Auszug aus den Projektberichten ()

5. Stunde
23.09.08
Handwerkliches Arbeiten
In dieser Stunde hat uns die Finanzabteilung ihre Ergebnisse von ihren Internetrecherchen
vorgestellt: Ein Preisvergleich zwischen verschiedenen Anbietern, von denen wir unser
Baumaterial bestellen. Dabei hat sich herausgestellt, dass sich allein die Rohstoffkosten von
des „Box of Rock“- Imitats, auf etwa 41 Euro pro Stück belaufen. Nachdem wir darüber
abgestimmt haben, dass wir insgesamt 15 Effektgeräte im ersten Durchlauf herstellen, wurden
dafür Einkaufslisten mit den benötigten Teilen erstellt, um schnellst möglich in großem Maße
mit der Produktion anfangen zu können. Durch Sammelbestellungen, Preisvergleiche und
Anfragen auf Rabatte ist unser Kostenaufwand für die Bestellungen deutlich gesunken, was
uns eine höhere Produktionsauflage der Geräte ermöglicht. Dabei sind wir von dem
Startkapital von 900 Euro ausgegangen, da wir alle Anteilscheine verkauft haben, bzw. in
naher Zukunft verkauft haben werden. Des Weiteren haben Tim und Laura von der
Marketingabteilung angefangen, den Text für die geplante Homepage des Unternehmens zu
schreiben. Zum Abschluss des formalen Teiles wurden die Kontonummern von Jedem
gesammelt, um mit der monatlichen Auszahlung der Löhne, beginnen zu können. Im
Anschluss lernten wir in einem praktischen Teil den Herstellungsprozess von Effektgeräten
kennen:
Eine Gruppe arbeitete beispielsweise an einer Bohrstation, um fertig geätzte Platinen zu
bebohren. Es beginnt damit, dass zum problemlosen Ansetzen des Bohrers das Lötauge ein
Loch in der richtigen Größe haben muss. Fehlt dieses Loch in der Kupferschicht, so bleibt
nichts anderes übrig, als mit einem kleinen Körner in jedes
Auge ganz zart an der richtigen Stelle eine kleine Vertiefung
zu schlagen, die das Ansetzen des Bohrers erlaubt. Möglich
ist aber auch, sich auf sein Auge zu verlassen, was allerdings
ein Höchstmaß an Genauigkeit abverlangt. Ein exaktes
Arbeiten wird außerdem dadurch erschwert, dass beim
Bohren so viel feiner Staub entsteht, dass man nach jedem
fertigen Loch mit einem Pinsel die Platte säubern muss, weil
man ansonsten die Leiterbahnen nichtmehr erkennt. Links
abgebildet sieht man eine solche Platine, die überall dort, wo
die kleinen Kreise sind, durchbohrt werden muss. Die
weißen Bahnen stellen dabei die leitbaren Kupferbahnen dar.
Eine weitere Gruppe beschäftigte sich mit dem Löten:
Anhand eines „Bauplans“ für eine zu bestückende Platine gilt es dabei,
die darauf abgebildeten Komponenten des jeweiligen Produkts in eine
(zuvor bebohrte) Platine einzuführen und anschließend festzulöten. Links
dargestellt ist eine vereinfachte Darstellung eines solchen Bauplans/
Layouts von einem Booster.
Auf ihm sieht man alle für den Bau notwendigen Teile, die Leiterbahnen,
und die Löcher, in die diese Komponenten eingeführt werden müssen.
Am Beispiel einer Leiterplatte soll hier gezeigt werden, wie beim Lötvorgang selbst
vorzugehen ist:
Lötkolben mit leichtem Druck an den Anschlussdraht und der
Kupferfläche halten, und nicht mehr bewegen. Sofort den
Lötdraht dazu halten. Das Lötzinn muss sofort beginnen zu
fliessen. Dank der Kolophonium-Ader fliesst das flüssige Zinn
schnell über die Kupferfläche der Leiterplatte und umschliesst
den Draht des Bauteils. Damit dies passiert, sollte dieser Draht
sauber sein. Am besten werden die Anschlüsse der Bauteile vor
dem einsetzen in der Leiterplatte mit einem kleinen scharfen
Messer sauber "gekratzt".
Der Lötvorgang sollte nicht länger als 4-5 Sekunden dauern,
besser weniger. Eine längere Lötzeit kann zur Zerstörung des
Bauteils führen. Eine perfekte Lötstelle sieht wie in
nebenstehendem Bild aus. Das Lötzinn ist glänzend, keinesfalls
matt.
Dies gilt allerdings nur für Bleihaltiges Lot. Beim bleifreien Lot
wird die Oberfläche matt.
