Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

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Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Ferrobattuto » 5 mag 2013, 21:02

Edit: questa discussione è stata spostata quì dalla sezione "Circuiti elettronici".

Non sapevo dove mettere questa discussione, se nella sezione "Generale" o in questa, alla fine ho optato per la sezione "Circuiti elettronici" perché tutto sommato quello che vado a descrivere serve per fare circuiti stampati.

Una discussione come questa la scrissi nel 2009 in un altro forum. A quei tempi non avevo ancora la fotocamera, e facevo le foto col mio vecchio cellulare, per cui sono in 640x480 e a bassa risoluzione.

Su CQ Elettronica degli inizi dell'84 c'erano una serie di articoli intitolati "Il chimico e l'elettrone", a firma di Massimo Cerveglieri. In alcuni di questi articoli si descriveva il sistema per rigenerare le soluzioni di "percloruro ferrico", ossia quel sale (chiamato impropriamente "acido") che si usa per l'incisione dei circuiti stampati.


Il sistema consiste nell'aggiungere acido cloridrico prima, per sciogliere i fanghi che inevitabilmente si formano sul fondo, e acqua ossigenata poi per ripristinare l'aggressività della soluzione. Tutto questo senza eliminare il rame presente nella soluzione esausta.


Tralasciando di descrivere come si procede con l'ipoclorito di sodio o con l'acido nitrico o con il solfato di rame, che oltretutto aggiungono elementi diversi da quelli strettamente necessari e possono complicare la reazione, di seguito si descriveva il metodo per partire da zero e farsela totalmente da se. Posso assicurare che il sistema funziona molto bene, tanto che da allora non ho più acquistato soluzioni commerciali.


Quì mi limito a descrivere il sistema più semplice che uso per me.
Quello che si vede nella foto sotto è quanto è necessario.

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In un vaso di vetro si mettono dei ritagli di rame, e si aggiunge acido cloridrico (muriatico del commercio) a concentrazione più alta possibile. Quella al 33% sarebbe ottimale, è la più alta e non è difficile trovarla in tanichette da 3 o 5L nei ferramenta. Si può fare tranquillamente "ad occhio", purché il vaso sia abbastanza più grande della quantità di soluzione che si deve fare, poi si vedrà perché.

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Come si vede, non succede praticamente niente. L'acido in queste condizioni per corrodere il rame impiegherà giorni e giorni. Il colore giallino è quello tipico dell'acido a forte concentrazione, ma non cambia nulla.
A questo punto si aggiunge dell'acqua ossigenata, anche questa alla maggiore concentrazione possibile. Io uso quella a 120 volumi, anche questa si trova nei ferramenta ben forniti.
Si deve aggiungere con un tubo dal fondo della soluzione, altrimenti l'ossigeno evapora velocemente e la soluzione risulta molto meno efficiente. Va aggiunta molto lentamente, possibilmente agitando piano con una bacchetta di plastica, a causa del forte sviluppo di gas e di calore che avviene. Da questo il recipiente di vetro, che uno di plastica potrebbe arrivare a fondere.

Immagine

Questo è ciò che succede.

Immagine

Come si vede va fatto all'esterno o in un ambiente MOLTO areato. I fumi sono anche di cloro, altamente tossici e urticanti per la gola e le vie respiratorie.
Questo sotto invece è quello che succede se se ne aggiunge troppo....... Come è successo a me.

Immagine

Fortunatamente non è traboccato nulla..... :mrgreen:
Grande sviluppo di calore, il barattolo si arroventa, e di gas, in quanto la soluzione scaldandosi libera una quantità eccessiva dei gas (acido cloridrico, cloro e ossigeno) che invece sarebbe meglio restassero dentro.
Attenzione agli schizzi: corrodono macchiano e sporcano tutto ciò che toccano, sia vivo che non. Ricordarsi di lavorare in sicurezza, possibilmente con occhiali e guanti di gomma.
A questo punto si lascia raffreddare e riposare la soluzione, che alla fine si presenterà marronastra e molto opaca. Quello è il colore della soluzione esausta, in quanto avrà corroso buona parte, se non totalmente, i ritagli di rame immersi.

Immagine

Difatti ripescati i "resti" con uno stecco di plastica si vede che ne rimane ben poco. Due scorze corrose e sottili.

Immagine

A questo punto si deve "rigenerare la soluzione" per la prima volta. Si aggiunge un minimo di acido, poco perché non ci sono fanghi da sciogliere, poi si aggiunge acqua ossigenata, poca per volta, piano e lentamente, solo fino a quando la soluzione ridiventa verde chiaro e trasparente.

