CNC frézování desky plošných spojů. Frézování desek plošných spojů doma Frézování desek

Včera jsem dostal příležitost vyrobit optočlen pro ovladač, myslím, že je tam fotorezist (dlouhý, špinavý), filmový fotorezist (trochu rychlejší, ale také špinavý, tisk/exponuje, vyvolává), no, to je vše.
Vzpomněl jsem si, že stroj byl sestaven mimo jiné pro rychlou a kvalitní výrobu desek plošných spojů.

Chodím na internet a pamatuji si, že lidé se neustále baví se softwarem pro frézování desek plošných spojů, psaní podomácku vyrobených utilit, několikrát převádějí z jednoho na druhý, výsledek je s různým stupněm úspěchu.
Hodinu jsem se šťoural, vlastně všechno běželo, na kód, který vyšel, se nedalo koukat bez slz, půlka polygonů se ztratila, nebo něco jiného.

Stručně řečeno, sdílím super přímým a rychlým způsobem - děláme desku ve SpringLayout 6, exportujeme ji do gerbery, lisujeme, co potřebujeme, odrážíme, upravujeme průměr otvorů, vrstvy tam...
Otevřete výsledný soubor gerber v Kambamu, vyberte vše a buď proveďte obrysový ořez nebo polygonální výběr. V případě potřeby vyberte otvory a vytvořte samostatné UE pro vrtání.
Obchod trvá asi 5 minut, co se stalo:

Zleva doprava - kuželový rytec - vlastně s ním gravírujeme, dále fréza 1mm - otvory, zubní vrták 1,2 mm - řezání po obrysu

Výsledek:

Sestavujeme sadu:


Utěsníme to

Smyju to a beru nádherný lak:

Přidání vodičů a označení

A teď musím na týden sklidit stůl za šátek 5x7 cm....)))

Ještě jednou, mytí dřezu od červených skvrn od chloridu železitého, po naleptání desky jsem si řekl, že je čas tento proces zautomatizovat. Začal jsem tedy vyrábět zařízení na výrobu desek plošných spojů, ze kterého se již dá vytvořit jednoduchá elektronika.

Níže budu mluvit o tom, jak jsem toto zařízení vyrobil.

Základním procesem výroby desky plošných spojů subtraktivní metodou je odstranění nepotřebných ploch fólie z materiálu fólie.

Dnes většina elektrotechniků používá pro domácí výrobu desek plošných spojů technologie, jako je laserová žehlička. Tato metoda zahrnuje odstranění nežádoucích oblastí fólie pomocí chemického roztoku, který fólii rozežírá v nežádoucích oblastech. Moje první experimenty s LUT před několika lety mi ukázaly, že tato technologie je plná maličkostí, které někdy zcela narušují dosažení přijatelného výsledku. To zahrnuje přípravu povrchu desky, volbu papíru nebo jiného tiskového materiálu, teplotu kombinovanou s dobou ohřevu a také vlastnosti smývání zbývající lesklé vrstvy. Musíte také pracovat s chemií, a to není vždy pohodlné a užitečné doma.

Chtěl jsem postavit na stůl nějaké zařízení, do kterého se dá jako do tiskárny poslat zdrojový kód desky, stisknout tlačítko a po nějaké době dostanete hotovou desku.

Při troše googlování lze zjistit, že lidé od 70. let minulého století začali vyvíjet stolní zařízení pro výrobu desek plošných spojů. Nejprve se objevily frézky na desky plošných spojů, které speciální řezačkou vyřezávají dráhy na fóliové DPS. Podstatou technologie je, že při vysokých rychlostech řezačka namontovaná na tuhém a přesném CNC souřadnicovém stole odřízne vrstvu fólie na správných místech.

Touha po okamžitém nákupu specializovaného stroje přešla po prostudování cen od dodavatele. Jako většina fandů, nejsem připraven dát takové peníze za zařízení. Proto bylo rozhodnuto vyrobit si stroj sami.

