Zelf printjes maken: Echt niet moeilijk

Voor het digitaal maken van diverse modellen heb ik me tot nu toe kunnen redden met gaatjes of banenprint.
Voor de ombouw van de 2 2200'en die ik in m'n bezit heb, wou ik ook wat kleine electronica in de locs onderbrengen, iets wat ik met gaatjesprintjes nooit ging redden.

Daarom besloot ik toch maar eens aan het zelfmaken van printjes te denken: ik had altijd gelezen dat het een proces was van printen van het ontwerp op een transparant stuk kunststof, met de mogelijke pech dat je het ontwerp met oostindische inkt op de bedrukte delen moest nabehandelen, om het echt ondoorzichtig te maken, en geen moeilijkheden te krijgen bij het belichten. Ik zou dan ook nog een belichtingsbak nodig hebben, waar het belichte printje daarna opgelegd moest worden, waar ook nogal wat bij fout kon gaan.

Vervolgens moest het printje ontwikkeld worden... Kort gezegd: het klonk allemaal erg moeilijk, en aangezien ik niet aan de lopende band printjes zou gaan produceren, leek het me allemaal wat overdreven voor die paar keer per jaar dat ik een printje zou gaan maken.

Het kan makkelijker...

Iemand wees me echter op de zogenaamde 'Direct-toner' methode, beter bekend als de strijkbout-methode.
Bij deze methode wordt het print-ontwerp met een laserprinter in spiegelbeeld afgedrukt op een stuk glossy fotopapier: de dikte van het papier kan het best zo dun mogelijk gekozen worden. 'Tijdschrfitenpapier' werkt ook goed, maar heeft als nadeel dat uitlijnen moeilijker is door de al bedrukte zijdes: niet iedere printer kan daarnaast goed overweg met dit dunne, gladde papier.

Na het printen wordt het papier met de bedrukte zijde op het koper gelegd, en daarna wordt de strijkbout er boven op geplaatst.
Afhankelijk van de dikte van het papier, dikte van de printplaat (of beter gezegd: koperlaag daarop) afmetingen van het print-ontwerp, kan het 'bakken' met de strijkbout variéren van een minuut tot 5 minuten: dit is overigens puur m'n eigen ervaring.

Na het bakken is het tijd voor het afweken van de papierlaag: in een klein bakje water leg je het printje te weken: ook dit kan variéren: een groter print-ontwerp duurt vaak wat langer om geheel los te laten.
Wat helpt is om tijdens het weken voorzichtig met je vingers over de papierlaag heen en weer te wrijven: dit versnelt het 'lossen' van het papier.

Etsen

Als het papier losgelaten is, is het tijd voor het etsbad: dit kan elke bekende oplossing zijn die je prefereert: het etsbad verschilt niet ten opzichte van de belichtingsmethode met UV-lampen.
Ik gebruik de koperchloride oplossing: een mengsel van zoutzuur en waterstofperoxide.
Dit mengsel giet ik meestal in een glazen potje wat ik vervolgens weer in een glazen schaal met water plaats, om zo de etsvloeistof 'au bain marie' te verwarmen: dit versnelt het etsproces aanzienlijk!

Doe het etsen trouwens buiten of op een plek met goede ventilatie: de dampen zijn absoluut niet gezond om in te ademen.

Na het etsen is het tijd voor het afspoelen van het printje, om het vervolgens met aceton van de toner-resten te ontdoen, want die hebben immers voorkomen dat al het koper op zou lossen, en hebben de printbanen gevormd.

Boodschappenlijst

Goed... tijd om dit eens in de praktijk te brengen! Een hoodschappenlijstje:

• Fles zoutzuur (1 liter kost hooguit 2 euro, en kan je onder andere bij de Gamma krijgen)
• Flesje waterstofperoxide: ik gebruik de 3 % variant van het Kruidvat
• Flesje aceton: wederom van het Kruidvat
• Printplaat met koperlaag (ZONDER fotogevoelige laag!)
• Een schuurspons (een pak van 8 of iets dergelijks kun je vaak voor bijna niets her en der kopen)
• 'Glossy' fotopapier voor laserprintergebruik: ik gebruik 125 grams
• Software voor het maken van het ontwerp: ik gebruik Eagle Light van Cadsoft: een gratis te downloaden progamma.
• Voor als je het nog niet in huis hebt: eventueel latex handschoenen en een veiligheidsbril: zeker de laatste NIET als overbodig beschouwen.

