Timova PCB (ucrtana pločica): 54 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ovo je proces koji koristim za stvaranje prilagođene pločice za svoje projekte.

Da biste učinili gore navedeno:

Koristim svoj XY ploter sa Scribeom da uklonim sloj za natapkanje kako bi bakar bio izložen jetkanju.

Koristim svoj XY ploter s laserom za ubacivanje tinte u gornju površinu.

Za bušenje rupa koristim svoj XY ploter sa ručnom bušilicom. (0,8 mm)

Korak 1: To je proces

Evo kako ja to radim: Neću ulaziti u detalje o tome kako koristiti programe koje koristim, upute o tome kako se koriste programi mogu se pronaći na relevantnim web stranicama. Ono što ću činiti je objašnjavanje Procesa i svi savjeti za pomoć u programima. Na prvi pogled ovo može izgledati pomalo vjetrovito, ali kad se to učini nekoliko puta, samo kliknite, kliknite, kliknite…

Korak 2: Izradite tiskanu ploču pomoću svog unaprijed uređenog uređivača

Prvo stvaram sklop u Fritzingu. Fritzing je dobar program ako želite napraviti prototip koristeći Breadboard ili Perfboard.

Ažuriranje: Sada sam počeo koristiti KiCad, ovo je skup aplikacija otvorenog koda. KiCad ploče se mogu uvesti u FreeCAD.

Ovo je mala primjerna ploča koju sam napravio za prikaz ovog procesa, to je ploča koju koristim za povezivanje svog Bluetooth uređaja sa svojim Arduinom. Prebacuje podatke 3.3v na 5v i 5v na 3.3v.

Korak 3: Izvezite relevantne datoteke

Zatim izvozim PCB u "Extended Gerber (RS-274X)" i "Etchable (SVG)" u mapu svojih projekata.

Sada imam datoteke koje mogu pretvoriti u nešto što moj ploter može koristiti.

Korak 4: Datoteka za Scribe

Prva datoteka koja mi treba je ona za ispisivanje bakrenih tragova na bakrenoj strani ploče. (Otkrijte područja urezivanja)

Za to koristim FlatCAM.

Korak 5: FlatCAM Korak 1

Na izborniku Datoteka idite do mape projekta:

Otvorite Gerberove datoteke: ??? _ contour.gm1 i ??? _ copperBottom.gbl

Otvorite Excellon datoteku: ??? _ drill.txt

Korak 6: FlatCAM Korak 2

Oni se gledaju odozgo, pa ih je potrebno okrenuti. (Ja ih radije okrećem vodoravno) Odaberite Alat s gornjeg izbornika, a zatim odaberite Dvostrani alat za PCB.

Korak 7: FlatCAM Korak 3

U prozoru Alati postavite: Ogledajte os na "Y", Mjesto osi na "Okvir" Pint/Okvir na ??? _ contour.gm1 (ovo je veličina ploče, pa je postavilo područje da okreće stvari)

Donji sloj su datoteke koje treba okrenuti.

Odaberite: ??? _ ironBottom.gbl, a zatim kliknite Zrcalni objekt.

Odaberite: ??? _ drill.txt, a zatim kliknite Zrcalni objekt.

Korak 8: FlatCAM Korak 4

Slijedi stvaranje geometrije za put kojim će pisar krenuti.

Radim i bakrene tragove i rupe. (Razlog zbog kojih se rupe rade jest to što se, kad su urezane, ponašaju kao oznake za svrdlo)

Korak 9: FlatCAM Korak 5

Dakle, na kartici "Projekt" odaberite: ??? _ ironBottom.gbl datoteku, zatim odaberite karticu "Odabrano". Postavite postavke prikazane crvenom ivicom i kliknite "Generiraj geometriju" za Izolacijsko usmjeravanje.

Primijetite da kombinirane propusnice nisu označene. (Kasnije ću kombinirati stvari)

Korak 10: FlatCAM Korak 6

Razlog zašto nisam kombinirao propusnice je taj što želim ukloniti prvu propusnicu. (razlog je malo dug, pa vam neću objašnjavati u ovom trenutku.)

Vratite se na karticu "Projekti" i izbrišite prvu propusnicu.

Korak 11: FlatCAM Korak 7

Odaberite preostale putove i odaberite "Uredi" na glavnom izborniku i odaberite "Pridruži se geometriji"

Time se stvara nova datoteka: "Combo".

Korak 12: FlatCAM Korak 8

Tako se izvorni putovi mogu izbrisati.

Korak 13: FlatCAM Korak 9

Volim urezivati rupe kako bih pomogao procesu bušenja, pa su za rupe potrebni putevi.

