Road trip à Voltera

Il y a plusieurs années, notre inimitable Max a publié un blog « Want a Voltera Desktop PCB Printer ? » qui décrivait une imprimante PCB qui était développée au Canada et financée par Kickstarter. Le produit en lui-même était assez intéressant, mais le fait qu'il soit fabriqué ici au Canada m'a vraiment intrigué. Je me suis inscrit sur la liste de diffusion, et quand ils ont récemment envoyé une carte postale annonçant le produit fini, je l'ai montré à mon patron et il a décidé que nous devrions obtenir une démo. Je les ai contactés et plutôt qu'ils ne viennent nous voir, nous avons été invités à aller à Voltera. Ils ne sont qu'à une heure de route et un voyage en voiture s'est donc imposé.

Récemment, j'ai remarqué beaucoup de discussions au sujet d'une augmentation significative de l'innovation technologique au Canada. D'une manière ou d'une autre, je pense que cela peut être l'avantage inattendu du malaise de Blackberry. Étant donné que les emplois chez Blackberry n'étaient tout simplement pas là, je pense que cela a inspiré de nombreux ingénieurs à démarrer leurs propres développements. Vous avez entendu cette théorie de doublure d'argent ici en premier ! Quoi qu'il en soit, Blackberry est basé dans une ville appelée Waterloo en Ontario. Waterloo fait en fait partie d'un ensemble métropolitain plus vaste composé de 3 villes :Kitchener, Waterloo et Cambridge. Un aparté intéressant est que Kitchener, établi par des immigrants allemands, s'appelait à l'origine Berlin. En 1916, pour des raisons évidentes, les autorités l'ont rebaptisé en l'honneur du secrétaire d'État britannique à la Guerre, dont nous connaissons tous l'image. C'est une très longue façon de vous dire que Voltera est à Kitchener.

Lord Kitchener dans une pose bien connue. (Source :Wikipédia)

L'Université de Waterloo est une institution d'une certaine réputation dans le monde de l'ingénierie et des sciences et offre l'un des rares programmes d'ingénierie coopératif au Canada. C'est sans aucun doute l'une des sources de ces innovateurs prometteurs. Pour stimuler ce développement, l'université a créé le « Velocity Garage », le « plus grand incubateur de startups gratuit au monde ». Voltera fait partie de l'effort et est situé dans ce bâtiment.

L'espace est un peu comme un grand entrepôt transformé en établissement d'un syndicat étudiant - des salles de réunion et des cuisines communes et chaque démarrage dans une zone avec un cloisonnement minimal. Voltera a également un atelier juste à côté de la zone de travail, évidemment avec des portes qui peuvent être fermées et verrouillées. J'ai commencé à comprendre la raison du nouveau paradigme de partage du travail dont j'ai parlé dans « Comment pouvez-vous travailler avec les autres ? » Curieusement, le forfait Upverter que j'ai inclus dans le blog fait également partie de la vague d'innovation canadienne. En regardant tous ces visages passionnés se concentrant sur les écrans et les diagrammes, je me suis demandé puis rejeté l'idée que j'aimerais travailler dans cet environnement, mais j'ai eu la chance d'être même autorisé à entrer dans le bâtiment. Après tout, l'encre de mon acte de naissance est sèche !

Mais vous aimeriez tous des réponses à certaines des questions que Max (et d'autres dans les commentaires) a posées en 2014, alors voyons si j'ai réussi à absorber correctement la présentation. Il y a plusieurs vidéos et photos sur le site Web de Voltera, donc si vous voulez le voir en action, allez-y. Il existe également plusieurs vidéos sur YouTube.

L'ensemble de l'assemblage, et même certains aspects de l'opération, m'ont sans surprise rappelé un vieux traceur X-Y. Le mécanisme se compose d'un chariot contrôlé X-Y avec une dimension Z puisque le chariot a également une hauteur réglable. Le lit de l'appareil est thermiquement contrôlé. Il me semble que le mécanisme et le lit chauffant s'excluent mutuellement du point de vue opérationnel.

Figure 2 :Le V-One. Le coussin chauffant est plat la zone rectangulaire horizontale noire et le chariot avec une cartouche d'encre conductrice installée est visible en haut à droite. (Source :Voltera)

Le chariot est capable de porter différentes têtes et cette approche contribue à la polyvalence de l'appareil. Il y a une sonde, la « tête » de dépôt de trace (constituée d'une cartouche d'encre conductrice et d'une buse), une « tête » de dépôt de pâte à souder (constituée d'une cartouche de pâte à souder et d'une buse) et quelques autres que je vais obtenir à mesure que nous procédons. Le V-One est destiné au haut de gamme du marché des amateurs et au bas de gamme du marché professionnel. Certains compromis ont donc été faits pour contenir les coûts. Certaines opérations manuelles font partie de cette économie et le changement de ces têtes est l'une d'entre elles, surprenant étant donné la précision de placement qu'elles permettent d'obtenir.

Évidemment, avant de commencer, vous devez avoir votre conception de PCB au format Gerber.

Après avoir fixé le PCB vierge au lit, la première étape consiste à insérer la sonde dans le chariot et le système passe par un étalonnage X-Y. Pour le dépôt de traces, la buse doit être maintenue dans des tolérances très serrées au-dessus du PCB et la sonde est alors utilisée pour détecter les ondulations du PCB, cartographiant plus de quelques points pour enregistrer le paysage. Sur un PCB vierge, l'emplacement exact n'a probablement pas vraiment d'importance, mais dans le cas de certaines cartes (patience, nous y arriverons), il doit y avoir des repères et la sonde est donc alignée avec deux d'entre elles à l'œil.

Avec la pulvérisation à jet d'encre, l'encre est atomisée et accélérée à haute tension. Sur l'imprimante 3D, le filament est normalement chauffé jusqu'à ce qu'il coule. Il me semble que l'encre conductrice est extrudée hors de la buse sous la pression créée par le mécanisme faisant tourner un engrenage denté au sommet de la cartouche. Le dépôt des traces est assez rapide, prenant plusieurs minutes pour une face relativement complexe. Il y a un ajustement de la quantité de débit que je suppose que vous apprenez à affiner pour vos besoins. A ce stade, les traces sont humides. Vous pouvez simplement les essuyer – vous devez donc faire attention à ne pas toucher avec votre doigt. Ils doivent être guéris et c'est la principale raison du coussin chauffant contrôlé. Apparemment, le durcissement est amélioré avec les traces humides tournées vers le radiateur, de sorte que la carte est retournée et montée sur des rails. Cela en dit long sur les propriétés visqueuses de l'encre qu'elle peut être manipulée comme ça et ne pas être déformée. Le durcissement prend environ 30 minutes.