Immagine

Per verificare se funziona bisogna provarla. Ho preso un ritaglio di vetronite doppia faccia ramata, l'ho "firmato" su un lato con un pennarello qualsiasi di quelli indelebili, e l'ho immerso nella soluzione nuova, agitandolo lentamente il più spesso possibile.

Immagine

Tempo di incisione 10 minuti circa. C'è da dire che se si agita si incide più velocemente, in quanto il movimento di rimescolìo porta continuamente soluzione fresca a contatto col metallo da corrodere. Anche la temperatura è molto influente, ma riscaldare eccessivamente la soluzione si rischia lo scioglimento dell'inchiostro del disegno o il distacco di eventuali trasferibili. Sotto il risultato.

Immagine

Visto in controluce si vede bene che non ci sono residui di rame su ambedue le facce della vetronite, salvo che dove era fuori dalla soluzione. La macchia scura sopra la "o" è una macchia nell'obiettivo del mio vecchio cellulare, che è presente in tutte le foto (SIG...).

Immagine

Qualche altra parola ancora: pulire bene la superficie del rame da incidere, con paglia d'acciaio, o con spugnette abrasive di quelle per pulire il fondo delle pentole. Sgrassare bene con acetone se occorre prima di applicare gli inchiostri o le vernici o i pennarelli, soprattutto se si usano trasferibili, che hanno la sconcertante abitudine di "scollarsi" dalla parte sbagliata e troncare le piste.


Attenzione, che quel tipo di acido esausto contiene molti sali di metalli pesanti, che non possono venire rimessi in circolo, gettati in uno scarico qualsiasi. Và smaltito come materiale inquinante, come gli accumulatori esausti. Se fosse acido cloridrico puro corroderebbe i sali naturali contenuti nel terreno o negli scarichi, di solito prevalenntemente di calcio, per cui si formerebbero dei composti inerti, ma sali di rame, ferro, piombo ecc sono altamente inquinanti. Smaltire in un'isola ecologica in zona, oppure insieme ad altri rifiuti tossici, ad esempio di officine o laboratori di conoscenti.


Quando la soluzione è totalmente esausta si può rigenerare di nuovo. Si formano dei fanghi sul fondo, quelli sono depositi di sali e polveri di rame metallico. Se si lascia decantare la soluzione, per eliminarli basta travasare con attenzione. Oppure si può aggiungere acido alla soluzione per scioglierli, ma togliendoli per decantazione se ne mette molto meno. Se ne deve aggiungere comunque, altrimenti la soluzione diventa inerte. Infine si riaggiunge acqua ossigenata per ripristinarne l'aggressività, ma solo fino a che la soluzione ridiventa verde chiaro e trasparente. Ovviamente non è necessario rigenerare TUTTA la soluzione, si puo fare solo con la parte che ci occorre.
Riscaldando leggermente la soluzione se ne accelera il processo di asportazione del rame, ma attenzione a non eccedere: se da un lato aumenta l'aggressività sul rame, per contro si rischia di sciogliere gli inchiostri usati e distaccare i trasferibili per l'elettronica.


Per ridurre il volume e aumentare la concentrazione del liquido, si può mettere a scaldare in qualsiasi modo, ma sempre e comunque all'aperto, che si sviluppano vapori di cloro o acido cloridrico. L'inventore originale di quella soluzione addirittura lo metteva in un recipiente di vetro pyrex (pentola alta e stretta) e lo metteva sul fornello a gas, ma sempre all'aperto.
La usava anche per depositare galvanicamente uno strato di rame su altri oggetti metallici, usando un pezzo di rame al positivo e l'oggetto metallico, ben pulito e decappato, al negativo. Per chi si volesse cimentare con le galvanizzazioni ho messo quì sotto, tratta dalle stesse riviste, una tabella che indica la quantità in grammi di vari metalli che si può depositare per ogni amperora di corrente impiegata.

Immagine

Spero di essere stato utile e chiaro, altrimenti sono a disposizione per qualsiasi difficoltà. :D
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Bridge » 5 mag 2013, 22:37

Grande ERMETE!!.-

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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da titone78 » 6 mag 2013, 20:20

bravo ermete,una guida con i fiocchi,proprio quello che cercavo per poter incominciare questo nuovo mondo,solo 2 domande:

1 dato che io non ho fretta posso mettere il rame a fondere con solo l'acido?tanto anche se ci mette 2 o 3 giorni,per me non e un problema,poi aggiungero l'acqua ossigenata.......