Da biste to učinili, na kartici "Projekti" odaberite datoteku ??? _ drill.txt, a zatim odaberite karticu "Odabrano".

Sa postavkama prikazanim na crvenom obrubu, kliknite "Generiraj geometriju" za mlinske rupe.

Korak 14: FlatCAM Korak 10

Prije sljedećeg koraka mogu se spojiti obje datoteke puta.

Na kartici "Projekti" odaberite dvije datoteke puta i odaberite "Uredi" na glavnom izborniku i odaberite "Pridruži se geometriji"

Korak 15: FlatCAM Korak 11

Time se stvara nova datoteka: "Combo_1".

Tako se izvorni putovi mogu izbrisati.

Korak 16: FlatCAM Korak 12

Zatim odaberite tu novu datoteku kombinirane staze (Combo_1) i odaberite karticu "Odabrano".

Postavite "Promjer alata" kao što je prikazano u crvenom okviru (ovo je nacrtano plavom bojom kada se pritisne "Generiraj")

Ostale postavke ovise o ploteru (stroju).

Oni mi nisu bitni jer ću urediti konačni G-kod koji je kasnije nastao.

Pritisnite gumb "Generiraj".

Time se stvara nova CNC datoteka.

Korak 17: FlatCAM Korak 13

Idite na karticu "Projekti" i odaberite je.

Korak 18: FlatCAM Korak 14

Idite na karticu "Odabrano".

Ovdje se datoteka izvozi u G-kod.

Na ovom mjestu naredbe se mogu unaprijed dodati ili dodati proizvedenom kodu.

Dodajem M18 da isključim motore kad završim.

Kliknite "Izvezi G-kod"

Dajem naziv datoteci isti kao i oni proizvedeni u Fritzingu s vlastitom vrstom datoteke.

npr. ??? _ bakarno dno (s rupama).tgc

Ako će se koristiti s strojem koji radi s CNC G-kodom, tada upotrijebite vrstu datoteke.gcode

Ova se datoteka koristi za kontrolu pisca.

XY ploter koji koristim je onaj koji sam sam dizajnirao i napravio, pa sam upotrijebio firmver i softver.

Stoga ću uređivati ovu datoteku kako bi je moj firmver razumio. (još uvijek se temelji na G-kodu)

Korak 19: Datoteka za vježbu

Zatim mi treba turpija za vježbu.

Za ovo ponovno koristim datoteku ??? _ drill.txt.

Sve ostale stvari brišem s kartice "Projekt". (zapamtite da je ovaj preokrenut, pa ako ga izbrišete i ponovno učitate, morate ga ponovno okrenuti)

Odaberite datoteku ??? _ drill.txt i odaberite karticu "Odabrano".

Ovaj put stvaram CNC datoteku.

Pritisnite gumb "Generiraj".

Postavke ovdje na crvenoj ploči ovise o ploteru (stroju).

Oni mi nisu bitni jer ću urediti konačni G-kod koji je kasnije nastao.

Korak 20: FlatCAM Korak 15

Zatim odaberite karticu "Projekt" i odaberite novu datoteku ??? _ cnc

Korak 21: FlatCAM Korak 16

Zatim odaberite karticu "Odabrano" i izvezite u datoteku G-koda kao i prije.

Ova će se datoteka nazvati ??? _ drill.tgc (vrsta datoteke ovisi o korištenom stroju)

Ova datoteka se koristi za kontrolu svrdla. Uređivat ću ovu datoteku tako da je moj firmver razumije.

Također mi je potrebna datoteka za poravnavanje plotera kada okrenem PCB kako bih nacrtao mjesta komponenti na gornjoj strani.

Izrađujem još jednu datoteku za bušenje kao što sam upravo učinio, ali s jednom za ponovno učitavanje i ne okrećite je.

Dajem mu ime ??? _ drill (top).tgc (objasnit ću kasnije).

Sada sam završio s FlatCam -om.

Trenutno sam izradio 3 datoteke:

??? _ bakarno dno (s rupama).tgc

??? _ drill.tgc

??? _ bušilica (gore).tgc

Korak 22: Datoteka za crtanje lokacija komponenti

Slijedi stvaranje datoteke za vrh. (Za crtanje lokacija komponenti)

Za to koristim datoteku ??? _ etch_silk_top.svg u mapi projekta koju je stvorio Fritzing.

Ovo je SVG (Scale Vector Graphics) datoteka pa se može uređivati bilo kojim programom koji može podnijeti ovu vrstu datoteke.

npr. Inkscape, još se nisam snašao u slojevima tinte, pa koristim Corel Draw i izvozim ga.