Als eerste printe ik een test-ontwerp: gewoon wat loze printsporen die nergens heen gingen, en alleen maar wat heen en weer kronkelden: in verschillende diktes en lengtes.
Voor het strijken de koperlaag van de printplaat even goed schoonmaken onder de kraan met een schuursponsje (uiteraard de schurende kant gebruiken)
Sommigen maken de koperlaag schoon met aceton of een bosje staalwol, maar ik heb tot nu toe geen nadelige effecten ondervonden*.

* Een tijdje geleden heb ik toch de koperlaag na het schuursponsje even met een doekje, bevochtigd met aceton, gereinigd: er kwam, ondanks de stromende kraan, toch een laagje bruine rotzooi vanaf: de papierlaag liet na het weken ook veel beter los zonder 'half' plakkende resten toner.
Van nu af aan dus ook voor mij even met de aceton over het printje.

De strijkbout was goed heet, en ik legde het print ontwerp erop. Na een minuut of 5 vond ik het wel mooi, en had ik ook wel het idee dat het gelukt was: na het weken bleek dat het grootste gedeelte van de sporen niet op het koper achtergebleven was, maar nog gewoon op het papier zat: ik had of te kort gestookt, of niet genoeg druk uitgeoefend.

Printsporen 'afwassen'

En nu komt het grootste voordeel van deze methode om de hoek kijken: ik pakte het schuursponsje weer, en met even stevig schrobben onder de kraan waren de mislukte, wel aanwezige sporen zo weer verdwenen: met de UV-belichtingsmethode kun je je printplaat weggooien als het belichten mislukt is. Als alternatief voor het schrobben kan je ook met aceton aan de slag.

Ik printte het ontwerp opnieuw uit, en nam me voor de strijkbout nu niet om de zoveel seconden op te tillen om te kijken hoe het ging: na ongeveer 4,5 minuut legde ik het gloeiendhete printje in het water, en na een minuut of 10 weken kwam er een vrijwel vlekkeloos etsbaar printje tevoorschijn.

Ik vond het tijd worden om de echte printjes te etsen, en begon te tekenen. In dit geval ging het om printjes voor de 2200, waar een schakeling op gemaakt zou worden om de zwaailichten te laten knipperen.

Deze schakelingen zou ik op zeer dun printplaat aanbrengen (het heet FR-4 printplaat geloof ik) zodat er nog genoeg ruimte voor de decoder over zou blijven.

Goed. Na dit stuk tekst, een wat interessanter stuk: met wat afbeeldingen zal ik de werkwijze laten zien. Het printje: in dit geval een schakeling om een LED te laten knipperen, uitgevoerd in SMD-onderdelen.
Je ziet een schermafdruk vanuit Eagle: het ontwerp hieronder is niet op ware grootte geplaatst.

Daarnaast klopt het ontwerp niet helemaal: de printbanen zijn blauw, de soldeervlakken voor de SMD componenten zijn rood: dit geeft aan dat de printbanen op een andere laag zitten dan de componenten. In gewoon Nederlands: de printbanen zitten op de ene laag koper, en de componenten op de andere koperlaag, uitgaande van een dubbelzijdig stuk printplaat. Eigenlijk niet de bedoeling, maar omdat ik het geheel toch in zwart/wit uitprint, wordt alles dat geen printbaan of component heet wit, en de rest zwart, en maakt dat verschil dus niets uit.

Hierna is het tijd voor het etsbad: daar zijn verhoudingen voor, maar een scheut zoutzuur, en een scheutje waterstofperoxide doet het over het algemeen prima: de verhoudingen komen, naar mijn idee, niet zo nauw.

