Insoladora LED UV Tutorial DiY

Cómo fabricarse una insoladora UV casera para hacer nuestras placas de circuito impreso.

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En este tutorial pretendo explicar los pasos a seguir para construirse una insoladora casera y poder hacer en casa las PCB que queramos.

Como siempre, empezamos con la lista de materiales:

  • Una caja para hacer la insoladora. En mi caso, la hice yo a base de cortar y pegar maderas, pero si nos podemos permitir comprar una caja de metal (estilo maletín, sería lo mejor como estos: Maletín Amazon). Medidas: 22x17x15cm de interior (LargoxAnchoxAlto). Estas medidas son aproximadas, pero no conviene irse demasiado de ellas ya que de lo contrario no nos entrará el circuito que sostiene los LEDs. → El precio varía desde unos 4€ las maderas a unos 20 o 30€ de una buena caja de aluminio, pasando por unos 10€ teniendo suerte y encontrando algo parecido en el bazar. Es cuestión de buscar.
  • Una placa de circuito impreso de fibra de vidrio o baquelita, de una simple cara y que no sea “positiva” ni “negativa” puesto que no podemos insolar nada todavía. Si nos encontramos en el caso de conocer a alguien que tenga una insoladora ya, pues podemos usar placas para insolar. Las medidas mínimas deben ser de 142x125mm para poder imprimir sobre ella el circuito. → De 3 a 5€ dependiendo de medidas y lugares de compra.
  • Un cristal de 3mm cortado a medida. En cualquier cristalería lo hacen en un minuto y a mi me lijaron hasta los cantos.  → 1€
  • Una fuente de alimentación a 12V que seguro tenemos por casa. El único condicionante, es que debe poder suministrar unos 500mA (casi todas son capaces).  → Desde 0€ a unos 5 o 6€
  • 4 resistencias de 330Ω
  • 12 resistencias de 180Ω
  • Un condensador de 100uF (opcional)
  • Una broca de 0.8mm y algo con lo que usarla (Dremel, o taladro con su respectivo mandril)
  • Soldador, estaño, etc.

Con todo esto hacemos una suma aprox de 15 a 30€ dependiendo de los materiales que podamos reutilizar o que tengamos por casa parados esperando darles uso.

¡Empezamos!

Como siempre, primero que nada un poco de teoría y explicacion del porqué de las cosas.

Empezamos con las dimensiones de la caja y la placa de los LED:

Descarga de los archivos

Si se observa con detenimiento, la distancia que separa a todos y cada uno de los LEDs es fija tanto horizontal como verticalmente. Esto tiene una explicación trigonométrica “sencilla”. Un LED emite la luz en forma de cono, es decir, emite la luz de una forma direccional y no como lo hacían las bombillas de toda la vida que eran casi omnidireccionales y lo que pretendemos hacer con esta insoladora es conseguir una insolación homogénea por toda la placa. Por lo tanto, a base de cálculos trigonométricos, y gracias a las características ofrecidas por el fabricante de los LEDs (tranquilos, son casi todos iguales los que podáis encontrar por eBay) podemos hacernos una idea de la disposición que deben tener sobre la placa para que a determinada altura consigamos que incida la misma luz sobre cualquier punto de la placa a insolar.

Dicho así de golpe puede parecer demasiado complicado o técnico, pero cuando tengamos la placa encendida lo entenderemos, así que seguimos.

La placa debería quedar tal que así:

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Y esta es la cara del cobre:

ATENCIÓN: Es muy importante imprimir el fotolito o la impresión para posterior calcado (o uso del método de la plancha) sin ningún tipo de escalado. Es decir, en el visor de PDF (generalmente Adobe Acrobat Reader) decir que imprima “sin límites” y el tamaño venga fijado por el documento.

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Una vez tenemos la impresión preparada, hay que atacar con ácido el cobre, para lo cual hay otro tutorial sobre cómo jugar con la química.

Tutorial “Revelado y atacado de PCBs”

En cuanto a la explicación técnica de la elección del esquemático, no me extenderé demasiado. Tenemos una tensión nominal de 12VCC a la cual van conectadas dos tipos de cargas, formando varias ramas en paralelo (por lo tanto la tensión en todas ellas es la misma, 12V y la intensidad que circula por cada rama es la intensidad máxima nominal de los LEDs, en este caso unos 20mA)

El único cálculo que tenemos que hacer es la elección de la resistencia limitadora en cada una de las ramas.

En las ramas de 3 LEDs procedemos de la siguiente forma:

VCC = 12v

VLED = 2.7V x 3Uds = 8.1

I(rama) = 20mA

Por lo tanto, R = (VCC-VLED)/Irama = 3.9/0.02 = 195Ω → 180Ω

En las ramas de 2 LEDs procedemos de la siguiente forma:

VCC = 12v

VLED = 2.7V x 2Uds = 5.4

I(rama) = 20mA

Por lo tanto, R = (VCC-VLED)/Irama = 6.6/0.02 = 330Ω → 330Ω

Con la placa terminada, sólo hay que dedicarse a hacer unos cuantos taladros, con la ayuda de algún refresquito o buena música de fondo, que un buen rato os vais a tirar haciendo agujeros seguro.

Una vez bien taladrado, empezamos a soldar ¡OJO! respetando la polaridad de los LEDs y un buen rato después, es cuando tenemos terminada nuestra flamante placa LED-UV. A la hora de conectarla más de lo mismo; hay que tener cuidado con la polaridad de la conexión o veremos un bonito condensador saltando por los aires y nuestros flamantes LEDs con un color tostado. +V con la “línea delgada” y GND, negativo o como cada cual quiera llamarlo (lo correcto sería 0V) con el “plano de masa” o la parte más negra de la imagen a imprimir.

