera ou pas bombardée en fonction des zones d'opacité du calque, transparent ou millar.
Communément, les insoleuses utilisent des néons uv pour cette fonction avec des puissances plus ou moins variables et un encombrement global important.

Depuis plusieurs années, les leds ont pris de la puissance, du flux et se déclinent dans une gamme chaque jour plus importante. Sur la toile, j'ai vu apparaitre ces fameuses insoleuses à leds, il fallait essayer...

Le présent sujet est une réponse faite suite à ce topic : http://arduino.cc/forum/index.php?topic=102846.0

La conception :

Sans grandement entrer dans les détails, la donnée la plus importante est relative à la longueur d'onde des ultra-violets qui est égale à 352 nm. Au delà de 400 nm, le spectre lumineux devient plus complet et parasite, en quelque sorte, les longueurs d'ondes plus basses.
Il faut donc lors du choix des leds ne pas dépasser les 400 nm tout en restant au delà des 352 nm. Cette contrainte se heurte de suite à la faible disponibilité de ce type de leds. Sur un site aux enchères bien connu, j'ai finalement opté pour ces caractéristiques :

Code: [Select]

Leds UV 5mm
Uf = 3.2 V
Ie = 30 mA
Lambda = 340 à 365 nm
5000 mcd


implantation :

La boite a une profondeur de 125 mm hors couvercle et permet en fonction de l'angle de diffusion des leds choisies de pouvoir insoler théoriquement des plaques de 120x90 mm.
J'ai choisis de resserrer au mieux l'entraxe entre leds afin d'obtenir un flux lumineux le plus régulier possible. Les leds sont au nombre de 48 par groupe de 3.



J'ai combler le couvercle de mousse plus ou moins rigide pour obtenir une application plaque contre verre optimum.


(L'utilisation d'une pompe à vide permet de plaquer encore mieux le typon sur la plaque. C'est une amélioration à envisager).

Experimentations :

La cohérence du typon a peu d'importance pendant les essais. J'y ai représenté trois largeurs de piste, 0.25, 0.6 et 1 mm.


(Le typon ici présent a été volontairement rempli par un plan de masse de 120x80, la zone noire, afin de déterminer la surface d'insolation maximale. Pour info, les zones en noires demeureront aprés lessivage, en positif.)

Quelques morceaux de plaque de différentes marques furent pré-découpés.
Le labo...


La révélation :


Les résultats :

(Excusez la piètre qualité des images.)



Standalone ATTiny2313 :


Retour d'experience :

La qualité du typon, des produits et des plaques influencent considérablement les résultats.

a) Le typon
Lors des essais, j'ai pris soin de doubler les supports. Dans un premier temps, deux millars superposés puis ensuite deux transparents dont la qualité est sujette à caution (à la loupe, l'encre avait bavée). L'imprimante laser a une définition de 1200 dpi.

b) Les produits
Neufs, de marque CIF.

c) Les plaques.
Trois types de plaques (0,35 microns, 1 face) furent testées, une vieille CIF, une toute neuve et une bungard.
Le nouveau film présensibilisé de chez CIF donne des résultats plus que correct, pourtant les pistes à 0,25 mm sont quasi invisibles. Alors que les plaques bungard offrent une qualité indéniables et me laisse croire, avec quelques ajustements/réglagles que je peux toucher le 0,4 mm facilement.

Dernier point important, les temps d'insolation.
Ils dépendent essentiellement du support calque ou transparent et de la finesse des pistes recherchées.

J'obtiens de bon résultat pour 7 mn avec comme objectif des pistes à 0,6 mm. Ils sont meilleurs à 9 mn et une surexposition à 12 mn n'apporte pas grand chose, à part de commencer à voir les pistes plus fines se dessiner.

Les temps d'exposition sont donc relativement conséquents, même avec des leds de 5000 mcd. Ils pourraient être allégrement revus avec un bon support papier et une impression noire de chez noire, la profondeur de la boite et le verre sont des facteurs peu déterminant dans cette experience.

Conclusion :

Je suis plutôt satisfait dans l'ensemble des résultats. Cette petite insoleuse me sera certainement trés utile, d'autant plus que je n'en avait pas. En plus, elle se range facilement.
La qualité des plaques sérigraphiées est plus qu'honnête, les insoleuses à néons sont d'ailleurs tout aussi capricieuses dans la réalisation et dans le rendu final, à tel point que cette petite insoleuse à leds n'a pas à rougir de ses prétentions.
Et çà tombe bien, j'ai plein de travail à lui fournir ;)

Zoroastre.
Gné! ;)

Bonjour,
Question peut être simple et bête mais le temps d'insolation reste égale a celui d'une insoleuse a néon ?
--Darknessoff--

zoroastre

#2
Jun 15, 2012, 05:27 pm Last Edit: Jun 15, 2012, 05:32 pm by zoroastre Reason: 1
Yep!

Quote
Question peut être simple et bête mais le temps d'insolation reste égale a celui d'une insoleuse a néon ?

Non, pas du tout. Une insoleuse néons insole en 3 minutes environ. Les néons utilisées font en moyenne 15 watts et les insoleuses 1 face en comptent 3 (voire 4).

En terme de puissance, mes leds ne peuvent égalisées, mais elles compensent d'une certaine manière grâce à un flux lumineux extrêmement dirigé et contraint dans un angle, alors qu'un néon diffuse à 360°.

Je pense que les temps indiqués dans l'experience peuvent être significativement baissés à 5 minutes, il faudrait pour cela que je dispose de transparent d'une qualité irréprochable. D'ailleurs ta question est pleine de sens, mais je ne peux reproduire les conditions de l'experience sur une insoleuse à néons, n'en possédant pas.

