Termotransfer szczegółowo

Spis treści

Zamiast wstępu

Jeśli jesteś przekonany, że "wyjdzie Ci za pierwszym razem" lub szkoda Ci czasu na czytanie tego wszystkiego wersja "optymistyczna" opisu ukazuje jedynie główne fazy procesu, które również kończą się sukcesem. Wykonywanie płytek drukowanych metodą termotransferu ("żelazkową") wykorzystuje topienie się w odpowiednio wysokiej temperaturze toneru drukarek laserowych.

W Internecie można znaleźć wiele opisów samodzielnego wykonywania płytek tą metodą. Po zapoznaniu się z metodyką tworzenia płytek można dojść do wniosku, że nie jest to takie skomplikowane. I to jest prawda. Na wstępie nasze zaplecze warsztatowe winno składać się co najmniej z:

  1. projektu płytki drukowanej, zasadniczo w dowolnym formacie obsługiwanym przez nasz edytor graficzny (ważne: rozdzielczość rysunku zawierającego wzór płytki nie powina być mniejsza niż 300dpi),
  2. papieru kredowego (gramatura: 100-135g/cm2). Na All. można spotkać się z ofertami specjalnych (hasło: papier termotransfer) podkładów do termotransferu (nawet korzytniejsze cenowo) jednak ponieważ z nich nie skorzystałem trudno je rekomendować,
  3. drukarki laserowej, ew. "dojście" do takowej ;) ,
  4. żelazko. W przypadku częstego wykonywania i/lub większej ilości płytek żelazko zastępuje (najczęściej odpowiednio przerobiony) laminator. Laminator pozwala na większą precyzję wykonywania płytek. Jest zasadniczo niezbędny w przypadku chęci wykonywania płytek dwustronnych ! Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, iż "standardowo" laminatory nie są przystosowane do laminowania z tak wysoką temperaturą, jak również materiałów o takiej grubości (grubość laminatu + 1-2 grubości wydruku wzoru płytki). Pamiętaj o tym, zanim wybierzesz laminator i... spróbujesz !

 

Potrzebne są również "materiały dodatkowe":

  • płyn do zmywania naczyń, zmniejsza napięcie powierzchniowe wody, przez co nieco przyspiesza proces "odmaczania";
  • płyn do odtłuszczania płytki przed "prasowaniem". Używam izopropanolu (ok. 14zł/l), można też użyć acetonu. Nie należy używać płynów zawierających wodę (wódka, spirytus, denaturat). Woda zbyt wolno paruje z powierzchni płytki!
  • gąbka (jednostronnie pokryta włókniną ścierną) do mycia naczyń (nie może być zatłuszczona),
  • druciak kuchenny (również czysty),
  • ocet spożywczy (10%), dodany do wody w końcowej fazie odmaczania usuwa warstewkę kredy z powierzchni tak papieru, jak i płytki. Również przyspiesza proces "odmaczania". Ale bez przesady ! ;)

Czasami zachodzi potrzeba dodatkowo skorzystać z "zestawu ratunkowego", składającego się z:

  • wodoodpornego, silnie kryjącego flamastra (cienkopisu) dedykowanego do kreślenia ścieżek drukowanych,
  • buteleczki lakieru do paznokci (kolor bez znaczenia ! 
  • skalpela,
  • igły preparacyjnej (w moim przypadku w uchwycie igły preparacyjnej umieściłem zaostrzony trzpień stalowy.
    Przeznaczenie tego zestawu wyjaśni się później.

Zaczynamy

Opis dotyczy wykonania płytki opisanego w tym dziale  generatora m.cz. (old fashion). Jednakże chciałbym wskazać, że na wstępie warto wybierać układy o niezbyt dyżym skomplikowaniu, niewielkiej (kilka - kilkanaście cm2 powierzchni). Wynika to z faktu, że dla "obróbki" większych powierzchni, zwłaszcza, gdy na większych powierzchniach "operujemy" żelazkiem możliwość popełnienia błędu również jest większa. Zanim zacznie dalszą lekturę proponuję obejrzeń przygotowaną galerię prezentującą kluczowe etapy procesu:

Termotransfer krok po kroku

Kilka uwag dotyczących wzoru ścieżek przedstawionych na rysunku:

