Rezension: Voltera V

Im Februar war ich einer der ersten, der auf Kickstarter etwas Geld für den Leiterplattendrucker Voltera V-One warf. Angesichts des voraussichtlichen Liefertermins im vierten Quartal 2015 lehnte ich mich zurück und wartete. Diese Woche ist mein V-One angekommen!

Ich möchte diesen Artikel einleiten, indem ich darauf hinweise, dass ich die Leute bei Voltera kenne, als wir zusammen zur Universität gingen. Abgesehen davon habe ich mein eigenes Geld für das Gerät ausgegeben, also habe ich mir das Recht gekauft, kritisch zu sein. Ich habe auch keine Beziehung zu ihrer Firma. In diesem Artikel befassen wir uns mit dem Auspacken und Drucken und geben dann einen Testbericht zum V-One, basierend auf dem, was wir bisher gesehen haben.

Der V-One kam in einem großen braunen Karton an, dessen viele Teile in einer Schaumstoffverpackung gesichert waren. Die mitgelieferte Kurzanleitung verwies mich auf die Voltera-Startseite, die Schritt-für-Schritt-Anleitungen zum Auspacken, Zusammenbauen und Einrichten des Druckers enthält. Dies erfordert meist das Laden von Spritzen in ihre Halterungen und die Installation der V-One-Anwendung auf Ihrem PC.

Wenn Sie die Voltera V-One-App öffnen, werden Sie mit der „Hello World“-Schaltung begrüßt. Voltera liefert die Komponenten für diese einfache Platine mit dem Drucker. Es ist ein kleines blinkendes LED-Design, bestehend aus einem 555-Timer, einigen LEDs, Widerständen und einer 9-Volt-Batterie.

Der Druckvorgang umfasst mehrere Schritte, durch die die Software Sie führt. Die in der App enthaltenen Videos sind eine nette Ergänzung, da sie Sie visuell durch jeden Schritt führen.

Nachdem Sie eine leere Platine auf das Druckbett gespannt haben, muss der Drucker kalibriert werden. Mit diesem Vorgang können Sie dem Drucker mitteilen, wo gedruckt werden soll, und ihm dann ermöglichen, die Achsen auf Null zu setzen. Es dauerte etwa 2 Minuten, bis die Sonde um die Platine lief und die Z-Achse kalibrierte.

Sobald die Achsen kalibriert sind, laden Sie die leitfähige Tinte ein und kalibrieren erneut. Durch diese Kalibrierung wird sichergestellt, dass genügend Tinte verteilt wird, um durchgehende Linien zu erzeugen, ohne dass es zu einer Überlappung dieser Linien kommt. Die leitfähige Tinte entspricht den Kupferleiterbahnen auf einer normalen Leiterplatte, daher besteht das Ziel hier darin, gute Verbindungen sicherzustellen und Kurzschlüsse zu verhindern.

Als nächstes wird die leitfähige Tinte gedruckt. Dies dauerte für das Hello World-Board etwa 7 Minuten. Die Maschine gibt beim Auftragen leitfähiger Tinte einige nette Schrittmotorgeräusche von sich. Ich hatte einige Kalibrierungsprobleme und am Ende waren die Spuren nicht vollständig. Ich habe das Problem behoben, indem ich manuell etwas leitfähige Tinte auf die Platine aufgetragen habe. Es ist klar, dass die Kalibrierung eine der größten Herausforderungen dieses Produkts ist und es erfordert einige Aufmerksamkeit, um sicherzustellen, dass sie richtig ist.

Nachdem die leitfähige Tinte auf der Platine war, war es Zeit, sie einzubrennen. Dazu muss die Platine umgedreht und vom V-One auf etwa 220 Grad Celsius erhitzt werden. Das Backen dauerte insgesamt etwa 30 Minuten, dazu kamen weitere 10 Minuten zum Abkühlen. Der letzte Schritt besteht darin, die Platine mit einem mitgelieferten Polierpad zu schrubben, um die Oberfläche für das Löten vorzubereiten.

Nachdem die Hello-World-Platine nun gedruckt ist, war es an der Zeit, Lötpaste aufzutragen. Dies ist eine interessante Funktion, da damit Paste auf jede Leiterplatte aufgetragen werden kann, nicht nur auf die, die auf dem V-One hergestellt wurden.

Mit den Pfeiltasten richten Sie die Sonde an zwei Pads aus. Diese dienen als Referenzpunkte, um die Position der anderen Pads zu bestimmen. Die Sonde bewegt sich dann herum, um die Höhe jedes Pads zu bestimmen. Anschließend wird der Spender beladen und bewegt sich umher und gibt Paste aus. Dies geschah in etwa einer Minute und die Platzierung war ziemlich genau.

Sobald die Paste aufgetragen ist, ist es an der Zeit, die Pinzette hervorzuholen und die Komponenten zu platzieren. Durch Drücken der Reflow-Schaltfläche in der App wird das Bett automatisch entsprechend dem Reflow-Profil erhitzt.