Je jasné, že zařízení se musí skládat ze souřadnicového stolu, který posouvá řezný nástroj do požadovaného bodu a samotného řezacího zařízení.

Na internetu je dostatek příkladů, jak vyrobit souřadnicový stůl, aby vyhovoval každému vkusu. Například stejný RepRap se s tímto úkolem vyrovná (s úpravami pro přesnost).

Ještě mám doma vyrobený rentgenový stůl z jednoho z mých předchozích hobby projektů na stavbu plotru. Hlavním úkolem proto bylo vytvořit řezný nástroj.

Logickým krokem by bylo vybavit plotr miniaturním rytcem jako Dremel. Problém je ale v tom, že plotr, který lze levně sestavit doma, je obtížné vyrobit s potřebnou tuhostí a rovnoběžností jeho roviny s rovinou DPS (i samotná DPS může být zakřivená). Tím pádem by na něm nebylo možné řezat méně kvalitní desky. Použití frézování navíc nebylo nakloněno tomu, že se fréza časem tupí a ztrácí řezné vlastnosti. Bylo by skvělé, kdyby se měď dala z povrchu DPS odstranit bezkontaktně.

Již existují laserové stroje od německého výrobce LPKF, u kterých se fólie jednoduše odpaří výkonným infračerveným polovodičovým laserem. Stroje se vyznačují přesností a rychlostí zpracování, ale jejich cena je ještě vyšší než u frézek a sestavit takovou věc z materiálů dostupných všem a nějak zlevnit se zatím nejeví jako jednoduchá záležitost.

Ze všeho výše uvedeného jsem vytvořil některé požadavky na požadované zařízení:

• Cena je srovnatelná s náklady na průměrnou domácí 3D tiskárnu
• Bezkontaktní odstraňování mědi
• Možnost sestavit si zařízení z dostupných komponent sami doma

Začal jsem tedy přemýšlet o možné alternativě laseru v oblasti bezkontaktního odstraňování mědi z DPS. A narazil jsem na metodu elektrojiskrového obrábění, která se v kovoobrábění odedávna používá pro výrobu přesných kovových dílů.

Touto metodou se kov odstraňuje elektrickými výboji, které se odpařují a rozstřikují z povrchu obrobku. Tímto způsobem vznikají krátery, jejichž velikost závisí na energii výboje, jeho trvání a samozřejmě na druhu materiálu obrobku. Ve své nejjednodušší podobě se elektrická eroze začala používat ve 40. letech 20. století k děrování kovových částí. Na rozdíl od tradičního obrábění mohly být otvory vyrobeny do téměř jakéhokoli tvaru. V současné době se tato metoda aktivně využívá v kovoobrábění a dala vzniknout celé řadě typů obráběcích strojů.

Nezbytnou součástí takových strojů je generátor proudových impulsů, systém napájení a pohybu elektrody - právě elektroda (nejčastěji měď, mosaz nebo grafit) je pracovním nástrojem takového stroje. Nejjednodušší generátor proudových impulsů je jednoduchý kondenzátor požadované hodnoty, připojený ke zdroji konstantního napětí přes odpor omezující proud. V tomto případě kapacita a napětí určují energii výboje, která zase určuje velikost kráterů, a tím i čistotu zpracování. Je pravda, že existuje jedna významná nuance - napětí na kondenzátoru v provozním režimu je určeno průrazným napětím. Ten závisí téměř lineárně na mezeře mezi elektrodou a obrobkem.

V průběhu večera byl vyroben prototyp erozního nástroje, což byl solenoid s měděným drátem připevněným k jeho armatuře. Solenoid zajistil vibraci drátu a přerušení kontaktu. LATR byl použit jako zdroj energie: usměrněný proud nabíjel kondenzátor a střídavý proud napájel solenoid. Toto provedení bylo zajištěno i v držáku pera plotru. Celkově výsledek splnil očekávání a hlava zanechala na fólii souvislé pruhy s roztrhanými okraji.

