Łatwe i tanie frezowanie PCB: 41 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Piszę ten przewodnik, ponieważ uważam, że jest to pomocny samouczek wprowadzający do frezowania PCB w bardzo prosty sposób i niskobudżetowy.

Kompletny i zaktualizowany projekt można znaleźć tutaj

Krok 1: Instrumenty: Router

Jeśli masz pasję do domowych rzeczy, musisz zbudować router.

Aby go zbudować, potrzebujesz arduino starego skanera i starej drukarki.

Piszę stare pogrubioną czcionką, ponieważ nowe urządzenie czasami nie ma silnika krokowego, ale silnik szczotkowy z urządzeniem sprzężenia zwrotnego.

Niż, jeśli masz w domu narzędzie dremel, takie jak Idealne uzupełnienie Twojego CNC.

Mój CNC jest taki (mieszanka prowadnic szuflad, epson gt-8700 i Lexmark x642e, wszystkie uzupełnione pleksi).

Wreszcie aktualizuję router:

www.mischianti.org

Krok 2: Instrumenty: router elektroniczny

Składnik CNC

• Arduino UNO.
• Tarcza CNC (eBay).
• DRV8825 (eBay).
• Stepper ze skanera i drukarki.
• Przekaźnik do aktywacji narzędzia Dremel (eBay).
• Musisz stworzyć tablicę, aby wyeliminować hałas z wyłącznika krańcowego.
• Do sterowania CNC używam bluetooth HC-05, ponieważ hałas dremel jest bardzo wysoki i wolę sterowanie z innego pokoju (eBay) (Wyjaśnij połączenie tutaj).

Program/oprogramowanie układowe na Arduino

Tutaj znajdziesz program do wgrania na arduino (muszę zmienić jakąś właściwość kodu, aby działał bez regulatora prędkości, mój dremel jest aktywowany lub dezaktywowany bez PWM)

Krok 3: Instrumenty: FR4 jednostronnie platerowana miedzią

Do projektu wybrałem płytkę jednostronnie platerowaną miedzią o grubości 1,5 mm.

eBay

Występuje 2 wariant jeden z żółtym (laminat) i innym białym materiałem (włókno szklane), drugi jest lepszy do frezowania.

Krok 4: Instrumenty: Bit typu V (kąt 10° i końcówka 0,1 mm)

To bardzo tanie, kupuję 10 sztuk za 3 $ i działa dobrze.

eBay

Krok 5: Instrumenty: Fritzing

Piękny program do prototypowania płytki.

fritzing.org/home/

Krok 6: Instrumenty: FlatCam

Określony program do tworzenia gcode z pliku Gerber.

flatcam.org/

Krok 7: Instrumenty: Universal GCode Sender

Ten program jest tym, czego lubię używać do sterowania CNC, ale możesz używać tego, co chcesz.

winder.github.io/ugs_website/

Krok 8: Rozpoczęcie projektu

Na początek potrzebujemy projektu, lubię stworzyć szybką płytkę prototypową dla mojego układu scalonego i lubię programować za pomocą ESP01, lubię pracować tylko z dwoma przewodami (więc mogę użyć Serial olso), więc PCF8574 IC a I/ Ekspander portów O poprzez protokół i2c to moja pierwsza płytka prototypowa.

Wejściowy pin żeński to GND, VCC, SDA i SCL, przełącznik DIP-03 służy do ustawienia adresu i2c.

Następnie jest 8 żeńskich pinów dla I/O (P0-P7) i pin przerwania w pobliżu pinu SDA SCL.

Możesz znaleźć bibliotekę do użycia w prosty sposób IC tutaj i instruktaż tutaj.

Krok 9: Fritzing: Projekt

Najpierw musisz stworzyć swój prototyp na płytce prototypowej.

Jak widać jedyną różnicą w stosunku do „normalnej płytki prototypowej” jest dodanie żeńskiego pinu.

Dodaję to bo tak mam te piny do schematu PCB.

Jeśli chcesz, możesz stworzyć schemat dla lepszego zrozumienia, ale nie jest to potrzebne.

