Spis treści:
Pokud jste v poslední době nakupovali v interiéru, pravděpodobně jste se setkali s lamináty v té či oné podobě. Laminované materiály, které jsou k dispozici v mnoha dekorativních vzorech a barvách, vylepšují a chrání povrch mnoha předmětů. Ukazuje se, že jsou stejně důležité i v dílně elektronika.
Co je to laminát?
Laminát je pravděpodobně nejčastěji používanou povrchovou vrstvou pro MDF (dřevovláknité desky), překližky, dřevotřískové desky, dřevěný nábytek, stěnové a podlahové panely. Vyskytuje se nejen ve stavebnictví nebo tesařství, ale také všude tam, kde se používají karoserie, skříně strojů, nádrže a další konstrukční prvky. V podstatě se jedná o kompozitní umělý materiál. Lamináty se vyrábějí lisováním tenkých vrstev plochého papíru a pryskyřice.
Díky výztužné složce ve vrstvách a pojivům mezi těmito vrstvami se jedná o vysoce pevný plast. Vrchní vrstva je často doplněna dekorativním vzorem nebo barvou. Laminát však není totéž co laminát, proto stojí za to věnovat pozornost tomu, jaké je jeho předdefinované použití, a neztratit se v této poměrně široké skupině chemických výrobků.
Typy laminátů
Rozdělme nyní pracovní lamináty do pěti základních skupin. Nejedná se o oficiální rozdělení, ale určitě pomůže trochu lépe pochopit specifika laminátů vzhledem k jejich použití a struktuře.
- Dekorativní lamináty – je snadné odhadnout, že jejich nejdůležitější předností je estetický vzhled. Dekorativní laminát se dobře hodí jako povrchová úprava nábytku.
- Průmyslové lamináty – tyto typy laminátů mají vyšší pevnost a jsou odolnější proti opotřebení. Kromě toho jsou nehořlavé, antibakteriální a odolné vůči chemikáliím, takže jsou ideální pro použití nejen v průmyslu, ale například i v nemocnicích.
- Kompaktní lamináty – známé také jako laminované desky, poměrně silné. Tyto panely jsou obvykle samonosné a není třeba je lepit na žádný jiný materiál.
- Postformingové lamináty – tyto pružné verze laminátů jsou tenčí než běžné lamináty. Postforming znamená ohýbání a tvarování – tímto způsobem lze dosáhnout zakřivených ploch bez viditelných spojů a není třeba se obávat, že by se ve spojích objevila vlhkost nebo nečistoty. Lze je použít k obtékání tabulek, sloupců atd.
- Vysokotlaké a nízkotlaké lamináty – liší se především silou, s jakou je laminátový materiál aplikován na podklad. Mezi příklady patří zejména HPL, vysokotlaký, duroplastický, termosetový laminát vyrobený z papírových vrstev, který se obvykle používá pro překližky, a LPL, nízkotlaký typ, který se dobře uplatní ve vertikálních aplikacích s nízkým opotřebením. V obchodech, na kancelářském nábytku, na policích nebo v regálech je potkáváte prakticky každý den.
Prepreg
Nyní, když jsme probrali úvod a základy použití laminátů v dekorativním průmyslu, přejděme k tomu, co zajímá kutily a elektroniky. Když je prepreg nebo laminátový meziprodukt vystaven vyšším teplotám, pryskyřice začne měknout a tát. Když se zcela roztaví a dosáhne bodu zvaného termosetování, opět ztuhne a stane se tuhým. Zajímavé je, že prepregy a lamináty jsou velmi lehké. Z prepreg desek neboli skleněných vláken se vyrábí mnoho věcí – od golfových holí přes trupy lodí až po lopatky letadel a větrných turbín. Mají však také zásadní význam pro výrobu desek PCB.
Měděné lamináty PCB
Měděné lamináty (měděné plátování ) se skládají z prepregových desek, které jsou z obou stran laminovány měděnou fólií za použití tepla a tlaku. Po vytvrzení pryskyřice jsou lamináty PCB jako plastový kompozit s měděnými fóliemi na obou stranách.
K vytvoření obvodu na povrchu se používá leptání fólie měděné. Tyto měděné obvody se stanou vodičineboli “elektrickým vedením” na vnitřní a vnější vrstvě desky. Po zmapování a vyleptání vrstev laminátu s obvody se laminují dohromady pomocí již zmíněného prepregu.
Soldermask
Všichni jistě znají charakteristický zelený nátěr. Je to soldermaska. Jedná se o pájecí masku – zelený epoxidový povlak, který pokrývá obvody na vnějších vrstvách desky. Vnitřní obvody jsou ve vrstvách prepregu, takže je není třeba chránit. Pokud však vnější vrstvy nejsou chráněny, časem oxidují a korodují. Soldermask proto zajišťuje ochranu vodičů na vnější straně desky PCB.
Soldermaska chrání všechny obvody na vnějších vrstvách desky PCB, na které nehodláte připojovat součástky. Měli byste však také chránit odkryté měděné otvory a plošky, na které plánujete pájet a montovat součástky. K ochraně těchto míst a zajištění dobré povrchové úpravy pro pájení se obvykle používají kovové povlaky, jako je nikl, zlato, cín/olovo, stříbro.
Nomenklatura
Dále je tu nomenklatura, někdy označovaná jako sítotisk. Jedná se o bílá písmena, číslice a symboly, které jsou vidět na horní straně pájecí masky PCB. Nápisy ukazují, kde jsou součástky na desce umístěny, a někdy určují jejich orientaci. Pájecí maska i nomenklatura jsou samozřejmě k dispozici i v jiných barvách než v zelené a bílé, ale tyto barvy jsou nejoblíbenější.
Laminát FR4 - základ laminace PCB
Bez něj se neobejdete. FR-4 nebo FR4 je běžně používaný kompozitní materiál tvořený skleněnými vlákny s pojivem z epoxidové pryskyřice, který je nehořlavý, respektive samozhášivý – což je důležitý faktor v případě zkratu nebo požáru. Je to nejlepší volba pro desky s plošnými spoji (PCB). Tenká vrstva měděné fólie se obvykle laminuje na jednu nebo obě strany epoxidového skleněného panelu FR-4. Tloušťka nebo hmotnost mědi se může lišit, a proto se uvádí zvlášť. Všestrannost tohoto materiálu je pozoruhodná – najdete ho také při výrobě relé, spínačů, kolejnic, podložek, obloukových štítů, transformátorů nebo svorkovnic.
Nezapomeňte, že epoxidové sklo FR4 je oblíbená a univerzální třída vysokotlakého termosetového laminátu s dobrým poměrem pevnosti a hmotnosti. Díky téměř nulové absorpci vody se FR4 nejčastěji používá jako elektrický izolant se značnou mechanickou pevností. Můžete si být jisti, že si materiál zachová svou mechanickou odolnost a elektroizolační vlastnosti za sucha i za mokra. Tyto vlastnosti spolu s dobrými výrobními vlastnostmi umožňují použití materiálu FR4 v široké škále elektrických a mechanických aplikací.