  • wydruk ścieżek MUSI PRZEDSTAWIAĆ LUSTRZANE ODBICIE ŚCIEŻEK !!!,
  • w necie i opisach można spotkać informację o stosowaniu zastępczych (zamiast papieru kredowego) materiałów do drukowania. Pewnie można, ale na etapie nabierania doświadczeń warto korzystać z materiałów sprawdzonych. Koszt (w "akcydensach") 50ark formatu A4 to ok. 20 zł, a wystarczy na dłużej. Na Allegro zdarzają się oferty znacznie korzystniejsze. Może to być papier jednostronnie kredowy. Wtedy drukujemy na powierzchni pokrytej kredą. Nie kupujmy katronu kredowego ! Jest zbyt gruby !
  • rysunek wydrukowano prawidłowo (silne krycie czerni). Sprawdź, czy w opcjach drukarki nie masz włączonej funkcji oszczędzania toneru. To czasami szkodzi ! Tu niby jest OK!, ale... płytkę wycięto zbyt małą ! Tzn. taką płytkę już miałem. Ale negatywnym skutkiem ubocznym tej "oszczędności" było "mimowolne" zadzieranie papieru na rogach. Jakie bywają tego efekty - pokazałem na zdjęciach.). W rzeczywistości płytka winna (choć nie musi!) być nieco większa od powierzchni na której występuje druk!
  • (w tym przypadku) wielkość wydruku stanowi pewne utrudnienie w trzymaniu go podczas prasowania. Wycinając szablon warto ciąć równolegle do krawędzi "druku", gdyż inaczej trudno potem wypozycjonować szablon podczas prasowania.

Przygotowanie płytki

Płytkę:

  • myję letnią wodą gąbką kuchenną z kilkoma kroplami płynu do zmywania naczyń. Powierzchnie płytki przecieram włókniną ścierną na gąbce, do chwili uzyskania jednolitego "matu jedwabistego". Oprócz oczyszczenia powierzchni uzyskujemy zwiększenie jej chropowatości co ułatwi przyleganie stopionego toneru,
  • po umyciu nadmiar wody ścieram płatkiem jednorazowego ręcznika kuchennego (z ligniny),
  • powierzchnię płytki przecieram płatkiem kosmetycznym (z waty) zwilżonym środkiem odtłuszczającym (u mnie: izopropanol). Nie chucham i nie dmucham, bo szybciej odparował. Pomijając to, że można napluć ;) , to schnąca szybko powierzchnia schładza się, co może powodować, że na niej wykropli się... para wodna. Od tej chwili nie dotykam palcami powierzchni miedzi.

Stanowisko do prasowania

Tu nie ma żadnych tajemnic. Podłoże do prasowania musi być stabilne i twarde. Ja prasuję na (równej) desce do krajania chleba. By płytka nie ślizgała się po jej powierzchni podkładam pod płytkę zwykłą cienką, lnianą ściereczkę. Cienką, bo płytka w trakcie prasowania nie może odkształcać się (uginać). Drewno powoduje również, że prasowana płytka nie stygnie zbyt szybko i pozwala na równomierne rozgrzanie płytki oraz wzorca ścieżek.

Uwagi związane z deformacją papieru

Zanim opiszę sposób prasowania chciałbym zwrócić uwagę na pewną relację jaka występuje pomiędzy nośnikiem (papierem) wzorca druku a procesami jakie występują podczas przeprowadzanych czynności. Otóż metoda termotransferu polega na wykorzystaniu zjawiska przyklejania się stopionego toneru do warstwy miedzi (na laminacie). Ale trzeba pamiętać, że ten sam toner jest już przyklejony (w trakcie drukowania) do powierzchni papieru. Ma to istotne znaczenie podczas dwóch faz przenoszenia wzoru ścieżek na laminat.
A mianowicie tak w trakcie prasowania, jak i (późniejszego) moczenia w wodzie mamy do czynienia ze zjawiskiem zmiany wymiarów nośnika, czyli papieru!.

Już podczas prasowania można zauważyć, że tworzą się obszary wypukłe ("burchle"). Jeśli np. ścieżki tworzą obszar "zamknięty", to w obszasze tym (po przyklejeniu się toneru) uwięzione powietrze może tworzyć "poduszki". Podobne zjawisko występuje w sytuacji, gdy duży obszar toneru zostanie przygrzany "po bokach", a jego środek nie uzyskał jeszcze wymaganej temperatury lub podłoże nie zostało odpowiednio odtłuszczone. Często prowadzi to do sytuacji, że w trakcie późniejszego trawienia obszar ten będzie podtrawiany.

Obszar taki będzie również podatny na uszkodzenie w trakcie moczenia. Nasiąkający wodą papier również powiększa swoje wymiary, co powoduje, że zaczyna odstawać od powierzchni płytki. Jeśli toner nie był "dogrzany" to papier z łatwością oderwie toner od powierzchni płytki. I znów pojawi się miejsce na potencjalne "podtrawienie".

Na etapie nanoszeniu "rysunku" na laminat można te błędy skorygować, ale o tym później. Na etapie trawienia - szkoda czasu i... laminatu.


Prasowanie - prasujemy "na sucho"!!!