Meine Aufgabe war in dieser Stunde das Erstellen und Verbessern des Layouts für ein Delay:
Die Vorlage dieses Layouts haben wir uns
kostenlos im Internet geladen. Diese galt es
nur noch in das Programm „Lay Out
Creator“ zu übertragen und dabei einige
Verbesserungen vorzunehmen: Die ovalrund dargestellten Körper rechts sind
Kapazitoren und erstrecken sich auf einer
Platine über 4 Einheiten (Löcher). Diesen
Abstand verringerte ich dabei auf 3, somit
wird der Einbau der Kapazitoren erleichtert,
da man die Drähte nichtmehr so weit biegen
muss. Außerdem erhofften wir durch diese
minimale Platzersparnis, die anderen
Leiterbahnen und Komponenten so umlegen
zu können, dass die gesamte Platine um eine Lochreihe verkürzt wird. Dies hätte eine
Platzersparnis beim Einbau der Platine ins Gehäuse bewirkt, was aber misslang. Nach
Übertragung des Schaltplans in das Programm, kann ein „Negativ“ davon auf eine
Transparentfolie gedruckt werden. Diese benutzt haben wir dazu verwendet, Platinen
selbstständig in einem Ätzbad herzustellen (Denn diese haben wir nicht fertig geätzt,
sondern als „Rohling“ bestellt, also ohne vorgefertigte Leiterbahnen).
1. Ferienarbeitstag
07.10.08
Handwerkliches Arbeiten
Per Email wurde vereinbart, dass wir uns, um den
Herstellungsprozess zu beschleunigen, zwei mal in den Ferien bei
Herr Richter treffen, um den ganzen Vormittag zu arbeiten. Die 7.
Und 8. Stunde ist einfach nicht geeignet genug, da man die
Arbeiten nur sehr beschränkt umsetzen kann. Allein das Auf- und
Abbauen der Geräte und die Besprechungen am Anfang
verbrauchen zu viel Zeit, um effektiv zu Ergebnissen zu kommen.
Vorrang hatte nämlich fertige Produkte herzustellen. Undenkbar
waren außerdem Vorgänge wie das Ätzen von Platinenrohlingen,
was den Rahmen der 2 Schulstunden ebenfalls sprengt. Daniel,
Marc, Markus und ich sind am 13.10 daher zu Herr Richter
gefahren und haben damit angefangen, alle Einzelteile der
mittlerweile gelieferten Bestellung zu ordnen und zu prüfen, ob
etwas fehlt. Nicht alle Widerstände waren bereits beschriftet zu
uns geschickt worden, wir mussten daher anhand der Farbcodes
auf ihnen den Wert in Ohm bestimmen(Rechtes Foto zeigt die
Bauteile, die unter anderem für ein zu produzierendes Gerät gebraucht werden). Während
dessen wurden wieder fertig geätzte Platinen, die von Herr Richter kamen, bebohrt(Vorgang
oben näher beschrieben). Des Weiteren fingen wir in dieser Stunde damit an die gelieferten
Platinen ohne Leiterverlauf, selbstständig zu ätzen. Folgend werden auch die für diesen
Vorgang, alle Prozess näher beschrieben:
Links sieht man das „Negativ“, das aus dem Schaltplan vom
Layout creator Programm hervorging(siehe 23.09). Aus solchen
auf Folien gedruckte Vorlagen sind die Ausgangspunkte für das
Herstellen von Platinen mit Leiterbahnen aus Rohlingen:
Zuerst wird von der bereits auf die passende Größe
zugeschnittenen Platine die Schutzfolie entfernt. Nun legt man
die Vorlage/Negativ seitenverkehrt auf die Platine und beschwert
sie mit einer dünnen Glasplatte. Jetzt wird belichtet. Die
Belichtungszeit hängt von der Stärke der Strahlung, von der
dicke der Folie und Glasplatte und vom Abstand der Lampe zur
Abb.:
„Negativ“
eines
Delay
ab .
ab (Die genaue Zeit muss man ermitteln). Nachdem man zügig
alle Luftblasen beiseite gestrichen hat, kann man nun ohne Glasplatte belichten, da das Layout
und Platine aneinander haften. Nach dem Belichten wird die Platine unter fließendem Wasser
abgespült. Dabei ist darauf zu achten, dass man den Photolack nicht zerkratzt.
Zum Entwickeln benutzt man entweder einen käuflich angebotenen Entwickler oder
Ätznatron. Man muss dabei sehr vorsichtig sein, da es sich um eine ätzende Flüßigkeit
handelt, die Kunststoffe, Glas und die Haut angreift!