Ova datoteka sadrži nekoliko slojeva, ne želim ih koristiti sve, pa uređujem da sadrži samo ono što želim i spremim je kao novu datoteku. (npr. ??? _ etch_silk_top (izmijenjeno).svg)

Korak 23: Uredite SVG korak 1

Ovako datoteka izgleda:

Napisao sam podprogram u svom softveru za pretvaranje SVG-a u G-kod (tgc), ali postoje i dodaci za Inkscape koji to rade. (kao što sam spomenuo, samo pokazujem svoj postupak)

Korak 24: Uredite SVG korak 2

Moj softver ne može podnijeti više podskupina pa moram pojednostaviti datoteku.

Prvo razgrupiram svaku stvar.

Korak 25: Uredite SVG korak 3

Zatim izrađujem sve objekte "Hairline" i "No Fill".

Učinite platno iste veličine kao i ploča. Provjerite je li ploča poravnana s platnom.

Korak 26: Uređivanje SVG -a Korak 4

Zatim uklonite sve što ne želim.

Korak 27: Uredite SVG Korak 5

Kako koristim Corel Draw, izvozim ga kao SVG.

Moj program SVG to G-Code koristi fontove pravog tipa (TTF) pa sam prema tome postavio postavke.

Korak 28: Pretvorite u G-kod Korak 1

Sada kada imam potrebnu SVG datoteku, ovu mogu pretvoriti u G-kod (tgc) sa svojim softverom. (Timov XY kontroler)

Ova se datoteka može poslati na moj ploter onakva kakva je.

Korak 29: Pretvorite u G-Code Korak 2

Oni koji poznaju datoteke G-Code znat će da možete dobiti varijacije na izvorniku. Da navedemo primjer:

CNC G-kod. Pogledajte ovdje: Razumijevanje uobičajenog stila Fanuc -a

G-kod 3D pisača. Pogledajte ovdje: 3D pisač

grbl G-kod. Ovdje pogledajte: grbl

Ako ste se pitali zašto dajem svoje datoteke, vrstu datoteke.tgc? To je "Timov G kod". Moja izmjena G-koda.

Pretpostavljam da ste ikada pročitali ploter, pročitali ste priručnik.

Moram urediti ostale 3 datoteke kako bi ih moj ploter razumio.

Male su izmjene, uglavnom gramatike. Moram urediti jednu ploču i dvije datoteke vježbe.

Za uređivanje datoteka koristim samo Notepad. Koristim alat Edit => Replace (replace all).

Korak 30: Uređivanje datoteke Korak 1

Prva datoteka: ??? _ copperBottom (s rupama).tgc

1. Ovo je naredba brzine uvlačenja. Moram G00 ispred i postaviti brzinu koju želim. (samo jednom)

2. Ovo je naredba za premještanje, pomaknite Z u položaj iznad nule. Kako nemam Z kretanje kao takvo, imam servo ili laser, moram ga promijeniti u naredbu off/up, za to sam koristio kod M05, pa sve ove naredbe treba zamijeniti. (kliknite zamijeni sve)

3. Moram ih ukloniti u ovom trenutku. (samo jednom)

4. Mojoj programskoj opremi treba prostor ispred slova "Y". (kliknite zamijeni sve)

5. Ovo je naredba za premještanje, pomaknite Z u položaj ispod nule. Kako nemam Z kretanje kao takvo, imam servo ili laser, moram ga promijeniti u naredbu za uključivanje/isključivanje, za to sam koristio kod M03, pa sve ove naredbe treba zamijeniti. (kliknite zamijeni sve)

Korak 31: Uređivanje datoteke Korak 2

Nakon uređivanja.

L700 u naredbi "M03 L700 (Pen Down)" vrijednost je razine, koja se koristi za postavljanje servo uređaja u položaj ili za podešavanje snage lasera.

Tekst u zagradama su komentari i firmver ih zanemaruje.

Korak 32: Uređivanje datoteke Korak 3

Datoteke bušilice: ??? _ drill.tgc i ??? _ drill (gore).tgc su malo drugačije, postoji naredba za pauziranje dok se rupa izbuši.