Die automatische Einstellung ist auf die mit dem Drucker gelieferte Paste ausgelegt, es gibt jedoch auch einen manuellen Modus zum Erstellen eigener Reflow-Profile. Die Lotpasten-Dosier- und Reflow-Kombination ist eine schöne Alternative zu Lötschablonen und Toasteröfen.

Dieses Gerät ist das sechste, das geliefert wurde, und hatte sogar einen schönen „Development Unit“-Aufkleber auf der Verpackung. Ich hatte erwartet, etwas ziemlich Alpha zu bekommen. Insgesamt bin ich von der Qualität beeindruckt.

Das Auspack- und Einführungsmaterial war recht gut, mit nur ein paar verwirrenden Schritten. Die Videos verdeutlichen dies und führen Sie durch den gesamten Prozess. Der Drucker verfügt über RGB-LEDs, die unentgeltlich verwendet werden. Sie leuchten bei jedem Schritt des Prozesses in verschiedenen Farben und pulsieren rot, wenn das Gerät heiß ist. Die Benutzeroberfläche ist recht einfach zu bedienen, was mich für ein frühes Modell überrascht.

Das mechanische Design und die Verarbeitungsqualität machen einen soliden Eindruck. Der Rahmen ist aus Aluminium und hat ein gewisses Gewicht. Mein einziges mechanisches Problem sind bisher die Schraubenlöcher, die zur Befestigung der Platinenklemmen verwendet werden. Sie sind winzig und die Fäden können sich leicht lösen. Da es sich um ein Werkzeug handelt, das eine genaue Kalibrierung erfordert, müssen wir sehen, wie gut es sich im Laufe der Zeit hält.

Die Software ist einfach zu bedienen und sieht gut aus, hatte aber ein paar Probleme auf meinem PC. Es gibt noch keine Mac-Version der Software, diese wird jedoch in Kürze erwartet, daher habe ich mich für die Ausführung in Parallels Desktop entschieden. Das scheint gut zu funktionieren, aber ich hatte einige Probleme mit dem Absturz der App während der Kalibrierung. Als der Druckvorgang begann, war er stabil.

Ein Problem bei solchen Werkzeugen sind die Verbrauchsmaterialien. Die Tinte muss bei Voltera gekauft werden und es ist nicht klar, ob man die Spritzen manuell nachfüllen kann. Die Tintenmenge, die Sie mit dem Drucker erhalten, scheint nicht viel zu sein, aber es ist schwer zu sagen, wie viel gedruckt werden kann, bevor Sie ihn erneut bestellen. Sie kaufen sich auch in das Unternehmen ein, da Sie es in Zukunft benötigen, um Verbrauchsmaterialien bereitzustellen.

Zum Glück hat Voltera hier keinen Tintenstrahldrucker-Ansatz gewählt. Bei den Spritzen scheint es sich um Standardspritzen zu handeln, daher besteht die Hoffnung, sie recyceln zu können. Glücklicherweise arbeitet der Drucker mit Standard FR4, sodass zum Drucken kein spezielles Material erforderlich ist. Sie haben auch kein DRM eingebaut.

Auch wenn der V-One wie ein Laserdrucker für Leiterplatten aussieht, ist er nicht ganz so praktisch. Es gibt zahlreiche Schritte, die eine Benutzerinteraktion erfordern, und die Gesamtdruckzeit für ein sehr einfaches Board betrug etwa eine Stunde. Sie müssen bei der Kalibrierung vorsichtig sein, sonst kommt es zu Durchgangsproblemen. Ja, das ist viel schneller als die Durchlaufzeit einer Leiterplattenfertigung, aber es geht nicht sofort.

Schließlich gibt es einige offensichtliche Einschränkungen. Da es sich hier nicht um eine Mühle handelt, kann sie nur auf der Oberfläche montiert werden. Der Druckbereich beträgt nur 138 mm x 102 mm (5,5″ x 4″), was die Größe Ihrer Platinen begrenzt. Mit einem Preis von 2.199 US-Dollar ist dies nicht die günstigste Möglichkeit, eigene Leiterplatten herzustellen, liegt aber deutlich unter dem Preis professioneller Leiterplattenfräsen.

Warum möchten Sie vielleicht einen V-One auf Ihrem Schreibtisch haben? Insgesamt scheint es ein großartiges Werkzeug für das Prototyping mit oberflächenmontierten Komponenten und für die Bestückung professionell gedrehter Leiterplatten in sehr kleinen Stückzahlen zu sein. Es wird auf jeden Fall Hardware-Start-ups und andere Unternehmen ansprechen, die schnell und kostengünstig Prototypen zusammenbauen müssen.

Den Leuten von Voltera ist es gelungen, ein sehr brauchbares Produkt als pünktlichen Kickstarter herauszubringen. Wenn Sie sich eines zulegen möchten, können Sie es 2016 vorbestellen und versenden. Wir werden weiterhin mit dem Voltera spielen und Sie darüber auf dem Laufenden halten, was dabei herauskommt.