Insígnia de PCB il·luminada: 12 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Tant si sou nou en el mecanitzat CNC o només voleu marcar al vostre molí, aquest projecte de plaques de PCB il·luminades us guiarà pels passos per preparar i carregar el vostre material, configurar la vostra feina al programari Bantam Tools, personalitzar les eines a Biblioteca d'eines, soldeu components al vostre PCB i personalitzeu la vostra insígnia. Desplaceu-vos per aquesta guia tan de pressa o de lent com us sentiu còmode i torneu-hi a consultar quan sigui necessari mentre consulteu la resta de projectes inicials. Anem a fresar!

Pas 1: reuniu les vostres eines i materials

La vostra màquina de fresar PCB d’escriptori inclou tots els materials que necessiteu per a aquest projecte. Per soldar la vostra insígnia de PCB perquè s’encengui, necessitareu les eines addicionals que es detallen a continuació.

EINES

Fresadora de PCB d'escriptori Bantam Tools

S'ha instal·lat un ordinador amb el programari de fresadora d'escriptori Bantam Tools

Molí de punta plana, 1/32"

Ventilador de bits

Rascador

Pinxes digitals

Soldador i soldador

Cortadores diagonals per retallar cables

Multímetre

Alicates de punta (opcional)

MATERIALS

PCB en blanc, d'una cara, FR-1

Resistència, 22 ohms (2)

LED, 3 mm, blanc (2)

Bateria de cèl·lula de 3 volts, CR2032

Porta bateries de cèl·lules

Cinta de doble cara d'alta resistència o cinta Scotch de doble cara

Pas 2: baixeu el fitxer.btm

El nostre programari Bantam Tools és intuïtiu, fàcil d’utilitzar i us permet importar diversos tipus de fitxers, inclosos fitxers SVG (.svg), codi G, Gerber (.gbr), EAGLE (.brd),.btm i molt més. Un fitxer.btm és essencialment un fitxer zip que emmagatzema fitxers separats.

Descarregueu el fitxer.btm per a aquest projecte. Per a aquest projecte, no cal que modifiqueu res. No obstant això, a mesura que continueu perfeccionant les vostres habilitats, és possible que vulgueu començar a crear els vostres propis dissenys. Per obtenir més informació sobre això, aneu a la secció Avançada d’aquesta guia del projecte.

Pas 3: connecteu-vos al molí i engegueu-lo

Instal·leu el programari de fresadora d’escriptori Bantam Tools si encara no ho heu fet. A continuació, obriu-lo a l'ordinador. Noteu com s’està dient que la fresadora de PCB d’escriptori està desconnectada? Connecteu el cable USB al molí i al port USB de l'ordinador i, a continuació, engegueu la màquina.

El programari us demanarà que torneu a casa la màquina. El procés de marcatge indica al programari on es troben les parts de la màquina. Si no s’aconsegueix un marcatge automàtic, la màquina CNC d’escriptori no podrà començar a fresar.

Pas 4: configureu l'eina

Per a aquesta feina, fem servir un molí de punta plana d’1 / 32”. Col·loqueu una mica de ventall al molí final. No cal fer servir una mica de ventilador, però ajuda a eliminar els residus i allargar la vida útil dels vostres instruments. El molí final hauria de tenir aquest aspecte amb el ventilador de bits connectat.

Ara instal·leu el molí final a la pinça aproximadament de 3/4”. Si mai no heu carregat cap eina, consulteu la nostra guia "Insereix i localitza una eina".

Nota: per obtenir més informació sobre les eines de tall, aquesta imprimació diferencia entre els diversos tipus de molins finals i broques.

Un cop hàgiu carregat el molí de punta plana d’1.32”, introduïu els detalls de la tasca de fresat al programari. A la secció d'eines del nostre programari:

1. Feu clic al botó Canvia i seleccioneu "1/32" Molí de punta plana"
2. Feu clic a Continua i verifiqueu la posició de l'eina (hauria d'estar a sobre d'una zona buida del tauler).
3. Feu clic a Localitza l'eina. El molí final baixarà fins que toqui el tauler, es posarà en pausa i es retirarà cap amunt.