1. Ovo je naredba brzine uvlačenja. Moram G00 ispred i postaviti brzinu koju želim. (samo jednom)

2. Ovo je naredba za premještanje, pomaknite Z u položaj iznad nule. Kako nemam Z kretanje kao takvo, imam servo ili laser, moram ga promijeniti u naredbu off/up, za to sam koristio kod M05, pa sve ove naredbe treba zamijeniti. (kliknite zamijeni sve)

3. Moram ih ukloniti u ovom trenutku. (samo jednom)

4. Mojoj programskoj opremi treba prostor ispred slova "Y". (kliknite zamijeni sve)

5. Ovo je naredba za premještanje, pomaknite Z u položaj ispod nule. Kako nemam Z kretanje kao takvo, imam servo ili laser, moram ga promijeniti u naredbu za uključivanje/isključivanje, za to sam koristio kod M03, pa sve ove naredbe treba zamijeniti. (kliknite zamijeni sve)

6. Ovo je pomak Z na nulu. Ne želim ovo, želim da pričeka dok se rupa izbuši. Ovdje ga zamjenjujem naredbom za zadržavanje "G04 P5000 (Pričekajte 5 sekundi)". (kliknite zamijeni sve)

Korak 33: Uređivanje datoteke Korak 4

Nakon uređivanja

Sada imam 4 datoteke za korištenje sa svojim XY ploterom.

Korak 34: Držač za PCB

Prilikom pisanja i bušenja PCB -a potrebno mi je nešto što će ga držati na mjestu.

Otkrio sam da je dobra stvar ako mogu izvaditi tiskanu ploču iz držača i vratiti je u isti položaj iz kojeg je uklonjen.

Također ga mora držati iznad kreveta, tako da prilikom bušenja bušilica neće ništa gaditi.

Smislio sam ovaj dizajn prikazan na fotografijama, ispisao na svom 3D pisaču.

Imam 2 fiksirana graničnika i oslonca, 1 graničnik s osloncem i stezaljkom koja se podešava uzduž vodilice kako bi stvari bile paralelne, 2 stezaljke s osloncem koje se može pomicati u više položaja. Matice su kvadratne matice M3, vijci su M3x25 mm šesterokutna glava s hvataljkama učvršćena ljepilom od 2 pakiranja. Bit će potrebna maksimalna veličina ploče: 105 mm x 75 mm.

Evo STL muha ako ih želite napraviti:

Baza.stl

Nosač prednjih stezaljki.stl

Prednji vijak Stop.stl

Knob.stl

Bočno stražnje zaustavljanje.stl

Zaustavljanje bočnih vijaka.stl

Korak 35: Veličina ploče

Zatim izrežite bakrenu ploču prema veličini.

Da bih to učinio, samo pogodim obje strane nožem za izradu i udarim dvije. (Ponekad je najbolje da je udarite preko ravnog ruba)

Za postizanje pogotka koristim stražnju stranu oštrice, smatram da daje bolje rezultate i ne luta toliko.

Također imam zalijepljene jastučiće od pjene s donje strane pravila, sprječava klizanje.

Korak 36: Pripremite ploču

Kao što sam rekao, upotrijebit ću Scribe za uklanjanje filma za natapkanje kako bi bakar bio izložen jetkanju.

Otpor za jetkanje samo je tinta iz stalne olovke s dlijetom s vrhom. (trajni marker je otporan na vodu, pa je otporan i na željezov klorid)

Nanesite bakarnu stranu ploče tintom, koristeći stalnu olovku s dlijetom s vrhom. (Koristim olovku s vrškom dlijeta jer je lakše premazati)

Korak 37: Napravite pisca Korak 1

Na tržištu ne postoje pisari za koje znam da bi radili ono što želim, pa sam ih morao napraviti.

Na tržištu postoji nož za rezanje vinila.

Korak 38: Napravite pisca Korak 2

Za ovo sam napravio prilog koji stane na moj XY ploter.

Ne mogu koristiti ovo kako stoji. Kad bih upotrijebio oštricu noža, zarila bi se u bakar i vjerojatno zaglavila. Ne želim ovo. Ne želim oštetiti bakar.

Jedna stvar koja je dobra u ovom procesu je:

Ako shvatim da sam pogriješio u krugu prije graviranja, sve što moram učiniti je ponovno premazati ploču tintom i ploču ponovno upotrijebiti.

Dakle, uzeo sam stari nož i preoblikovao ga u pisara, ima ravni kraj pa samo sjedi na vrhu bakra, ali ima četvrtasto oštro lice na prednjem rubu da sastruže tintu.

Korak 39: Napravite Scribera Korak 3

Preoblikovanje jedne od ovih oštrica nije lako ručno, ali je moguće, ja sam to učinio.

Za to će vam trebati rotacijski alat s dijamantnim nastavkom, oštrice noževa izrađene su od vrlo tvrdih materijala.