Jeśli zasobnik żelazka zawiera wodę to trzeba ją wylać, żelazko włączyć i odczekać, aż woda odparuje ! Prasowanie "pod parą" graniczy z pewnością, że termotransfer się nie powiedzie.

Z opisów dotyczących drukarek laserowych, jak i przeróbek laminatorów do celów tworzenia pcb wynika, że temperatura potrzebna do przeprowadzenia procesu to ok. 180 st. C. Moje żelazko nie ma aż tak precyzyjnych urządzeń pomiarowych. Regulator temperatury ustawiam na "len" (czerwone pole oznaczone dwiema, czerwonymi kropkami i czekam do pierwszego wyłączenia termostatu (cyknięcie).

Rysunek ścieżek przykładam do laminatu i (mniej więcej) w połowie długości płytki delikatnie przyciskam krawędzią (rozgrzanego) żelazka. Przesuwam ją (krawędź) w kierunku krawędzi płytki. "Zabieg" ponawiam stopniowo zwiększając nacisk żelazka. Papier winien równomiernie przylgnąć do laminatu.
Następnie obracam płytkę o 180 st i przytrzymując płytkę analogicznie wprasowuję resztę wzoru druku. Kiedy cały rysunek przylgnie do laminatu prasuję płytkę płaską powierzchnią żelazka. Ewentualne "niedoróbki" poprawiam czubkiem żelazka.

W trakcie prasowania zarys ścieżek staje się bardziej widoczny. Warto przyjrzeć się, gdyż łatwiej wtedy jest ocenić, kiedy zakończyć proces prasowania. Oczywiście ma to znaczenie głównie orientacyjne! Najczęściej popełniane (przeze mnie) błędy:

  • "przegrzanie" żelazka, w efekcie m.in. rozpływanie się ścieżek,
  • przesunięcie (lub obrót) rysunku w czasie prasowania w wyniku czego zdarza się, że w rysunku widoczne są przerwy ścieżek. Ten błąd często jest konsekwencją błędu wymienionego w poz. 1-szej,
  • prasowanie zbyt chłodnym żelazkiem. Braki (po odwarstwieniu papieru - dziury) w przeniesieniu tonera na płytkę,
  • niedoprasowanie płaszczyzn w pobliżu krawędzi płytek, co jest wynikiem braku dociśnięcia stopy żelazka do powierzchni płytki.

W fazie "moczenia" warto dokładnie obejrzeć płytkę, gdyż niektóre z opisanych błędów kwalifikują się do "naprawy", choć nie wszystkie ! :(


Moczenie, czyli odklejanie i chwila prawdy...

Płytkę do moczenia wkładam do pojemnika z letnią wodą (z kropelką płynu do zmywania naczyń). Ale dopiero, gdy płytka ostygnie. Ponieważ wodę wymieniam kilkakrotnie na tym etapie nie dodaję do niej octu. Ponieważ próba przedwczesnego oderwania papieru z reguły kończy się źle warto sobie znaleźć "robotę" na 5-7 minut.

Nie będę tu powtarzał fragmentów stałych, które znajdują się w innych opisach. Tu chciałbym skoncentrować się na popełnionych (przeze mnie) błędach. Jak wskazałem projekt dotyczy rzeczywistej płytki, toteż ujawnione mankamenty nie stanowią zagadnienia wyłącznie szkoleniowego. Zmuszają autora do rozwiązania rzeczywistego problemu. Do kolejnej wody dodałem łyżkę stołową octu, co ma za zadanie usunąć warstwę kredy, ktora wiąże toner z papierem.

Usterki

Co "mówią" strzałki (kolor czarny to toner osłaniający miedź laminatu przed wytrawieniem):

  1. A - laminat w miejscach przewidzianych do wytrawienia ukazuje swą powierzchnię,
  2. B - w tych miejscach też laminat winien zostać wytrawiony, ale jeszcze jest pokryty warstewką kredy i resztek papieru. Odejdzie sam albo trzeba pomóc: palcem, pędzelkiem. Nie ma co przesadzać z siłą, ale jeśli (toner) ma odejść to niech to zrobi w tej chwili. Przed rozpoczęciem trawienia !
  3. C - te miejsca to dowód, że pośpiech nie popłaca ! Tu miał być toner, a widać "gołą" miedź!

    Czy trzeba wszystko zaczynać od początku ? Niekoniecznie ! A w tym przypadku: NIE !!!

Z ostateczną decyzją trzeba powstrzymać się do chwili, gdy proces oddzielenia papieru zostanie zakończony.


"Krajobraz po bitwie"

Z zasady płytki wykonywane tą metodą już w pierwszym podejsciu dają niezłe efekty. Tu jednak (korzystając z "okazji") omawiamy podstawowe problemy jakie możemy napotkać. Na spokojnych wodach pływa się łatwo, ważne by umieć omijać "rafy". "Finał odmaczania" przedstawia poniższe zdjęcie:

Uszkodzenia ścieżek

Cóż, trzeba przyznać, że wynik mógłby być lepszy, ale...