2 come pennarelli vanno bene qualsiasi? basta siano indelebili?
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Ferrobattuto » 6 mag 2013, 21:00

Alla prima domanda, Titone, non so risponderti..... Di solito mi riducevo a fare la soluzione quando mi serviva, e anche se non andavo "di corsa" comunque mi serviva in tempi brevi. Comunque nulla vieta di provare..... Metti del rame ammollo all'acido e vedi quanto ci mette, anzi, sarebbe una buona notizia utile anche per me e per altri. ;)
Per quel che riguarda i pennarelli, è un secolo (o giù di lì :D ) che non faccio più stampati, per cui non saprei quale marca o quale tipo consigliarti. Ma a fare qualche prova non ci vuole molto..... Ovviamente meglio scegliere quelli "che scrivono su tutto", quelli "molto indelebili" e naturalmente molto "coprenti".
So che ne esistono alcuni che sembra proprio che mettano giù della vernice. A volta anche bianchi. Alcuni hanno l'inchiostro che odora di diluente tipo acetone, altri alcool, altri ancora hanno odori strani.
Una volta esisteva il pennarello proprio per disegnare stampati a mano, ma non so se ne vendano ancora..... I trasferibili per elettronica mi pare che si stiano estinguendo, come i dinosauri, mentre è sempre più comune il "fotoresist", ma va usato con lampada UV, anche se ho notizia di gente che lo espone anche a normali lampade auto leggermente survoltate, o addirittura alla luce del sole.... Il problema col fotoresist è fare la "maschera", ossia il disegno trasparente da metterci sopra prima dell'esposizione alla luce.
Comunque se ne può parlare, sarebbe un ottimo complemento all'argomento principale di questa discussione. ;)
Chiunque abbia esperienza di fotoincisione, o comunque di come realizzare di circuiti stampati in modo artigianale, può mettere quì le sue esperienze per aiutare gli altri.
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da mastrovetraio » 6 mag 2013, 21:09

Attenzione, pericolo. So per esperienza personale (a momenti finivo in ospedale) che vapori di nitrato di rame sono ultratossici.
Si rischia la pelle. (!)

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Messaggio da titone78 » 6 mag 2013, 21:12

ciao ermete,grazie delle risposta,acido muriatico non ne ho......ma in settimana lo procuro e provo.........

riguardo ha i pennarelli,in casa ho dei classici indelebili e ho anche pennarelli a vernice sia bianchi che neri..........prometto che per il fine settimana provo a fare la soluzione per i circuiti e posto i risultati..........

io avevo pensato di prendere una stampante laser da battaglia e usare la carta per il ferro da stiro........per fare le prime prove...............
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da titone78 » 6 mag 2013, 21:14

x mastrovetraio........tranquillo immagino la tossicita quindi so gia che sono tutti esperimenti da fare in luogo aperto o ben areato..........

comunque hai fatto benissimo a specificare il pericolo...........
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Ferrobattuto » 6 mag 2013, 21:17

titone78 ha scritto:......io avevo pensato di prendere una stampante laser da battaglia e usare la carta per il ferro da stiro........per fare le prime prove...............

Buona idea.... Comunque in cartoleria trovi i fogli di acetato trasparente per la stampante o per le fotocopie, prova ad usare anche quella. So che c'è chi la usa con le stampanti a getto d'inchiostro, non so se vanno bene altrettanto con le laser.
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da titone78 » 6 mag 2013, 21:39

il discorso che poi io non volevo usare le lampade uv........non volevo fare anche quello,preferivo usare un ferro da stiro e provare a stirare le basette.........
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Ferrobattuto » 6 mag 2013, 21:40

O.K. L'importante è provare, comunque sia.... :D
Facci poi sapere i risultati. ;)
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Messaggio da titone78 » 6 mag 2013, 21:45

certe ermete,e il minimo che posso fare.......appena ho qualche risultato vi faccio sapere........
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Bridge » 7 mag 2013, 8:36

LASER, LASER.-

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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Ferrobattuto » 7 mag 2013, 12:43

Emmm.... Caro Bridge, se hai esperienze in merito, i tuoi consigli sarebbero senz'altro benvenuti e preziosi. :)

"LASER, LASER.-" significa che usi questo sistema? :? Con che carta?
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da solarino » 7 mag 2013, 15:18

Entro a gamba tesa.....