Krok 10: Fritzing: Rozpocznij rysowanie PCB

Niż w trzeciej zakładce masz zaszyfrowaną płytkę PCB i tutaj musimy działać.

Pozycjonowanie jest bardzo proste, więc dodaję tylko kilka rad.

Krok 11: Fritzing: Wybierz prawidłowy układ PCB

Najpierw wybierz szarą płytkę drukowaną, a w prawym panelu wybierz jedną warstwę PCB.

Krok 12: Fritzing: Użyj zworki do nakładania się

Następnie zacznij pozycjonować element nad płytką PCB.

Następnie element łączący, gdy masz zakładkę, możesz użyć elementu zworki, możesz go znaleźć na końcu części rdzenia z innym przydatnym instrumentem do tworzenia PCB.

Krok 13: Fritzing: dla pierścienia z większym otworem

Potrzebuję połączyć 2 elementy, ale 2 przewody są w środku, więc możesz użyć do tego zworki.

Czasami nie używam zworki, ponieważ lubię robić dziury większe niż normalnie.

Możesz określić rozmiar, kiedy mogę zrobić 0,8 0,8 otworu (dla większego pierścienia otworu).

Krok 14: Fritzing: Ustaw rozmiar PCB, aby zmniejszyć ilość odpadów

Czysta płytka drukowana, którą kupuję ma wymiary 7cm x 5cm.

Aby uzyskać lepszą powierzchnię frezowania, wolę używać kilku drutów miedzianych pod kątem 45° i zamierzam użyć większej powierzchni przy minimalnych stratach, więc wybieram podwiele wymiarów, takich jak 1/2 rozmiaru 3,5 cm x 5 cm.

Krok 15: Fritzing: Użyj większego rozmiaru drutu miedzianego

Używając kilku kątów 45° można uzyskać gruby drut miedziany.

Większy drut miedziany jest bezpieczniejszy podczas trasowania PCB.

Wybierz więc drut miedziany i "bardzo gruby" na panelu.

Krok 16: Fritzing: nie zawsze jest konieczne Tworzenie komponentów

W tym projekcie potrzebuję przełącznika DIP 03, ale we Fritzing masz 02 i 08, jeśli chcesz, możesz utworzyć komponent lub możesz nałożyć 2 z nich, aby utworzyć pojedynczy przełącznik 03.

Krok 17: Fritzing: Jakiś tekst na PCB

Jeśli chcesz dodać tekst na PCB, możesz użyć instrumentu tekstowego.

Teraz tworzymy jednostronną płytkę drukowaną, aby napisać coś w rodzaju drugiego obrazu.

Musisz wybrać spód z sitodruku, a żeby mieć dobrą czytelność, myślę, że musisz ustawić wysokość tekstu 4 mm.

Krok 18: Fritzing: Połącz wszystkie elementy

Na koniec kiedy połączysz wszystkie elementy i napiszesz co chcesz.

Typowy wynik znajduje się w obrazie.

Krok 19: Fritzing: Wygeneruj plik Gerber

We Fritzing możemy wyeksportować plik gerber z menu FileExportfor ProductionExtended Gerber.

Wybierz folder i idź.

Nazwa wygenerowanego pliku jest dość czytelna.

Krok 20: FlatCam: Ustawienia

Najpierw ustawiłem jakąś domyślną wartość na moim FlatCam.

Ustawiłem 0.57 na średnicę narzędzia, ponieważ jest to maksymalny rozmiar narzędzia bez zbyt wielu nakładań.

W przypadku Excellon (informacje o wiertłach) ustawiłem ją na 1,5 mm, ponieważ jest to grubość miedzianej okładziny, którą kupuję.

Obszar malowania Ustawiłem nakładanie (0,01) i margines (0,1) bardzo nisko, aby utworzyć małą literę.

Obramowanie ustawione na marginesie 0,1, zalecana inna wartość.

Krok 21: FlatCam: Importuj plik

Musisz zaimportować do FlatCam, więc:

Plik Otwórz Gerber

• miedźBottom.gbl
• jedwabBottom.gbo
• kontur.gm1

Plik Otwórz Excellon

drill.txt

Krok 22: FlatCam: Generuj zadanie CNC (wiertło)

Ostatni to wiercenie, ale Excellon to już geometria.