Z rozmów wynika, że wielu Kolegów po zobaczeniu (mniej więcej) takiego efektu swych prób dochodzi do wniosku, że... "może kiedyś indziej spróbują".

Moim zdaniem wniosek przedwczesny, bo:

  1. rysunek ścieżek w znacznej mierze jest zachowany (z wyjątkiem jednej ścieżki - rząd małych strzałek na dole zdjęcia) oraz jednego punktu lutowniczego,
  2. główne uszkodzenia to (łatwe do skorygowania) braki toneru w narożnikach, co jest wynikiem najprawdopodobniej nieostrożnego obchodzenia się z płytką na etapie "prasowania",
  3. ilość koniecznych do przeprowadzenia poprawek oraz stopień ich skomplikowania nie uzasadnia ponownego wykonywania termotransferu, a raczej skłania do... ręcznego retuszu rysunku ścieżek na laminacie !

Moim zdaniem ten etap procesu "produkowania" płytki jakkolwiek często skłania do refleksji, to w szczególności sprzyja wyciąganiu wniosków na przyszłość. Ale w żaden sposób nie wpływa na ocenę przydatności metody termotransferowej. Bo w "odwodzie" mamy "zestaw ratunkowy"


Retusz płytki

Termotransferowa apteczka

Jak wspomniałem wcześniej czasami (a w tym przypadku na pewno) użyteczny jest zestaw składający się z:

  • wodoodpornego, silnie kryjącego flamastra (ciekopisu) dedykowanego do kreślenia ścieżek drukowanych,
  • buteleczki lakieru do paznokci (kolor bez znaczenia ! ;)
  • skalpela,
  • igły preparacyjnej (w moim przypadku w uchwycie igły preparacyjnej umieściłem zaostrzony trzpień stalowy.


Pierwsze dwa składniki zestawu służą do malowania, dwa kolejne do skrobania (korygowania kształtu retuszu).

Do korekcji ścieżek i punktów lutowniczych wykorzystałem pisak.
Jedna uwaga: korygując pisakiem (flamastrem) nakładam tusz punktując "miejsce przy miejscu" (w fotografii ten typ retuszu nazywa się chyba "plamkowaniem").

Przy retuszu do zamalowywania większych powierzchni wykorzystuję lakier do paznokci (zakupiony gdzieś na wyprzedaży za 1 zł. Za to z pędzelkiem!).

Kilka minut (<10min) spędzonych nad retuszem dało oczekiwane efekty. Choć na pierwszy rzut oka może nie wygląda to nadzwyczajnie, to efekt końcowy (po wytrawieniu) nie budzi obaw. Co jest zgodne z oczekiwaniami. :D

Koniec wieńczy dzieło

Efekty

 Potem pozostaje "już tylko" wytrawienie. IMO proces trawienia jest równie ważny co samo przygotowanie płytki.

A potem wyczyszczenie płytki z toneru. Czytałem, że toner po trawieniu usuwany jest przy pomocy rozpuszczalnika "Nitro". Ja myjąc płytkę po trawieniu przecieram ją druciakiem kuchennym i miedź błyszczy jak nowa! I nie trzeba mocno szorować. Resztki tego co pozostało usuwam tamponem z rozpuszczalnikiem. Nie maże się i mniej "pachnie" ! O zużyciu rozpuszczalnika nie wspomnę.

Dodatkowo na koniec płytki cynuję. Na gorąco. Wiem, że są tacy, którzy uważają to za przesadę, ale lubię, jak to "wygląda".

Życzę powodzenia w realizacji własnych projektów. Metoda dale szanse szybkiego i w miarę taniego stworzenia niezbędnych do tego płytek.

Choć wydaje mi się, że tworzenie płytek dwustronnych z użyciem laminatora jest dużo łatwiejsze.

Dokładność metody

By jednak u ew. niedowiarków wzmóc przekonanie, iż metoda ta daje niezłe efekty powyżej prezentuję (powiększenie wycinka, reszta też niezła) płytki programatora Brenner 8P. To też własny "wypiek" ;)Ona również została samodzielnie wykonana tą metodą. Obok inna płytka zaprojektowana własnoręcznie, której "prasowanka" została wygenerowana "pod Eaglem" (do pdf'a) i leciutko skorygowana przy użyciu GIMP'a.

Wynik w mojej ocenie niezły.

Jeśli jesteś zainteresowany tym co jeszcze udało mi się zrobić z lutownicą w ręku zapraszam do Warsztatu krótkofalowca.

//