Korak 40: Napravite pisca Korak 4

Prva slika je izvornog oblika, druge su različiti pogledi na oblik koji sam napravio Scribe.

Korak 41: Zapišite ploču Korak 1

Nakon što sam napravio Scribe, postavio sam svoj XY Ploter.

Korak 42: Zapišite ploču Korak 2

Držač alata mora biti opružen. (korištenje fiksne osi Z bit će teško prilagoditi jer uklanjamo debljinu tinte)

Korak 43: Zapišite ploču Korak 3

Postavite ploču na mjesto i postavite iscrtavanje plotera.

(oprostite zbog rukovanja i usredotočite se na video, za snimanje videa koristim svoj stari telefon)

Korak 44: Podignite ploču

Zatim ga nakratko umočite u željezni klorid.

Samo ga zalijepim ljepljivom trakom na plastični štapić i koristim ga poput žlice da s vremena na vrijeme promiješam željezni klorid, osjećam da miješanje pomaže procesu jetkanja.

Korak 45: Očistite ploču

Zatim isperite željezni klorid i uklonite tintu.

Imam malu mjedenu žičanu četku za početak uklanjanja, a završnu obradu tipičnim čistačem za tavu.

Korak 46: Izbušite ploču Korak 1

Slijedi bušenje ploče.

Bušim ploču s bakrene strane jer imam malo ljuljanja na bušilici i zato što urezujem rupe na kojima je rupa urezana djeluju poput lokatora za svrdlo.

Također urezane rupe pomažu u provjeri poravnanja plohe.

Zato postavite moj XY ploter s alatom za bušenje i postavite ploču.

Korak 47: Izbušite ploču Korak 2

Prvo radim suhi rad na zemljištu i unosim sve potrebne prilagodbe položaja.

(tijekom suhog rada okrenut ću svrdlo jer žljebovi ponekad daju pogrešan izgled)

Korak 48: Izbušite ploču Korak 3

Kad sam zadovoljan prilagodbama, bušim ploču.

Dvije rupe za pričvršćivanje ploče vijcima povećat ću rukom, koristeći rupe koje je ploter izbušio kao pilot.

Korak 49: Nacrtajte lokacije komponenti

Posljednji korak je nacrtati mjesta komponenti na gornjoj strani ploče.

To se može učiniti ručno ili crtačem s trajnim markerom, ali nisam našao dovoljno olovku da to učinim.

Zato koristim laser, a ne skup. Imam jedan pojačan na 15W i jeftin od 5 volti 1 Watt.

Iako sam s 15W mogao to učiniti brže, gori debela crta, ja koristim 1W.

eBay traži: 1W laser Daje tanku liniju (ne tako brzo, ali bolje izgleda)

Ne premazujem vrh ploče tintom pomoću oznake za bijelu ploču, ali moram provjeriti poravnanje ploče.

Korak 50: Laser Korak 1

Zato što sam sada ploču okrenuo licem prema gore.

Ovdje koristim datoteku ??? _ drill (top).tgc. za poravnavanje mog XY plotera s pločom.

Zato sam postavio svoj ploter s laserom i postavio ploču u šablon.

Pokrenite datoteku ??? _ drill (top).tgc da biste provjerili poravnanje, prilagodite je prema potrebi.

Samo provjeravam nekoliko rupa, jer je ploča neprozirna (poluprozirna) laser ne radi ništa s pločom.

Žarište lasera se nije vidjelo u videu, pokušao sam staviti zaštitne naočale ispred kamere, ali nije pomoglo.

Nadam se da razumijete što sam pokušavao pokazati.

Korak 51: Laser Korak 2

Kad sam sretan što je sve ispravno poravnano, vrijeme je da vrh ploče premažem tintom pomoću oznake za bijelu ploču. (vrh dlijeta najbolji)

(ne miješajte olovke)

Korak 52: Laser Korak 3

Postavite ploču u šablon i laserom urežite lokacije komponenti. (Žao mi je što ove videozapise snimam svojim starim telefonom i ponekad se ne fokusira dobro izbliza)

Korak 53: Gotova ploča

Gotova ploča:

Nadam se da ćete pronaći nešto u metodama koje koristim za pomoć. Ploter koji koristim je onaj koji sam sam dizajnirao i izgradio, a također sam napisao i firmver i softver.

Trenutno sam u procesu pisanja bloga o tome kako sam ovdje napravio ploter: Timov XY ploter. Ovdje ga mogu pretvoriti u instrukcije kad stignem dovršiti blog.

Korak 54: Neke druge ploče

Evo nekoliko drugih ploča koje sam napravio pomoću ovog procesa.