Nie chcę zmieniać bitu; Przez cały czas używałem tego samego wiertła i narzędzia wykrawającego, aby powiększyć najmniejszą część otworu V. Lub jeśli można ustawić małą głębokość i wykończyć otwór za pomocą wiertła 0,75 mm.

Używam również narzędzia do wykrawania, aby usunąć połączenia miedziane, które nie są usuwane przez CNC.

• Wybierz plik drill.txt na ekranie, na którym znajduje się lista rozmiarów bitów, kliknij i zaznacz wszystko (Ctrl+a).
• Następnie przejdź do generowania zadania CNC.
• Wycięcie Z to głębokość otworu, ustawiłem go na -1,5 mm wysokości miedzianej okładziny.

Krok 23: FlatCam: Generuj zadanie CNC (copperBottom)

Średnica narzędzia jak zwykle na 0,57 i w razie potrzeby ustaw prędkość wrzeciona (ja używam narzędzia dremel z prędkością stałą).

Krok 24: FlatCam: Generuj zadanie CNC (silkBottom)

Teraz wybierz element "Combo" (wygenerowany z geometrii połączenia silkBottom), a następnie Utwórz zadanie CNC.

Krok 25: FlatCam: Generuj zadanie CNC (kontur)

Na koniec wybierz kontur.gm1_cutout.

Tutaj wolę wygenerować cięcie o głębokości 0,5 mm, a następnie docinam do linii nożyczkami do blachy, więc ustawiam 0,5 głębokości końcowej i 0,05 na przejście.

Krok 26: FlatCam: Wygeneruj plik Gcode

Z FlatCam wybierz jeden do jednego plik „*_cnc” i „Eksportuj kod G”.

Krok 27: Uniwersalny nadawca GCode

Używam do wysyłania poleceń do CNC UGS, jest bardzo prosty i piękny.

Typowa kolejność cięcia to:

• miedźDno
• etykieta
• wiertarka
• granica

Krok 28: Uniwersalny nadawca GCode: Symulacja

Tutaj symulacja Universal GCode Sender.

Krok 29: Umieść platerowany miedzią router

Używam materiału biadesowego, aby trzymać pokrytą miedzią powierzchnię.

Do tej części używam zdjęcia innego projektu, który mam bezpośrednio dostępny.

Krok 30: Rozpocznij routing

Po ustawieniu współrzędnej zerowej rozpocznij wyznaczanie trasy.

Do tej części używam zdjęcia innego projektu, który mam bezpośrednio dostępny

Krok 31: Rozpocznij routing: wideo

Zakończ dolne prowadzenie miedzi.

Krok 32: Brudny wynik

Po zakończeniu wynik jest dość brzydki.

Do tej części używam zdjęcia innego projektu, który mam bezpośrednio dostępny

Krok 33: Deska szlifierska

Z papierem ściernym PCB przybiera formę.

Następnie odetnij brzeg nożyczkami.

Do tej części używam zdjęcia innego projektu, który mam bezpośrednio dostępny.

Krok 34: Frezowanie platerowane miedzią

Teraz mamy nasze pierwsze spojrzenie na PCB

Krok 35: Lutowanie komponentu

W pełnej płytce drukowanej grubość miedzianego pierścienia jest dość cienka, ale nie ma problemu z jego przylutowaniem.

Krok 36: Wynik końcowy

Wynik W porządku.

Krok 37: Przykłady: Adapter LCD I2c

Link do biblioteki tutaj.

Krok 38: Przykłady: Pcf8591 Płytka prototypowa

Link do biblioteki tutaj.

Krok 39: Przykłady: Płytka prototypowa ESP-01

Bardzo przydatne do wykorzystania wszystkich 4 pinów ESP01 oraz do zarządzania zewnętrznym zasilaniem.

Krok 40: Przykłady: Pcf8574 Prototype Board Minimal Versione

Ta wersja jest moim najmniejszym rozmiarem płyty, z bardzo cienkim drutem miedzianym pod kątem 45°.

Link do biblioteki tutaj.