Ara el programari sap on es troba la punta del molí de punta plana d’1 / 32”.

Pas 5: prepareu i carregueu el vostre material

Al costat de Fixturing al nostre programari, seleccioneu Elimina perquè no necessitareu el suport d'alineació per a aquest projecte.

Al costat de Material, seleccioneu "FR-1 d'una cara".

A continuació, mesureu les dimensions del vostre FR-1 amb les vostres pinces digitals i introduïu els valors de X (amplada), Y (alçada) i Z (gruix). Tot i que tots els nostres espais en blanc FR-1 tenen dimensions similars, lleugeres variacions en la mida del tauler, especialment en la dimensió Z, poden marcar una gran diferència a l’hora de fresar. Mesureu sempre una nova placa PCB abans de fresar.

Nota: si voleu canviar les unitats de visualització, feu clic a Visualitza> Mostra les unitats en polzades al programari Bantam Tools en qualsevol moment.

Per connectar la placa PCB al tauler d’informació, utilitzarà cinta de doble cara. Mesureu la cinta i introduïu-la al valor Z a Ubicació. La cinta de doble cara d'alta resistència sol tenir un gruix de 0,006 "a 0,008" i la cinta Scotch de doble cara (que s'inclou amb la màquina CNC d'escriptori) sol tenir un gruix d'aproximadament 0,003 ".

Nota: Quan mesureu la cinta de doble cara d'alta resistència, assegureu-vos de mesurar el gruix sense el paper a cada cara. Pot ser més fàcil posar la cinta al tauler i després mesurar-la.

A continuació, apliqueu una sola capa de cinta a la part inferior de la placa PCB. Cobriu tota la superfície que pugueu, però feu que les tires no es superposin ni s’arruguin, cosa que afectaria el gruix de la vostra Z. Si utilitzeu la cinta d'alta resistència, traieu el suport del paper després d'aplicar-lo.

A Mou, feu clic a Carregant per portar el spoilboard a la part frontal de la màquina. Alineeu la placa PCB amb la cantonada frontal esquerra del tauler, tal com es mostra a la imatge superior.

Nota: si moveu el llit fins a la part frontal del molí, podeu utilitzar el recinte com a parada per prémer el FR-1 cap amunt per assegurar-vos que estigui alineat correctament.

Pas 6: pengeu el fitxer.btm al programari

A Plans, feu clic a Obre fitxers i seleccioneu el fitxer.btm que heu baixat. Ara el programari farà una previsualització, mostrant les parts de la placa PCB que es gravaran i tallaran, així com les línies blaves que mostren la ruta d'eines. Feu una ullada a la previsualització per assegurar-vos que tot sembli correcte i que no mostri cap advertència vermella. La representació del programari us mostra tot el que es treballarà.

Podeu triar veure Vista prèvia i Rutes d’eines juntes, Vista prèvia sola o Rutes d’eines només. També podeu seleccionar vista frontal, vista superior o vista 3D.

Fixeu-vos que a Missatges hi ha un advertiment sobre "Les zones marcades necessiten una eina més petita". De vegades, els avisos vermells fan que hàgiu de tornar al disseny i canviar alguna cosa perquè totes les funcions es puguin fresar correctament. Per exemple, si hi ha un avís vermell entre dues traces, la màquina no podrà ajustar l’eina de tall seleccionada entre les dues traces. Si el procés de fresat no és capaç de separar una traça de l’altra, el tauler no funcionarà tal com s’ha dissenyat.

Si amplieu les lletres, veureu petites marques vermelles que indiquen que certes cantonades s’arrodoniran en lloc de ser quadrades. En aquest cas, la cantonada no afectarà la funcionalitat del tauler, de manera que podeu ignorar l'advertiment.

