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Cómo fabricar una PCB usando impresión 3D y cinta de cobre

marzo 27, 2026marzo 27, 2026soloelectronicosDeja un comentario

Si alguna vez has querido fabricar tus propias placas de circuito impreso sin lidiar con productos químicos o procesos complejos, el método que te voy a contar puede interesarte. Se trata de combinar una impresora 3D con cinta de cobre conductora para obtener PCBs funcionales, con formas personalizadas y sin necesidad de taladrar después. A continuación te explico todo el proceso paso a paso, desde el diseño electrónico hasta el montaje final.

El método en resumen

La idea es sencilla: en lugar de grabar cobre sobre una baquelita, imprimimos en 3D una estructura plástica que hace de sustrato. Sobre ella, aplicamos el cobre autoadhesivo (comercialmente se vende en forma de cinta o en planchas de cobre) siguiendo los recorridos de las pistas. Los taladros para los componentes se diseñan directamente en el modelo 3D, y los cruces de pistas se resuelven con pequeños puentes de cable. El resultado es una placa de una sola cara, con buena conductividad y sin necesidad de vías.

Diseño electrónico en EasyEDA

El punto de partida es el diseño del circuito en EasyEDA. Aquí hay que tener en cuenta que trabajaremos con una sola capa, por lo que conviene configurar las reglas de diseño con unos valores específicos. Para el ancho de pista usaremos 2,5 mm como valor preferido, con un mínimo de 2 mm. El espaciado entre pistas debe ser de al menos 1,5 mm para evitar cortos accidentales. Las vías se deshabilitan por completo, tanto en diámetro como en taladro, ya que no las vamos a usar.

Es importante rutear manualmente, forzando todo en la capa inferior (BottomLayer). Si hay cruces inevitables, podemos utilizar resistencias de 0 o pequeños jumpers que luego implementaremos físicamente con cable. Al finalizar, exportamos la capa de cobre como imagen o archivo DXF a escala 1:1, y también generamos la lista de taladros para tener las posiciones exactas.

En resumen esta es la configuración de reglas de diseño para EasyEda:

Parámetro	Valor	Motivo
Track Width	2.5 mm (preferido) / 2.0 mm (mínimo)	Ancho suficiente para cinta de cobre
Clearance	1.5 mm	Separación entre pistas para evitar cortos
Via Diameter	0 mm (o el mínimo admitido)	No se usan vías (se reemplazan por puentes)
Via Drill Diameter	0 mm ( o el mínimo admitido)	No se usan vías
Routing Layers	Solo BottomLayer	Diseño de una sola cara
Permitir vías	NO	Forzar diseño sin vías

Nota : ciertamente EasyEDA por defecto no permite una sola capa de PCB, pero siempre intentara el autoroute minimizar el numero de capas por lo que si es posible usara una sola capa. además por supuesto también podemos probar a hacer el ruteo manual. Por otro lado , también seria factible mediante este método fabricar PCB de doble cara siempre que el lado de los componentes se puedan disponer estos

Diseño del modelo 3D

Con la referencia del layout pasamos al modelado 3D, por ejemplo en Fusion 360 o SolidWorks. Creamos una base de 2 mm de espesor que será el cuerpo de la placa. Sobre ella, dibujamos los canales que seguirán las pistas, con una profundidad de 0,5 mm. El ancho de estos canales debe ser ligeramente mayor que el de la cinta, así que si usamos cinta de 2,5 mm, haremos canales de 2,7 mm.

Los taladros para los componentes se modelan directamente como cilindros que atraviesan toda la base. Los diámetros dependen del componente: para resistencias y diodos usaremos 0,9-1,0 mm; para condensadores electrolíticos y pines de cabecera, entre 1,0 y 1,2 mm; y para terminales de tornillo o conectores grandes, hasta 2,0 mm.

En cada taladro también diseñamos un área hundida que actuará como pad. Se trata de un círculo de 3 mm de diámetro con una profundidad de 0,5 mm, concéntrico con el taladro. El canal de la pista debe conectar con el borde de este pad para que la cinta llegue hasta allí sin escalones.

Para los cruces de pistas que no se pudieron resolver en el diseño, modelamos puentes integrados. La opción más práctica es crear dos taladros pequeños de 0,8 mm separados entre 5 y 10 mm, unidos por un canal superficial de 0,5 mm de profundidad. Por ahí pasaremos un cable de cobre estañado que soldaremos en ambos extremos.