Metoda měla jednoznačně právo na život, ale bylo potřeba vyřešit jeden problém – kompenzovat spotřebu drátu, který se při práci spotřebovává. K tomu bylo nutné vytvořit podávací mechanismus a k němu řídící jednotku.

Poté jsem veškerý volný čas začal trávit v jednom z hackspace v našem městě, kde jsou kovoobráběcí stroje. Začalo dlouhé úsilí o vytvoření přijatelného řezacího zařízení. Erozní hlava se skládala z dvojice tyč-pouzdro zajišťující vertikální vibrace, vratné pružiny a protahovacího mechanismu. Pro ovládání solenoidu bylo potřeba vyrobit jednoduchý obvod skládající se z pulzního generátoru dané délky na NE555, MOSFET tranzistoru a indukčního proudového snímače. Zpočátku bylo zamýšleno použít režim vlastní oscilace, to znamená přivést impuls na spínač bezprostředně po aktuálním impulsu. V tomto případě je frekvence kmitů závislá na velikosti mezery a pohon je řízen podle měření periody vlastních kmitů. Stabilní samooscilační režim se však ukázal jako možný v rozsahu amplitud oscilace hlavy, což bylo méně než polovina maxima. Proto jsem se rozhodl použít pevnou frekvenci kmitání generovanou hardwarovým PWM. V tomto případě lze stav mezery mezi vodičem a deskou posuzovat podle doby mezi koncem otevíracího impulsu a prvním proudovým impulsem. Pro větší stabilitu během provozu a zlepšené frekvenční charakteristiky byl solenoid upevněn nad tažným mechanismem drátu a kotva byla umístěna na slitinovém držáku. Po těchto úpravách bylo možné dosáhnout stabilního provozu na frekvencích až 35 Hz.

Po zajištění řezací hlavy k plotru jsem začal experimentovat s řezáním izolačních drah na deskách plošných spojů. Bylo dosaženo prvního výsledku a hlava víceméně důsledně zajišťuje nepřetržité řezání. Zde je video ukazující, co se stalo:

Potvrdila se zásadní možnost výroby desek plošných spojů pomocí elektrojiskrového zpracování. Okamžitými plány je zlepšit přesnost, zvýšit rychlost zpracování a čistotu řezu a také zpřístupnit některé z vývojů veřejnosti. Plánuji také přizpůsobit modul pro použití s ​​RepRap. Budu rád za nápady a připomínky v komentářích.

Stolní CNC stroje

Stolní CNC stroje řady BIGSTOL jsou nejlevnější řadou strojů společnosti SteepLine. Jedná se o levné stolní CNC stroje, ale zároveň lepší než většina konkurentů v této cenové kategorii: kvalita konstrukce, síla rámu, kvalitní komponenty a výkon.
Tato řada strojů je nejčastěji žádaná mezi různými institucemi, pro domácí použití, hobby a malé podniky.

Stolní CNC stroje řady BIGSTOL jsou novinkou roku 2018 - CNC podnikání se stalo ještě dostupnější! Rozhodli jsme se navrhnout a představit novou řadu stolních CNC strojů pro malé firmy. Naším úkolem bylo představit trhu stroje se stejnou funkčností jako velké portálové stroje, ještě něco lepšího, ale za co nejnižší cenu! - A uspěli jsme.

Stolní CNC stroje ekonomické třídy si vybere každý v této sekci najdete stroje na dřevořezbu, na fasády, na řezání, na nábytek, do domácnosti; Pokud jste nenašli stroj, který potřebujete, zavolejte nám nebo napište, sestavíme stroj pro jakýkoli úkol, takto jsme dobyli trh.
Stolní CNC stroj ze série Steepleline BIGSTOL se úspěšně používá v různých podnicích, od velkých výrobců až po jednotlivé podnikatele, kteří vyrábějí suvenýry, ikony, šachy a další unikátní produkty. Pomocí stolních frézek s numerickým řízením SteepLine můžete ze dřeva nebo plastu vytvořit téměř jakýkoli produkt jakékoli složitosti.