Het verwijderen van de toner werkt ook prima met nagellak-remover, maar dat is hoogstwaarschijnlijk duurder dan een flesje aceton. Wel heb ik het idee dat nagellak-remover minder de neiging heeft de toner alsnog achter te laten op de print: na een reiniging met aceton voelt de printplaat 'zanderig' aan, terwijl de nagellak-remover de toner echt op het doekje lijkt te 'trekken' en te houden.

Een paar dagen geleden besloot ik het andere foto-papier dat ik had liggen eens uit te proberen.
De strekking van het 'transfer-proces' van de toner van papier naar printplaat is namelijk dat je eigenlijk geen speciaal laserfotopapier nodig hebt: inktjetpapier werkt net zo goed zolang het maar niet voorzien is van een plasticlaag.

Om te kijken of het papier dat je in huis hebt een plasticlaag heeft is het simpelweg voldoende om het te proberen te scheuren: als het prima scheurt, kan je het zo gebruiken: scheurt het niet, of met heeel veel moeite en knisperende geluiden, dan kan je er de donder op op zeggen dat jouw papier een plasticlaag kent. Gebruik dit papier niet in een laserprinter, want die verniel je er onherroepelijk mee.

Goed. Het bleek dus dat 'mijn' papier geen plasticlaag bezat. Daarnaast was het wel 'glossierderderder' dan m'n laserpapier, en had het ook een duidelijke boven- en onderkant.
Het was ook wat dikker, en daar heeft zowel de inktjet- (toen ik het gebruikte waarvoor het eigenlijk bedoeld is) als laserprinter wat moeite mee.
Een andere aanbeveling die ik las was om het papier handmatig in te voeren: op deze manier komt het over het algemeen langs het minste aantal rollen die het papier kunnen verontreinigen (iets dat je niet wil)

De printer maakte wat meer vreemde geluiden met dit dikke papier, maar het kwam er prima uit: daarna gaf de printer echter melding dat er ergens papier vastzat: dat was vreemd, want het print-ontwerp was in zijn geheel, zonder kreukels of missende hoekjes, uit de printer gekomen.

Na de printer een minuut of 10 volledig spanningsloos gemaakt te hebben functioneerde deze weer, en probeerde ik het nogmaals, met hetzelfde resultaat.

Wat bleek: het papier was zo stug dat het bij het passeren van een klep, die de keuze tussen achter-uitvoer of voor-uitvoer regelt, zoveel kracht uitoefende dat het deze klep openduwde, en de sensor op achter-uitvoer schakelde: daar kwam echter helemaal niets langs, dus sprong de printer op de foutmelding dat er ergens iets vastzat. Dat gaf ook meteen de verklaring waarom ik het papier er de laatste 3 centimeter zelf uit moest trekken.

Sinds ik weet dat de printer een achter-uitvoermogelijkheid heeft, voer ik het papier handmatig in, en laat het achter uitvoeren, zodat het papier niet in een boog de printer verlaat: misschien dat het geen kwaad kan, maar voor een feilloos print-resultaat misschien toch niet eens zo'n slecht idee.

Ik kreeg het idee alsof het niet gelukt was: het papier was niet gaan 'bobbelen' ten teken dat er overal water tussen de aangesmolten stukken toner was gaan zitten, en ook de gebruikelijke donkere verkleuring, die aangeeft dat er water in het papier getrokken is, was niet zichtbaar.

Ik zette wat meer kracht... en toen liet het papier, na een wat 'dichtgeprint' stuk (veel soldeer-eilandjes) ineens in 1 keer los: het resultaat was prachtig: waar ik bij m'n oude papier veel moest 'naboenen' om de papierresten op en tussen de sporen weg te krijgen, was alles nu op een paar kleine plekjes na, helemaal schoon. Ik hoefde niets te doen. Ook de papier-drap die achterbleef bij het andere papier was nu nergens te bekennen: ik had 1 stuk papier er in 1 keer afgetrokken zonder enige schade aan printsporen.

Sindsdien ben ik een beetje verslaafd geraakt aan het betreffende fotopapier: hiernaast een afbeelding van de verpakking ervan: voor slechts 5 euro kon ik dit krijgen bij de sigarenzaak op de hoek, die toevallig ook veel kantoor-artikelen verkoopt. De verpakking telt 20 vellen fotopapier.