Resumen estructura de la placa (parámetros en CAD)

Elemento	Dimensión	Función
Base estructural	2.0 mm de espesor	Rigidez y soporte
Canales para pistas	0.5 mm profundidad	Guiar y alojar la cinta de cobre
Ancho de canal	Track Width + 0.2 mm	Holgura para la cinta
Pared entre canales	1.5 mm (Clearance)	Aislamiento entre pistas

Resumen taladros para componentes (THT)

Componente	Diámetro de taladro
Resistencias, diodos	0.9 – 1.0 mm
Condensadores electrolíticos	0.8 – 1.2 mm
ICs DIP, header pins	1.0 – 1.2 mm
Terminales de tornillo	1.5 – 2.0 mm

Todos los taladros deben atravesar completamente la base (2.0 mm)

Resumen pads para soldadura

Área hundida: 3.0 mm de diámetro, 0.5 mm de profundidad
Taladro central: según componente
Conexión: El canal de pista debe conectar con el borde del pad

Impresión 3D de la placa

A la hora de imprimir, elegimos un filamento aislante como PLA, PETG o ABS. Es recomendable usar una altura de capa de 0,12 a 0,16 mm para que los taladros y canales queden bien definidos. La orientación debe ser con los canales hacia arriba, y no serán necesarios soportes si los taladros son verticales. Tras la impresión, verificamos que todos los taladros estén abiertos y limpiamos los canales de posibles rebabas con una lija fina o un cúter.

Parámetros de impresión

Parámetro	Valor
Filamento	PLA, PETG o ABS (aislante)
Altura de capa	0.12 – 0.16 mm (para precisión en taladros)
Boquilla	0.4 mm
Relleno	20-40% (100% en zonas de pads opcional)
Orientación	Canales y pads hacia arriba
Soportes	No necesarios para taladros verticales

Aplicación de la cinta de cobre

La cinta de cobre debe tener adhesivo conductor para garantizar la continuidad eléctrica. Los anchos más prácticos son 3 mm o 5 mm, aunque podemos cortar tiras más estrechas si es necesario. Colocamos cada tramo de cinta dentro de su canal correspondiente, presionando bien con una espátula o un palillo de bambú para que se adhiera en curvas y esquinas. En los pads, dejamos que la cinta cubra toda el área hundida. Si dos tramos de cinta deben unirse, soldamos la superposición para asegurar la continuidad.

Instalación de puentes y componentes

Los puentes de cable se montan primero. Insertamos un cable de cobre estañado de 0,5 a 0,8 mm en los dos taladros diseñados para ello, y soldamos ambos extremos sobre la cinta de cobre. El cable debe quedar alojado en el canal superficial para que no sobresalga.

A continuación colocamos los componentes. Si son THT (de agujero pasante), insertamos los pines en sus taladros y soldamos cada uno al pad de cinta. Para componentes SMD, los situamos sobre los pads y soldamos directamente con estaño. Es conveniente usar fundente para facilitar la soldadura, especialmente porque la cinta de cobre disipa calor rápidamente y requiere algo más de tiempo con el soldador.

Pruebas y acabado final

Antes de dar por terminada la placa, hacemos una comprobación con el multímetro: verificamos la continuidad de cada pista y nos aseguramos de que no haya cortos entre pistas adyacentes. Si todo está correcto, podemos aplicar una capa de barniz aislante para proteger las pistas de la humedad o de posibles contactos accidentales. También podemos diseñar e imprimir una tapa que encaje sobre la placa si el proyecto lo requiere.

Ventajas y limitaciones del método

Este sistema tiene varias ventajas interesantes. La conductividad es excelente por ser cinta de cobre, no se utilizan productos químicos ni procesos de grabado, y los taladros ya vienen integrados en la impresión, ahorrando trabajo de mecanizado. Además, podemos dar formas complejas a la placa e incluso integrar soportes o carcasas en un mismo conjunto impreso.

Como limitaciones, el ancho mínimo de pista es de unos 2 mm, lo que impide trazos muy finos. No es adecuado para circuitos de alta frecuencia, y la corriente máxima que puede manejar una pista de 3 mm de ancho ronda los 2-3 amperios. Por último, el proceso requiere paciencia en el montaje manual, aunque el resultado es muy gratificante.

Con este método puedes obtener PCBs completamente funcionales en tu propio taller, combinando la precisión de la impresión 3D con la fiabilidad del cobre. Si te animas a probarlo, verás que es una alternativa muy práctica para prototipos o para proyectos que requieren formas personalizadas.

Construye tu Pinza Amperimétrica DC

enero 16, 2026enero 16, 2026soloelectronicosDeja un comentario

En este post intentamos abordar la construcción de una pinza amperimétrica para corriente continua basada en un sensor Hall y un circuito de amplificación activo. A diferencia de las pinzas convencionales para corriente alterna, que funcionan mediante inducción electromagnética, la medición de corriente continua requiere detectar el flujo magnético estático generado por el conductor por el que circula la corriente.

El principio de funcionamiento se basa en un núcleo de ferrita con entrehierro en el que se inserta un sensor de efecto Hall. Cuando por el conductor medido (que actúa como devanado primario) circula una corriente, genera un campo magnético que magnetiza el núcleo. El sensor Hall, ubicado en el entrehierro, mide la densidad de flujo magnético, proporcionando una tensión proporcional a dicha magnitud. De esa forma se obtiene una señal eléctrica directamente proporcional a la corriente que atraviesa el conductor.

