Fresat de PCB senzill i econòmic: 41 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Escric aquesta guia perquè crec que és útil un tutorial inicial per fresar PCB de manera molt senzilla i amb un pressupost reduït.

Podeu trobar el projecte complet i actualitzat aquí

Pas 1: Instruments: enrutador

Si teniu certa passió per les coses casolanes, heu de construir un enrutador.

Per construir-lo necessiteu arduino, un escàner antic i una impressora antiga.

Escric vell en negreta perquè el dispositiu nou de vegades no té un motor pas a pas, sinó un motor raspallat amb un dispositiu de retroalimentació.

Than Si teniu a casa un dremel com és perfecte per completar el vostre CNC.

El meu CNC és això (una barreja de guies de calaixos, epson gt-8700 i Lexmark x642e, tot completat amb plexyglass).

Finalment actualitzo el meu router:

www.mischianti.org

Pas 2: Instruments: Router electrònic

Component del CNC

• Arduino UNO.
• Escut CNC (eBay).
• DRV8825 (eBay).
• Pas a pas des de l’escàner i la impressora.
• Relleu per activar Dremel (eBay).
• Heu de crear una placa per eliminar el soroll del commutador de límit.
• Utilitzo el bluetooth HC-05 per controlar el CNC perquè el soroll del dremel és molt alt i prefereixo controlar des d’una altra habitació (eBay) (expliqueu la connexió aquí).

Programa / firmware a Arduino

Aquí podeu trobar el programa per carregar-lo a arduino (he de canviar algunes propietats del codi a utilitzar sense regulador de velocitat, el meu dremel està activat o desactivat sense PWM)

Pas 3: Instruments: placa revestida de coure d'una sola cara FR4

Per al projecte he seleccionat una placa revestida de coure d’un costat de 1,5 mm de gruix.

eBay

Existeix 2 variants una amb groc (laminat) i un altre material blanc (fibra de vidre), la segona és millor per fresar.

Pas 4: Instruments: Bit estil V (angle de 10 ° i punta de 0,1 mm)

És una mica molt econòmic: compro 10 unitats per 3 dòlars i funciono bé.

eBay

Pas 5: Instruments: Fritzing

Un bonic programa per prototipar placa.

fritzing.org/home/

Pas 6: Instruments: FlatCam

Un programa especificat per crear gcode a partir del fitxer Gerber.

flatcam.org/

Pas 7: Instruments: Universal GCode Sender

Aquest programa és el que m'agrada utilitzar per controlar el meu CNC, però podeu utilitzar el que vulgueu.

winder.github.io/ugs_website/

Pas 8: Inici del projecte

Per començar necessitem un projecte, m’agrada crear una placa de prototipus ràpida per al meu CI i m’agrada programar amb ESP01, m’agrada treballar només amb dos cables (per poder utilitzar Serial olso), així que IC PCF8574 a I / O expandidor de ports O mitjançant protocol i2c és el meu primer prototip de placa.

El pin femella d’entrada és GND, VCC, SDA i SCL; el commutador dips-03 serveix per configurar l’adreça d’i2c.

Després hi ha 8 pins femella per a E / S (P0-P7) i un pin d'interrupció a prop del pin SDL SCL.

Podeu trobar una biblioteca per utilitzar d'una manera senzilla el CI aquí i el que es pot instruir aquí.

Pas 9: Fritzing: Projecte

Per començar, heu de crear el vostre prototip a la taula de treball.

Com podeu veure, l'única diferència d'un "tauler prototip normal" és que afegeixo un pin femení.

Afegeixo això perquè tinc aquests pins a l’esquema de PCB.

Si voleu, podeu crear un esquema per a una millor comprensió, però no és necessari.

Pas 10: Fritzing: Comenceu a dibuixar PCB

Que a la tercera pestanya teniu un PCB remenat i aquí hem de treballar.

El posicionament és molt senzill, de manera que només afegeixo alguns consells.

Pas 11: Fritzing: seleccioneu el disseny correcte del PCB

Primer seleccioneu un PCB gris i al tauler dret seleccioneu un PCB de capa.

Pas 12: Fritzing: utilitzeu Jumper per superposar-vos

Que començar a posicionar l'element sobre el PCB.

Més que l'element connect, quan teniu una superposició, podeu utilitzar un element de pont, el trobareu al final de les parts bàsiques amb algun altre instrument útil per crear PCB.

Pas 13: Fritzing: per a l'anell de forat més gran

Necessito connectar 2 elements, però hi ha 2 cables al centre, de manera que podeu fer servir un cable de pont per fer-ho.

De vegades no faig servir filferro perquè m’agrada crear forats més grans del normal.

Podeu especificar la mida, quan puc crear 0,8 0,8 forat (per a un anell de forat més gran).

Pas 14: Fritzing: definiu la mida del PCB per reduir els residus

El PCB en blanc que compro fa 7 cm x 5 cm.

Per tenir una superfície de fresat millor, prefereixo utilitzar pocs fils de coure amb angle de 45 ° i faré servir una superfície més gran amb un mínim de residus, de manera que selecciono unes dimensions sub-múltiples, com ara 1/2 de la mida de 3,5 cm x 5 cm.

Pas 15: Fritzing: utilitzeu una mida més gran de fil de coure

Quan utilitzeu pocs angles de 45 ° podeu crear un fil de coure gruixut.

El cable de coure més gran és més segur quan aneu a encaminar PCB.

Per tant, seleccioneu filferro de coure i "gruix extra" al tauler.