Zum Entwickeln legt man die belichtete Platine in eine flache Kunststoffschale, und gießt so
viel Entwickler nach, bis die Platine gerade bedeckt ist. Jetzt wird geschwenkt. Dazu haben
wir eine aus einem Mixer hergestellte Vorrichtung benutzt. Das Rühren dauert solange, bis
man die Leiterbahnen mit deutlichem Kontrast erkennen kann. Die Platine wird anschließend
aus dem Entwicklerbad genommen und wieder gründlich unter fließendem Wasser abgespült.
Ätzen:
Der Fotolack der auf der Platine geblieben ist,
schützt die Leiterbahnen(weil er sie
überdeckt) vor der Säure. Alle hellen
Kupferflächen werden weggeätzt.
Zum Ätzen legt man die entwickelte Platine
wieder in eine flache Schale. Nun füllt man
mit Ätzmittel auf, und bewegt die Platine
bzw. schaltet eine Luftpumpe/Rührer ein.
Nach einigen Minuten sollten sich auf der
Leiterplatte nur noch die Leiterbahnen
befinden. Wenn es so ist, wird die Platine
gründlich unter fließendem Wasser abgespült.
Sollten sich allerdings noch Kupferreste auf
der Platine befinden, wird sie weiter geätzt.
Nach dem Ätzen und Spülen wird die Platine
vom restlichen Photolack befreit. Das geht
am besten mit Brennspiritus. Er wird auf die
Platine getropft und mit einem Papiertuch
kräftig verrieben. Wenn alles gelungen ist,
haben die Leiterbahnen keine
Unterbrechungen und sehen kupfrig glänzend
aus. Rechts abgebildet ist die
selbsthergestellte Apparatur, die wir zur
Platinenherstellung benutzt haben: Eine
Fritöse, die als Behältnis für die Flüssigkeiten dient, und ein darüber befestigter Akkubohrer.
Der Bohrkopf ist dabei allerdings durch einen Löffel ersetzt und dient als automatisches
Rührgerät.
Anschließend wurden auch die neu fertiggestellten Platinen durch Bohrungen mit Löchern
versehen. Meine Aufgabe war es währenddessen, das noch unfertige Layout am Pc fertig zu
stellen und auf Fehler zu korrigieren. Nachdem ich näher in das Programm „Layout creator“
eingewiesen wurde, habe ich versucht, das Layout des Delays zu verkleinern, ohne dabei
etwas Grundlegendes zu verändern (Das Gerät selbst soll ja nicht verändert werden, nur der
Leiterbahnenverlauf). Der Erfolg dabei blieb aber aus, sodass ich das Layout zu Hause
(diesmal ohne Verbesserungen zwecks Platzersparnis) zu Ende erstellen muss. Abschließend
haben wir außerdem Potentiometer verlötet und damit angefangen, eine Platine der „Box of
Rock“ zu bestücken. Dazu benutzten wir das Layout der Box of Rock (auf www.tonepad.de
kostenlos herunterladbar) als Vorlage: Alle ICs, Widerstände etc. werden nacheinander in die
dafür vorgesehen Löcher der fertig gestellten Platinen gesteckt und festgelötet.
Infos zu Teilen die wir herstellen:
1. Phaser: Ein Modulationseffektgerät, das auf der periodischen Veränderung einer
phasenverschobenen Kopie des Originalsignals beruht. Es bildet sich ein kammartiges
Frequenzspektrum mit regelmäßigen Auslöschungen und Anhebungen diskreter
Frequenzen. Diese Auslöschungen und Anhebungen werden im Takt einer niedrigen
Frequenz (etwa 0,5 bis 10 Hz) im Spektrum verschoben. Dadurch bildet sich der
charakteristische Klangeindruck.
2. Delays: Ein Laufzeitverzögerungsgerät, das eine oder mehrere verzögerte Kopien des
Eingangssignals ausgeben und man erzielt so einen echoähnlichen Klang erzeugt. Eine
Verzögerung kann sowohl durch ein elektronisches Bauteil als auch mit Hilfe von
Software realisiert werden. Ein elektronischer Delay-Effekt kann durch eine analoge
Schaltung, einen digitalen Algorithmus oder mit einem Tonbandgerät erzeugt werden.
3. Verzerrer: Ein Effektgerät, der ein anliegendes Audiosignal auf eine bestimme Weise
verändert, so dass es zu einer Verzerrung des Tones kommt. Dieses führt zur
Beimischung zusätzlicher Obertöne zum Klang.
4. Booster: Es dient zur Verstärkung des Signals (es wird also lauter). Zusammen mit den
Verzerrern stellen wir daraus „Box of Rock“ Imitate her.