Pas 7: personalitzeu els fluxos i les velocitats de les eines (opcional)

Aquest pas és opcional, però no deixa de ser un coneixement important a tenir en compte. No dubteu a passar al pas 7 si encara esteu còmode amb el molí i no esteu preparat per personalitzar-lo.

Tingueu en compte que el temps estimat del molí és d’uns 25 minuts? Això es deu al fet que l'eina que hem seleccionat està configurada a velocitats bàsiques i feeds per a FR-1. Amb la nostra biblioteca d’eines personalitzada, podeu modificar les velocitats i els fluxos de les vostres eines per optimitzar les operacions de fresat i reduir significativament el temps de fresat. Per obtenir més informació sobre els feeds i les velocitats, consulteu la nostra guia d'assistència de velocitats i feeds.

Per a aquesta insígnia de PCB, afegim una nova eina a la biblioteca. Feu clic a Fitxer> Biblioteca d'eines> Afegeix.

Anomeneu la vostra nova eina "1/32" FEM per a FR-1 "i introduïu" 0,031 polzades "per al diàmetre de l'eina. A continuació, feu clic a la pastanaga al costat de Speeds and Feeds, marqueu la casella que hi ha al costat de Custom i introduïu les velocitats i els feed següents.

• Velocitat d’alimentació: 59 polzades / min
• Taxa d’immersió: 15 polzades
• Velocitat del fus: 24.000 RPM
• Pas a pas: 40%
• Profunditat de passada: 0,010 polzades

Nota: si heu baixat el gràfic de velocitats i feeds FR-1, notareu que aquesta recepta és més agressiva. Això és perquè volíem mostrar-vos la rapidesa amb què podeu prototipar taules.

Un cop hàgiu introduït aquesta informació, podeu sortir de la biblioteca d'eines. Torneu als menús desplegables de cadascun dels fitxers de disseny.brd i.svg i seleccioneu l'eina personalitzada que acabeu de crear. Veieu com el vostre temps de fresat acaba de baixar a 5 minuts? Aquest és un dels molts avantatges de programar feeds i velocitats personalitzats al programari Bantam Tools.

Pas 8: molreu la vostra insígnia de PCB

Quan estigueu satisfet amb l’aspecte de tot, col·loqueu les quatre finestres a la màquina de fresar PCB d’escriptori i feu clic a Mill All visible.

Pas 9: traieu el tauler de la màquina

Quan finalitzi el treball, feu clic al botó Carregant i utilitzeu un rascador per extreure suaument la placa PCB del spoilboard. Si feu servir cinta de doble cara d’alta resistència, aplicar una mica d’alcohol isopropílic al 91% a les vores del tauler facilitarà l’eliminació del tauler. L’alcohol afluixa l’adhesiu. Un cop el tauler estigui fora de la màquina, netegeu les vores amb un coixinet o fregant-lo contra una cinta de doble cara.

El tauler hauria de ser semblant al d’aquesta imatge.

Pas 10: soldeu la vostra insígnia de PCB

Amb el vostre PCB fresat, és hora d’afegir components a la vostra placa de circuit. Si no coneixeu la soldadura, consulteu la Guia d’excel·lent soldadura d’Adafruit. A la imatge es mostra una visió general dels components que faràs servir.

La segona imatge mostra com serà la insígnia de PCB amb tots els components instal·lats (sense soldadura).

Nota: si esteu interessats en personalitzar la vostra insígnia de PCB amb el vostre nom, us oferim detalls a la secció Avançada següent.

Primer, soldareu el suport de la bateria. Col·loqueu-lo al tauler de manera que el costat positiu quedi cap a la part superior del tauler.

A continuació, introduïu els LED al tauler de manera que els costats negatius (les potes més curtes) quedin als forats superiors (vegeu la imatge). Aquesta col·locació és important perquè la cama curta es connecta a terra i la cama llarga es connecta amb la positiva.

A més, mireu el forat de la part frontal del tauler. Veieu el cercle de coure que envolta el forat? Això s’anomena coixinet. Quan soldeu el LED al tauler, en realitat esteu soldant la cama amb aquest coixinet.