ATTENZIONE AI VAPORI. SONO ULTRA TOSSICI. HO PRODOTTO DELLE NUVOLE TIPO BOMBA ATOMICA.

Ora uso solo il cloruro ferrico e ho costruito un bromografo da uno scanner.

Esempi da cui ho copiato per il bromografo :

http://spazioinwind.libero.it/nferrares ... rmgrfo.htm
http://www.chirio.com/bromografo_uv.htm
http://archimede91.blogspot.it/2011/02/ ... grafo.html

Il miglior vedemecum per fare i circuiti :
http://www.vincenzov.net/tutorial/stampati/stampati.htm

Attualmente uso una laser per stamopare su acetato ( ATTENZIONE GLI ACETATI PER INK JET NON VANNO BENE CON LA LASER, POSSONO SQUAGLIARSI)
quindi stampo, utilizzando il bromografo, su rame trattato con photoresist POSITIV 20 e sviluppo nella soda e mangio mangio con il cloruro.

saluti e a disposizione per chiarimenti

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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Ferrobattuto » 7 mag 2013, 19:22

solarino ha scritto:Entro a gamba tesa.....

Attenzione ai calci..... :woot: :D

Bhè, per i vapori, era già spiegato.... "Bomba atomica" magari no. Sono tossici e velenosi, ma non radioattivi..... ;)

Buona l'idea per il bromografo, ho giusto un paio di scanner da buttar via.... Uno è anche in formato A3, sicuramente troppo grande per gli stampati che posso fare io. Potresti per favore mettere qualche spiegazione in più su come hai fatto la trasformazione, che lampade usi ecc ecc.

Buona anche la notizia sull'acetato, io ad esempio non lo sapevo..... E immagino che come me anche altri.

Ottimi link. ;)
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da solarino » 7 mag 2013, 21:25

spiego brevemente la ricetta della trasformazione dello scanner:
1- svuotare lo scanner (deve essere uno di quelli vecchi xche quelli nuovi sono troppo bassi). Un A4 é più che sufficiente.
2- prendere 3/4 luci sottopensile neon da 8w, con ballast elettronico e che possano essere messe in serie ( circa 8 euro l'una compresi i cavetti per le serie)
3- eliminate i diffusori di luce e sostituite la lampada con un neon uve da 8 w)
4- "foderate " l'interno dello scanner con carta stagnola
5- fissate i sottopensili nello scanner e collegateli in serie(chiaramente sotto il vetro e opportunamente equidistanziati)
e il bromografo é più pronto

6- una presa con timer a cui collegare ilo"primo" neon della serie vi semplifichera la vita per i tempi di esposizione.
Al posto delle luci sottopensile si possono usare sei semplici manmut per i neon e reattore +starter ma il lavoro é più lungo e meno preciso.
per ora é tutto ma se non sono stato chiaro chiedete
p.s . in questo modo é facilmente realizzabile un bromografo doppia faccia....

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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Bridge » 7 mag 2013, 21:40

Stampante Laser e pellicola dedicata, è la soluzione che utilizzo quando ne ho bisogno.- E' semplice e dal risultato soddisfacente.-
La pellicola "PressNPeel" la si trova qui:
http://www.futurashop.it/carrello_sql/p ... ESS-N-PEEL
Ho utilizzato anche altre soluzioni come il foglio trasparente per stampante a getto di inchiostro traslato sulla laser con buoni risultati non riscontrando problemi sulla stampante laser.-
Si trovano nella rete molte discussioni in merito.-
Avevo da qualche parte, qui nel forum, messo qualche foto di stampati "casarecci, ma non riesco a trovare i riferimenti e perciò inserisco un paio di foto di PCB a doppia faccia creati con la laser.-
DSCF1608 copia.jpg
DSCF1608 copia.jpg (108.08 KiB) Visto 1983 volte

DSCF1610 copia.jpg
DSCF1610 copia.jpg (135.79 KiB) Visto 1983 volte

Sinceramente ricorro allo stampato raramente, ...e solo se è necessario.-
Interessante anche la soluzione di Solarino.-

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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Ferrobattuto » 7 mag 2013, 22:39