Často se používají stroje řady BIGSTOL

CNC stroje pro řezbářství: tuzemským spotřebitelům nabízíme k prodeji stolní CNC stroje pro umělecké řezbářství: 3D zpracování, 2D zpracování, ikony, malby a mnoho dalšího.

CNC stroje na výrobu fasád: moderní stroje na výrobu fasád umožňují hromadnou výrobu fasádních dílů z různých materiálů (dřevo, MDF a další) libovolného stupně složitosti s téměř nulovou vadností. Pomocí stolních CNC strojů „Steepline“, určených pro vysoce přesné frézování a gravírování fasádních dílů na rovině, můžete nanášením složitých uměleckých řezbářských prací apod. na povrch fasád vyrábět věci jedinečné krásy.

CNC stroje pro řezání deskových materiálů: Firma Steeline vyrábí CNC stroje pro řezání dřevotřískových desek, MDF apod. Pro řezání masivního dřeva a deskových materiálů se používá velmi kvalitní dřevoobráběcí zařízení. Technologická operace je prováděna s vysokou produktivitou a potřebnou přesností.

CNC stroje na výrobu nábytku: jedná se o spolehlivé a funkční zařízení, které je vhodné pro zahájení nového podnikání v oblasti výroby nábytku. Stroje na výrobu nábytku lze použít při provádění vysoce složitých prací. Nábytek je zdoben dekorativními prvky, které je obtížné ručně reprodukovat, zejména v sériové výrobě.

Kdo jsme?

Naše společnost vyrábí CNC stroje pro zpracování obrobků ze dřeva, kovu, plastu a kamene. Dnes naše portfolio zahrnuje více než tucet modelů, které se úspěšně používají v podnicích v následujících odvětvích:
nábytek (řezání standardních plechů, výroba dekorativních prvků);
rytí výrobků na ochranu proti padělání, označování a jiným účelům);
elektrotechnika (výroba desek plošných spojů různého stupně složitosti);
výroba kovových dveří (výroba všech druhů dekoračních prvků a obložení).
Proč si vybrat stolní pily SteepLine?

Dnes ruský trh nabízí široký výběr takového zařízení. Pokud si vyberete naše produkty, získáte následující výhody:
Dostupné ceny.
Zařízení se vyrábí v závodě Kamensky v Rusku, což zajišťuje dostupnou cenu ve srovnání s podobným zařízením evropské výroby díky absenci cel.

Vysoká kvalita.
Při výrobě stolních CNC frézek jsou použity pouze kvalitní komponenty od předních světových výrobců (ložiska, vedení), což zajišťuje vysokou přesnost zpracování a tuhost celé konstrukce. Výroba probíhá v závodě Kamensky, který již řadu let navrhuje a vyrábí zařízení všeho druhu, má moderní technologickou základnu a kvalifikovaný personál.

Snadné použití.
Stolní CNC frézky z řady Steepleline BIGSTOL se snadno integrují se softwarem, jako je DSP0501, který vám umožňuje automatizovat provoz zařízení a zvyšovat rychlost zpracování bez ztráty přesnosti.

Kompletní rozsah služeb
Volbou stolních CNC frézek SteepLine získáte celý rozsah potřebného servisu v záruční době i po jejím dokončení. Ve skladu společnosti je vždy dostatečný seznam komponentů a náhradních dílů pro rychlou expedici do jakéhokoli ruského regionu. Jsme také připraveni nabídnout pravidelné servisní služby pro vaše zařízení, které prodlouží jeho životnost.

Individuální přístup ke každému klientovi.
Vážíme si každého, kdo se rozhodne u nás pořídit stolní CNC stroj. Jsme připraveni poskytnout veškeré potřebné rady pro informovaný výběr zařízení na základě vašich konkrétních cílů a záměrů. Dále se zabýváme výrobou komponentů pro stolní CNC stroje, které Vám umožní modernizovat Vaše zařízení a prodloužit jeho životnost. Naše společnost je připravena poslat zařízení do jakéhokoli regionu Ruska a dalších zemí, přičemž poskytuje podrobné rady ohledně uvedení do provozu nebo vlastní práce při uvádění do provozu.