Doblega les potes LED. És important doblar-los abans de soldar. Si les doblegueu després, podríeu trencar la junta de soldadura.

Quan hàgiu inserit i doblegat les quatre potes LED, soldeu-les com es mostra.

A continuació, doblegueu prèviament les potes de les resistències (com es mostra).

Col·loqueu les potes d'una resistència als forats tal com es mostra. A diferència dels LED, no importa quina pota entri a quin forat. Agiteu les cames cap avall fins que la resistència quedi al mateix nivell que el tauler. soldeu la resistència al tauler. Repetiu amb la segona resistència.

Després d’haver soldat tots els components, utilitzeu els talladors diagonals per treure l’excés de potes que sobresurten a la part posterior de la insígnia del PCB.

Finalment, introduïu la bateria i mireu que s’encengui la vostra insígnia de PCB. Felicitats!

Pas 11: avançat: insígnia de nom de PCB personalitzada

Voleu portar la vostra insígnia de PCB al següent nivell? Afegiu un toc personal convertint-lo en una etiqueta de nom.

En primer lloc, haureu de crear un fitxer SVG amb el vostre nom. Us recomanem que utilitzeu Inkscape (o Illustrator, si ho preferiu). Per obtenir informació sobre com fer-ho, consulteu el nostre projecte Engraving Dog Tags.

Un cop hàgiu creat i desat el fitxer SVG, carregueu-lo al programari Bantam Tools juntament amb el fitxer.btm durant el pas 5. Segons la mida del text, és possible que hàgiu d’escalar el SVG. Podeu introduir el valor al quadre situat al costat de l’escala. A continuació, moveu el disseny al lloc utilitzant els valors X i Y a Col·locació: el valor Z es mantindrà a 0,000 polzades.

Un cop hàgiu col·locat i escalat el fitxer SVG, seleccioneu "1/32" FEM per a FR-1 "per a la vostra eina i assegureu-vos que només es selecciona Gravat a Parts to Mill. A continuació, seguiu els passos descrits anteriorment.

Pas 12: resolució de problemes

Si els vostres LED no s’encenen, aquí teniu algunes coses que cal comprovar.

Comproveu les potes del LED. Assegureu-vos que la cama positiva (la més llarga) es troba al forat inferior i la cama negativa (la més curta) es troba al forat superior. Si estan enrere, haureu de girar el LED. Si ja heu tallat les potes i no sabeu quina pota és més llarga, mireu la vora de la part inferior del LED. Tot i que la major part de la vora és rodona, hi ha una vora plana que s’alinea amb la cama negativa.

Comproveu la bateria. Assegureu-vos que el costat que diu "+ Panasonic CR 2032" estigui mirant cap a fora del coure de la placa PCB. El costat sense text ha de ser cap per avall, tocant directament la placa PCB.

Comproveu les juntes de soldadura. Una junta dolenta o “freda” evitarà que l’electricitat es mogui pel circuit, cosa que significa que els LED no s’encendran. Consulteu la guia de problemes habituals de soldadura d’Adafruit. Si el problema és una junta freda, normalment mantenir un soldador calent a la junta permetrà que la soldadura es fon i reformi una junta millor.

Utilitzeu un multímetre per assegurar-vos que totes les juntes de soldadura permetin que l’electricitat circuli per la junta de soldadura. Per obtenir més informació sobre l’ús d’un multímetre, SparkFun disposa d’una guia útil.

Reelaboració. Suposem que heu notat que les potes del LED es trobaven als forats equivocats i que heu de treure i tornar a instal·lar. Tingueu en compte que estem utilitzant un PCB FR-1, que té una capa de coure de 0,001 polzades sobre un paper i un substrat de resina semblant a l’epoxi (la part central del tauler). Quan es reescalfa una unió de soldadura i s’elimina un component, el coure de vegades s’allunya del substrat. Un cop això passi, és molt difícil, si no impossible, solucionar-ho. Sovint, l’única solució és fresar una altra placa PCB i soldar components al nou tauler.