Pas 16: Fritzing: no sempre és necessari crear components

En aquest projecte necessito un dipswitch 03, però a Fritzing en teniu 02 i 08, si voleu, podeu crear el component o podeu superposar-ne 2 per crear un dipswitch 03.

Pas 17: Fritzing: text al PCB

Si voleu afegir text al PCB, podeu utilitzar un instrument de text.

Ara creem un PCB lateral únic per escriure alguna cosa com la segona imatge.

Heu de seleccionar la part inferior de la serigrafia i, per tenir una bona llegibilitat, crec que heu d’establir una alçada de text de 4 mm.

Pas 18: Fritzing: connecteu tots els elements

Al final, quan connecteu tots els elements i escriviu el que voleu.

El resultat típic és a la imatge.

Pas 19: Fritzing: generar un fitxer Gerber

A Fritzing podem exportar el fitxer gerber des del menú FileExportfor ProductionExtended Gerber.

Seleccioneu una carpeta i llest.

El nom del fitxer generat és molt llegible.

Pas 20: FlatCam: Configuració

Primer he establert un valor per defecte a la meva FlatCam.

He establert 0,57 per al diàmetre de l'eina [metre] perquè és la mida màxima de l'eina sense massa solapaments.

Per a Excellon (informació de perforació), l’he establert a 1,5 mm perquè aquest és el gruix del revestiment de coure que compro.

La zona de pintura que he establert es superposen (0,01) i el marge (0,1) molt baixa per crear lletres petites.

La frontera posa 0,1 al marge, es recomana un altre valor.

Pas 21: FlatCam: importa fitxer

Heu d’importar a FlatCam de manera que:

Fitxer Obre Gerber

• copperBottom.gbl
• silkBottom.gbo
• contorn.gm1

Fitxer Open Excellon

drill.txt

Pas 22: FlatCam: generar treball CNC (trepant)

L'últim és perforar, però Excellon ja és geometria.

No vull canviar el bit; He utilitzat el mateix bit tot el temps i una eina de perforació per ampliar la part més petita del forat en V. O si es pot establir una profunditat baixa i un forat d’acabat amb una broca de 0,75 mm.

També faig servir l'eina de perforació per eliminar les connexions de coure que el CNC no elimina.

• Seleccioneu drill.txt a la pantalla on hi ha la llista de mides de bits, feu clic i seleccioneu-ho tot (Ctrl + a).
• A continuació, aneu a generar treball CNC.
• El tall Z és el departament del forat, el vaig establir a -1,5 mm l’alçada de coure revestit.

Pas 23: FlatCam: generar treball CNC (copperBottom)

Eina de diàmetre a 0,57 com de costum i estableix la velocitat de l’eix si cal (faig servir dremel amb velocitat costant).

Pas 24: FlatCam: generar treball CNC (silkBottom)

Ara seleccioneu l'element "Combo" (generat a partir de la geometria conjunta de silkBottom) i després Creeu un treball CNC.

Pas 25: FlatCam: generació de treball CNC (contorn)

Per últim, seleccioneu contour.gm1_cutout.

Aquí prefereixo generar un tall de 0,5 mm de dept, després vaig tallar fins a la línia amb tisores de llauna, de manera que vaig establir 0,5 de departament final i 0,05 per passar.

Pas 26: FlatCam: genera un fitxer Gcode

De FlatCam, seleccioneu un a un el fitxer "* _cnc" i "Exporta el codi G".

Pas 27: remitent universal de GCode

Solia enviar comandes a CNC UGS, és molt senzill i bonic.

L'ordre de tall comú és:

• coureFons
• etiqueta
• trepant
• frontera

Pas 28: remitent universal de GCode: simulació

Aquí es fa una simulació de Universal GCode Sender.

Pas 29: poseu coure revestit al router

Utilitzo biadesiu per mantenir el coure revestit de la superfície.

Per a aquesta part faig servir una foto d’un altre projecte que tinc disponible directament.

Pas 30: Inicieu l'encaminament

Després de posicionar la coordenada zero, comenceu a encaminar.

Per a aquesta part faig servir una foto d’un altre projecte que tinc disponible directament

Pas 31: Inicieu l'encaminament: vídeo

Acabeu l'encaminament del fons de coure.

Pas 32: Resultat brut

En acabar el resultat és bastant lleig.

Per a aquesta part faig servir una foto d’un altre projecte que tinc disponible directament

Pas 33: Taula de polir

Amb paper de sorra prenen forma PCB.

A continuació, talleu la vora amb una tisora.

Per a aquesta part faig servir una foto d’un altre projecte que tinc disponible directament.

Pas 34: fresat revestit de coure

Ara tenim la nostra primera visió de PCB

Pas 35: component de soldadura

En un PCB complet, el gruix de l'anell de coure és bastant prim, però no hi ha cap problema per soldar-lo.

Pas 36: Resultat final

El resultat està bé.

Pas 37: Exemples: adaptador LCD I2c

Enllaç a la biblioteca aquí.

Pas 38: Exemples: Pcf8591 Prototype Board

Enllaç a la biblioteca aquí.

Pas 39: Exemples: ESP-01 Prototype Board

Molt útil per utilitzar els 4 pins d'ESP01 i per gestionar la font d'alimentació externa.

Pas 40: Exemples: Versió mínima de placa de prototipus Pcf8574

Aquesta versió és la meva mida més petita del tauler, amb fil de coure molt prim a corbes de 45 °.

Enllaç a la biblioteca aquí.