Jak koupit stolní CNC stroj?
Pokud byste chtěli získat další informace týkající se zařízení vyráběného společností SteepLine nebo obchodní nabídku, která zohledňuje charakteristiky vaší organizace, kontaktujte nás na bezplatném čísle 8-800-707-95-92 nebo zanechte požadavek na webové stránce. Rádi přispějeme k vašemu úspěchu a zlepšení kvality našich produktů.

Jak si teď vzpomínám, 23. února jsem tam narazil na příspěvek, kde chtěl člověk vyrýt desky plošných spojů na 3D tiskárně. V komentářích doporučili netrápit břicho tiskárny a věnovat pozornost projektu Cyclone PCB Factory.

Nadchla mě ta myšlenka. Později, v určitém okamžiku, budu dokonce litovat, že jsem to vzal, ale to bude mnohem později.

O vlastním CNC routeru na desky plošných spojů jsem snil velmi dlouho, bylo to po 3D tiskárně moje druhé přání. Rozhodl jsem se projekt zopakovat, zvlášť když už jsem měl něco v popelnicích.

Stáhl jsem si soubory projektu a bez váhání začal díly tisknout. Hotovo asi za týden. Vytiskl jsem vše kromě osy Z.

Nezůstaly žádné detailní fotografie všech detailů. Někdo udělal snímek obrazovky nastavení tisku a výsledku. Tryska 0,4, výška vrstvy 0,24. Tisknul jsem i s vrstvou 0,28 - tiskne úplně normálně.

Chtěl jsem udělat stroj barevný, tak jsem vytiskl různé díly pomocí plastu různých barev. Plast použitý ABS Prostoplast. Barvy vesmíru, travnatá zelená, červenající západ slunce.

Bylo by lepší tisknout vše v šedém prostoru. Červená a zelená se ukázala jako docela křehká a některé části při montáži praskaly. Některé byly vytvrzeny acetonem, některé byly přetištěny.

Příslušenství:

Měl jsem zdarma tři krokové motory, koupil je pro projekt 3D tiskárny a rozhodl se je dočasně používat.

Dostal jsem 8mm vodítka z inkoustových tiskáren, když jsem několik tiskáren roztrhal na části. Vlnil jsem místní sekáče, Avito. Dárci byly inkoustové tiskárny HP za 100–200 rublů za kus. Dlouhé vedení bylo rozřezáno na dvě části, na osách X a Z.

Papírová svorka, ze které jsem vyndal gumové válečky, šel do osy Y Délka byla tak akorát na řezání podél rýhování.

Lineární ložiska zbyla z 3D tiskárny, předělal jsem tiskárnu na bronzová pouzdra s puntíky.

Pro elektroniku jsem se rozhodl použít jedno z mých Arduino Uno na atmega328p. Koupil jsem si další cnc shield 3.0 desku pro Arduino na Ali za 200 a pár kopek rublů.

12V zdroj od Leroy Merlin. Koupil jsem to pro napájení tří 12V halogenů, ale nefungovalo to. Musel jsem opravit transformátor pro halogenové žárovky Tachibra a tento zdroj se na stroji uchytil.

Nainstaloval jsem ovladače 8825 pro 3D tiskárnu, ale stále mám a4988 z tiskárny. Dal jsem je na stroj.

Objednal jsem ložiska 608ZZ od Ali, tucet za 200 a pár kopek rublů.

Plánoval jsem použít svůj čínský rytec GoldTool jako vřeteno.

Závitové tyče M8 jsem dostal z práce zdarma, zbyly po nějaké montáži. Skoro jsem to sebral z hromady odpadků.