Insoladora UV casera carlitosspedia

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Como la conexión de los LEDs se hace en ramas de 2 y 3 LEDs en serie, el fallo de uno hace que el resto dejen de funcionar en la rama, del mismo modo que el defecto de uno (deja pasar menos corriente) afecta del mismo modo al resto, por lo que si nos encontramos con una “rama” que brilla menos que el resto, es debido a que uno de esos dos o tres LEDs está defectuoso y hay que cambiarlo. Un buen método de encontrar al culpable es mirarlos desde arriba e intentar encontrar el que esté más oscurecido, o directamente negro. Ese es el que falla.

Con todo esto, sólo nos queda poner nuestra placa dentro de la caja.

Este tema lo he dejado para el final ya que la “cajita” es de libre elección por el creador, pero debe cumplir una serie de requisitos:

  • Medidas mínimas de largo por ancho para poder albergar nuestra placa (creo que era bastante obvio)
  • Medidas mínimas de altura: Este dato sí que es importante, ya que de no cumplirse, complica el asunto (pero no se hace imposible). La altura mínima recomendada desde la situación de los LEDs hasta el cistal para apoyar la placa a insolar debe ser como mínimo de 8cm. Si ponemos menos, no se iluminará homogéneamente la superficie y veremos “círculos” sobre el cristal. Si la aumentamos, esos círculos se superpondrán unos sobre otros. Para evitarse dolores de cabeza y paliar las posibles desviaciones en la “perfecta” alineación de los LEDs o en la altura, se puede recurrir a un método casero pero infalible. Este lo rescato de mi pasión por la fotografía y la salvación se llama difusor . En nuestro caso consiste en algo tan sencillo como intentar separar una sola de las capas que forman un pañuelo de papel, de forma que la situaremos sobre los LEDs, haciendo que la luz que emiten se “difumine” y no se produzcan sombras en la superficie del cristal. NUNCA usar una hoja de papel como difusor, a simple vista permite el paso de la luz y la hace muy homogénea, pero poner vuestro DNI sobre el cristal y comprobaréis como no deja pasar absolutamente nada los rayos UV (concretamente la componente de los 395 a 405nm mientras que la componente visible sí.
  • El interior de la caja puede ser negro o blanco (cada cual tiene sus teorías sobre la reflexión o absorción de las radiaciones UV por dichos colores) pero lo que sí está claro es que no conviene que sea de un material reflectante (estilo papel de aluminio) ya que puede producir reflejos concentrados. Únicamente serviría el uso de espejos, puesto que el pulido de la superficie es perfecto y permiten reflejar la luz sin crear “deformaciones” sobre ella.

Nuestro cristal (debe ser sin plomo, pero tranquilos, la mayoría son así, pero por si acaso)

Insoladora UV carlitosspedia

Nuestra insoladora terminada

Insoladora UV terminada carlitosspedia

Ahora que ya tenemos la insoladora montada, sólo queda empezar a usarla. En el siguiente tutorial crearemos un temporizador, y explicaré cómo usarlos conjuntamente.

Tutorial temporizador

8 comentarios sobre “Insoladora LED UV Tutorial DiY

  1. Buenos días Carlos

    me encanta este tutorial, estoy esperando que me llegue el material como el arduino nano para poder hacer el temporizador.

    A lo que voy, me gustaría modificar tu inmoladora, colocándole una resistencia LDR y 2 diodos led rojo y verde ( rojo para indicar el tiempo transcurrido y verde para cuando finaliza la insolación).
    La resistencia LDR es para detectar cuando se abra la tapa de la insoladora.

    Otra idea es hacerla portátil, colocándole una batería recargable o una pila de 9v.

    Como idea esta muy bien, el problema es que no se como colocar la resistencia ldr y los leds rojo y verde, en la insoladora.

    gracias de antemano

    • Buenas tardes wendytxu,

      Antes que nada, gracias por el interés mostrado 🙂 anima a seguir haciendo cosas nuevas y publicándolas por aquí (pese a que ando algo escaso de tiempo libre ahora)

      En cuanto a la modificación, simplemente sería necesario usar dos salidas más (las que están algo más escondidas en el Arduino mini que uso) para los LEDs o en el peor de los casos eliminar alguna memoria (empezamos a estar ya escasos de puertos libres en la placa).

      La modificación del código sería muy sencilla. Encender el led rojo al inicio del setup() y al hacer la llamada a la función que habilita la salida del transistor y la cuenta atrás, habilite el LED verde y deshabilite el rojo.

      El tema del LDR está bien pensado, pero concretamente ¿qué quieres hacer cuando detecte que la tapa se ha abierto? ¿Parar el programa? Si es así deberíamos buscar un puerto con interrupción para detectar el cambio y parar la función que esté ejecutando el programa en ese momento.

      Un saludo,
      Carlos.

      • 12 resistencias de 330Ω
        5 resistencias de 180Ω
        eso es lo que no me cuadra, o no lo termino de entender por lo que dices en el tuto, en la rama que solo hay dos led de las cuales si no me equivoco son 4 ramas, pones 330Ω y en todas las demas son 3 leds pones 180Ω, las cantidades es lo que no me cuadra o no lo comprendo porque en la foto solo veo 16 resistencias 8 por cada lado.

        A ver si me aclaro XD

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