Bei lavori, Bridge....
Vedi, non tutti hanno la "capacità" o la pratica necessarie per poter realizzare velocemente su millefori un circuito elettronico. Se poi si usano circuiti integrati è ancora più complicato. Così si finisce per abbandonare un progettino o un'idea che invece potrebbe essere utile o dare buoni risultati. Come pure avere uno schema già fatto e collaudato da un altro amico del forum (nel tuo caso ce ne hai già regalati a bizzeffe.....) ma non sapere come metterlo giù in pratica finisce per scoraggiare i principianti.... E a volte non solo quelli. Succede poi molto spesso tra i giovani, di saper usare bene i vari CAD per disegnare stampati, ma di non aver abbastanza pratica di circuiti per progettarne uno (mi è successo con un ragazzo quì in paese.....), colpa di certe scuole italiane, e anche in questo caso si finisce per "mollare tutto" e passare ad altro, ad esempio spendendo soldi con roba commerciale scadente e costosa.
Nel nostro caso quì, per la nostra mentalità basata sulla massima condivisione di idee e di esperienze, sarebbe facile scambiarsi master di circuiti, chi sa fare una cosa e chi ne sa fare altre, e alla fine tutti hanno ciò di cui necessitano. E in più l'ineguagliabile soddisfazione di averlo realizzato da se..... ;)
Con le moderne stampanti è facile riprodurre immagini in scala appropriata, per cui stamparsi il master è una passeggiata, e a quanto vedo anche la fotoincisione riesce facilmente.
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Bridge » 8 mag 2013, 9:31

Ferrobattuto ha scritto: ..ed anche in questo caso si finisce per "mollare tutto" e passare ad altro....

E' questa, secondo me, la causa principale del mancato raggiungimento dell'obbiettivo agognato.-
In questo forum ci sono persone che si impegnano ""profondamente"" per raggiungere una meta e tu ne sei uno sprone ed un'esempio esaltante, ma questo evidenzia anche forza di volontà, caparbietà, solida spina dorsale, ritagliando qua e là il tempo necessario.-
Fermarsi o soprassedere alla prima difficoltà e un pò tipico dei giorni odierni, .....giorni che vanno di fretta, ....troppo di fretta, e che travolgono tutto progetti e sogni compresi.-
"Non si nasce imparati" dice un vecchio proverbio, il mio "motto" è stato sempre il seguente: se Lui ci riesce, perchè io non dovrei?, e questo mi stimola a provare, riprovare ed ..ancora ritentare ed il "mollare" può anche arrivare, ma almeno ci ho provato, tentato .....ritentato.-
Ferrobattuto ha scritto:E in più l'ineguagliabile soddisfazione di averlo realizzato da se.....

La soddisfazione di aver raggiunto la meta agognata, è grande sicuramente, ma un proverbio inglese dice così:
"LA META è IL VIAGGIO" e la soddisfazione arriva "AVVOLGENTE" anche ...strada facendo, indipendentemente dal risultato.-
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Re: Soluzione chimica per incisione di circuiti stampati.

Messaggio da Ferrobattuto » 8 mag 2013, 13:36

Ma difatti "raggiungere una meta" non è altro che il primo passo per prefiggersene altre. ;) Solo che molto spesso anche "il viaggio è faticoso....." Specialmente agli inizi.

Per dirne una: io sono da sempre appassionato del mare, quello "vero", profondo, di scoglio, ma ormai vivendo qua in collina da oltre trent'anni, ai piedi di montagne di tutto rispetto (ho quì di fronte una vetta di circa 1400m, poco dietro c'è il Monte Cairo di quasi 1700, sono a due passi dal Parco Nazionale d'Abruzzo con La Meta a 2400m.....), ho voluto cimentarmi in qualche escursione in montagna. La prima volta sono andato bene, con una guida che ci ha fatto fare 25Km di salita senza risentirne un granché, scegliendo le piste adatte a dei principianti, o comunque a gente non allenata. La seconda volta siamo capitati con un "cret.ino" che ci ha fatto salire una vetta differente per la via più difficile. Il risultato è stato che siamo arrivati su stremati e abbastanza dispersi (ero tra gli ultimi, e non mi vergogno di dirlo.....). Arrivati su ho dovuto sopportare di sentigli dire che aveva scelto quella strada perché lui si stava allenando per il Gran Sasso..... Infatti siamo riscesi per un sentiero molto più comodo, che probabilmente dovevamo usare per salire. C'è mancato poco che lo buttassimo di sotto..... :devil:

Vabhè, il panegirico era per dire che facilitare un po' i "primi passi" a chi si addentra per la prima volta in un argomento sconosciuto, e abbastanza complesso come l'elettronica, può servire per "dare la carica". In altri tempi a darci la carica erano "certe difficoltà" che adesso (per ora.....) non ci sono più, ma erano altri tempi.... ;)
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