Zatímco se projekt tiskl a díly byly na cestě z Ali, požádal jsem přítele výrobce nábytku, aby vyřízl základnu a stůl z MDF. Nelenil a nešetřil odřezky, vystřihl 2 podstavce a 2 stoly. Na fotografii je jeden ze setů.

Neměl jsem v popelnicích žádnou překližku; chamtivé zvíře by mi nedovolilo koupit list překližky. Mimochodem, MDF se hodí velmi dobře.

Začal jsem stroj montovat. Všechno by bylo v pořádku, ale standardních 13 matic propadlo a viselo uvnitř ozubeného kola a 14 matic se do ozubených kol nevešlo. 14. matici jsem musel natavit do ozubených kol páječkou.

Ozubená kola buď visela na osách krokového motoru, nebo nepasovala.

Matice šroubů M3 byly soustruženy v montážních pouzdrech.

Našel jsem několik čtyřhranných matic na závity M3 (jednou jsem z toho vymontoval nějakou zátku), které perfektně pasovaly a neotáčely se. V práci jsem také našel nějaké takové špunty a použil je na matice. Jedná se především o vodící úchyty. Běžné matice pro závity M3 musely být drženy tenkým břitem šroubováku, aby se netočily.

Nějak jsem to posbíral. Později, když jsem četl témata o Cyclone, narazil jsem na recyklované strojní součásti pro metrické spojovací prvky. Z této sady jsem znovu vytiskl ozubená kola a držák koncového spínače osy Z, škoda, že jsem na tuto sadu náhradních dílů nenarazil dříve. Tyto díly bych vytiskl.

V naději, že použiji jeho čínského rytce, vytiskl jsem nejprve ze stavebnice jednu montáž Dremel a poté druhou. Nepasovalo to, můj rytec se nevešel do žádného z nich. Původní Dremel, ten nejjednodušší, stál něco málo přes tři tisíce rublů. Proč???

Extra náhradní díly.

A přesto se lineární ložiska houpala ve svých objímkách jako něco v ledové díře.

Musel jsem objednat 200W vřeteno s kleštinovým upínačem ER11 za něco málo přes tisícovku. Měl jsem štěstí, že jsem dostal slevu a využil kupón.

Zatímco se vřeteno pohybovalo, vytiskl jsem pro něj držák ze sady stroje. A opět je tam defekt, je stejně vadný. A o upínači vřetena ani slovo.

Ve výsledku jsem našel a vytiskl toto uchycení pro vřeteno 52mm Po malé úpravě pasparta na stroj pasovala, vřeteno do něj pasovalo dobře.

Ložiska na pouzdrech Cargo z nich ale musela být odstraněna. Nainstaloval jsem čínský LM8UU

Ještě bych rád řekl něco o čínských 608zz ložiskách. Nová ložiska s vůlí. Hrozný. Jedna věc je, že jsou relativně levné. Ložiska jsem u nás nehledal.

Mimochodem, ložiska zapadají do sedadel stejně jako něco do díry. Ložiska byla uvolněná v sedadlech. Nevím, jestli je to chyba nebo funkce. V důsledku toho jsem na ložiskové kroužky nalepil elektrickou pásku.

Čínské lm8uu a lm8luu z 3D tiskárny se také ukázaly jako svinstvo. Ve výsledku jsem vyrobil kluzná ložiska pro osu Y na pouzdrech Cargo 141091, vytiskl jsem plastovou klec a vložil do ní pár pouzder. Výsledná ložiska byla vložena do držáků.

Pro osu Z jsem zvolil víceméně živé lm8uu. Na osu X jsem osadil horní ložisko lm8uu a místo dvou spodních jsem vytiskl plastovou klec na rozměr lm8luu a do ní vložil pár Cargo pouzder.

Naštěstí jsem je koupil najednou. Přišly vhod.

Při sestavování stroje jsem litoval, že jsem si ho vzal. Nebylo ale kam jít, projekt se musel dokončit. Shromážděno. Spuštěno!

Ještě pár fotek z procesu montáže.

Úplný začátek shromáždění...