Existen dos métodos para este tipo de medición:

El método directo, que veremos a continuación, donde se mide de forma lineal el flujo con el sensor Hall.
El método con bobina de compensación, más preciso pero también más complejo, en el que una corriente inducida en la bobina secundaria cancela el flujo magnético, permitiendo mediciones de alta linealidad.

Para la construcción usando el método directo, se puede partir de una pinza tipo caimán sobre la que se monta el núcleo de ferrita, obtenido de una fuente de alimentación en desuso. El núcleo se corta cuidadosamente en dos mitades (debido a su fragilidad) y se adhiere mecánicamente a las mordazas para asegurar un cierre preciso. Posteriormente se inserta el sensor Hall en el entrehierro, cuidando su alineación.

El sensor se alimenta a 5 V y su salida se amplifica mediante un amplificador operacional LM324 configurado en modo inversor con una ganancia de 100, utilizando resistencias de 100 kΩ y 1 kΩ respectivamente. Se incluye un potenciómetro de ajuste fino para calibrar el nivel de salida, de modo que la tensión en el osciloscopio corresponda a la corriente real medida. Tanto el amplificador como el sensor pueden alimentarse sin regulador desde una batería de 9 V.

El circuito se ensambla sobre una placa perforada y se conecta a una salida tipo sonda con un filtro RC en serie, similar al de las pinzas comerciales. Todos los componentes se pueden alojar en una carcasa impresa en 3D con espacios previstos para el interruptor principal, un LED indicador y los conectores. Los archivos STL y el esquema eléctrico completo están disponibles en la web del autor original (ELECTRONOOBS).

La calibración se realiza aplicando una corriente conocida a través de un conductor (por ejemplo, 2,8 A) y ajustando el potenciómetro hasta obtener una lectura proporcional (2,8 V de salida). De este modo, se establece una relación lineal directa entre corriente y tensión. En las pruebas reportadas, la pinza mantiene una respuesta lineal hasta unos 9 A, punto a partir del cual el circuito entra en saturación debido al límite de salida del amplificador. Si se requiere aumentar la sensibilidad, se puede pasar el conductor varias veces por el núcleo, lo que incrementa la señal proporcionalmente al número de vueltas.

Una de las ventajas de este diseño es que, aunque está optimizado para corriente continua, también puede medir corriente alterna gracias al comportamiento lineal del sensor Hall ante campos magnéticos variables. Esto la convierte en una herramienta versátil para proyectos de instrumentación, caracterización de cargas electrónicas o mantenimiento de sistemas eléctricos.

Esta pinza DC de bajo costo demuestra que con un sensor Hall lineal, un amplificador operacional adecuado y un montaje mecánico preciso, es posible construir un instrumento funcional capaz de ofrecer mediciones estables y reproducibles tanto en corriente continua como alterna. Aunque la versión básica del circuito propuesto puede proporcionar un rendimiento notable, pueden aplicarse algunas mejoras para optimizar su exactitud y robustez:

Sustituir el LM324 por amplificadores de precisión de bajo offset, como el OPA2333 o INA122.
Incluir compensación térmica activa para estabilizar la ganancia y la sensibilidad del sensor Hall.
Implementar realimentación magnética activa para lograr un funcionamiento de flujo nulo, como en el diseño con bobina de compensación.
Diseñar una PCB dedicada con plano de masa continuo y filtros de desacoplo adecuados, reduciendo interferencias.
Incorporar pantalla o blindaje electromagnético sobre el núcleo y la carcasa.
Integrar la salida con un microcontrolador o data logger para registro continuo de corriente y visualización digital.

Con estas mejoras, el proyecto puede evolucionar desde una herramienta experimental hacia un instrumento calibrado de laboratorio, útil para la caracterización de fuentes de alimentación, medición de consumo en dispositivos electrónicos y análisis de eficiencia energética.

Pinza DC con bobina de compensación

Una alternativa más avanzada para medir corriente continua consiste en el uso de una bobina de compensación (compensation winding). Este método, aunque más complejo en su construcción y calibración, ofrece mayor precisión y estabilidad frente a las limitaciones del sensor Hall en modo directo.

En esta técnica, el conductor medido actúa como devanado primario y atraviesa el núcleo de ferrita, el cual posee nuevamente un entrehierro con un sensor Hall encargado de medir el flujo magnético. Cuando la corriente circula por el conductor principal, genera un campo magnético que magnetiza el núcleo. El sensor detecta dicho flujo y, a partir de esta información, un circuito de control activa una corriente compensadora en el devanado secundario.

Esta corriente de compensación fluye en sentido opuesto al campo magnético generado por la corriente medida, de modo que el flujo total en el núcleo se mantiene en cero. En consecuencia, el núcleo no se magnetiza, eliminando la influencia de fenómenos no lineales y de histéresis del material magnético y del propio sensor Hall.

La ventaja fundamental de este sistema es su excelente linealidad y estabilidad térmica, permitiendo mediciones más exactas en un rango amplio de corriente. Aunque su implementación requiere una mayor precisión en el bobinado, diseño del circuito de realimentación y calibración, representa una evolución natural hacia una pinza de nivel profesional o de laboratorio.