@+

Zoroastre.
Gné! ;)

Bonjour,

Y-a-t-il des personnes qui ont récemment expérimentés l'insolation de plaques PCB à l'aide de LEDs UV ?

Merci

_pepe_

#4
Feb 11, 2015, 05:02 pm Last Edit: Feb 11, 2015, 05:06 pm by _pepe_
Bonjour

Je tombe sur ce sujet suite à son déterrage, et je suis assez perplexe en ce qui concerne l'alimentation des leds, ici groupées par trois et mises en série avec une résistance de 82 Ω pour une tension de 12V.

En effet, un tel montage ne permet pas de contrôler fiablement le courant d'alimentation. En règle général, les leds présentent sur leur tension directe à courant nominal (VF) une tolérance assez large, allant de 5% pour les meilleures classes de "binning", jusqu'à plus de 20% dans les cas les plus courants. Ainsi, des leds spécifiées pour 3,2V pourraient en réalité tout aussi bien donner 2,8V ou 3,8V, au gré du hasard. En fixant la résistance à 82 Ω, on risque aléatoirement de suralimenter certaines leds et d'en sous-alimenter d'autres. Au final, si toutes les leds utilisées n'ont pas été produites ensemble, on peut avoir un montage qui n'insole pas les plaques uniformément.

Pour une alimentation de 12V, un schéma avec seulement deux leds en série et une résistance adaptée me semble plus indiqué.


D'autre part, j'ai un petit doute concernant le courant des leds (30 mA). Pour les modèles les plus répandus, ce courant ne correspond pas à la valeur nominale mais à la valeur maximale absolue, en d'autres termes au courant à ne jamais dépasser. Compte tenu des incertitudes pesant sur le contrôle du courant, le choix de fonctionner à courant maximal se traduirait par un accroissement du risque de pannes. Il faudrait donc vérifier sur la datasheet du constructeur qu'on fait bien fonctionner les leds UV au-dessous de la limite de courant prévue.

zoroastre

#5
Feb 12, 2015, 10:15 am Last Edit: Feb 12, 2015, 10:16 am by zoroastre
Merci _pepe_ pour ces précisions trés intéressantes.

Le sujet date de 2012 et je balbutiais fortement en électronique. Au demeurant, à l'époque il me semblait tout naturel d'atteindre un rendement maximum avec les quelques informations à ma disposition (Leds achetées sur ebay, pas de datasheet).

Mais je prends note.

Mon insoleuse, fort heureusement, fonctionne encore trés bien. je ferais quelques mesures pour la curiosité (il me reste un léger surplus).

@+

Zoroastre.
Gné! ;)

Merci beaucoup Zoroastre pour ton retour :-)
Je vais donc me mettre à la fabrication d'une insolence (j'ai vu des LED UV "straw hat" sur ebay qui pourraient convenir). Je ferais donc un retour sur mon expérience.

@+

zoroastre

#7
Feb 14, 2015, 12:09 pm Last Edit: Feb 14, 2015, 12:25 pm by zoroastre
Super Hoctrimede !

Je compte sur toi pour le retour d'info. On peut échanger sur le sujet si tu as des questions.

Tu as pas mal de ressources sur internet en cherchant un peu, comme, par exemple, cette jolie insoleuse à leds double face ;)

http://be-creation.fr/tutoriel/insoleuse-uv-a-led-double-face-1

(Même s'il manque des leds à mon goût)

@+

Zoroastre.
Gné! ;)

Heloderma-kris

pour optimiser le rendement de la video il me semble qu'il faudrait remplacé les vitre en verre par du Plexiglass ou PMMA Polymethacrylate de methyle car la transparence au UV est de presque 100% dans la bande UVA ce qui n'est pas le cas du verre standard !

si je ne dit pas de bettise dans ce cas la densité en UVA etant plus forte la vitesse d'ataque n'en serra que plus grande du coup ça ira plus vite et on augmenterai le rendement

_pepe_

#9
Feb 16, 2015, 12:19 pm Last Edit: Feb 16, 2015, 12:29 pm by _pepe_
Le choix d'un bon vitrage n'est pas à négliger. Mais en l'absence d'une parfaite maîtrise des matériaux utilisés, le conseil risque de faire long feu.

En effet, aux alentours de 400 nm on a affaire à des UV très proches (on est même à la limite entre les UVA et le bleu profond), et à cette longueur d'onde la grande majorité des verres minéraux présente encore une grande transparence.

Par ailleurs, le bricolage menant souvent à utiliser les matériaux qui nous tombent sous la main sans vraiment en connaître les caractéristiques, en choisissant un verre organique (polycarbonate ou autre), on prend le risque de tomber sur un vitrage traité "anti-UV" qui donnera de mauvais résultats.

Dans ces conditions il est difficile de donner des conseils généraux, à part peut-être rappeler que dans tous les cas il est préférable de limiter l'épaisseur du verre.


Si le but est d'ajouter quelques dixièmes au coefficient de transmission, on pourrait par exemple se pencher sur l'angle de diffusion des leds. En choisissant des leds à 120° (θ½=±60°), une bonne partie des UV arrivant sur la vitre avec une incidence proche de 50° à 60° est réfléchie et ne la traverse pas.

D'autre part, une incidence des rayons trop importante au niveau du masque est mauvaise pour la qualité du rendu photographique (les motifs reproduits "bavent" du fait de la parallaxe).

Des leds présentant un cône de diffusion plus serré, plus nombreuses et plus serrées, seraient donc peut-être plus indiquées.

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