Mini CNC pentru plăci de circuite imprimate. Router CNC Cyclone PCB Factory

Încă o dată, spălând chiuveta de petele roșii de clorură ferică, după ce am gravat placa, am crezut că este timpul să automatizez acest proces. Așa că am început să fac un dispozitiv pentru realizarea plăcilor de circuite, care poate fi deja folosit pentru a crea electronice simple.

Mai jos voi vorbi despre cum am realizat acest dispozitiv.

Procesul de bază de realizare a unei plăci de circuit imprimat folosind metoda scădere implică îndepărtarea zonelor inutile de folie din materialul foliei.

Astăzi, majoritatea inginerilor în electronică folosesc tehnologii precum fierul cu laser pentru producția casnică de plăci de circuite. Această metodă implică îndepărtarea secțiunilor nedorite de folie folosind o soluție chimică care mănâncă folia în zonele nedorite. Primele mele experimente cu LUT în urmă cu câțiva ani mi-au arătat că această tehnologie este plină de lucruri mici care uneori interferează complet cu obținerea unui rezultat acceptabil. Aceasta include pregătirea suprafeței plăcii, alegerea hârtiei sau a altui material de imprimare, temperatura combinată cu timpul de încălzire, precum și caracteristicile de spălare a stratului lucios rămas. De asemenea, trebuie să lucrați cu chimia, iar acest lucru nu este întotdeauna convenabil și util acasă.

Am vrut să pun un dispozitiv pe masă, în care, ca la o imprimantă, să poți trimite codul sursă al plăcii, să apeși un buton și după ceva timp să primești o placă terminată.

Cu puțină căutare pe Google, puteți afla că oamenii, începând cu anii 70 ai secolului trecut, au început să dezvolte dispozitive desktop pentru fabricarea plăcilor de circuite imprimate. În primul rând, au apărut mașini de frezat pentru plăci de circuite imprimate, care decupează urme pe PCB-ul foliei cu un tăietor special. Esența tehnologiei este că, la viteze mari, o freză montată pe o masă de coordonate CNC rigidă și precisă taie stratul de folie în locurile potrivite.

Dorința de a cumpăra imediat un utilaj specializat a trecut după studierea prețurilor de la furnizor. La fel ca majoritatea pasionaților, nu sunt pregătit să plătesc astfel de bani pentru un dispozitiv. Prin urmare, s-a decis să facem singuri mașina.

Este clar că dispozitivul trebuie să fie format dintr-o masă de coordonate care mută unealta de tăiere în punctul dorit și dispozitivul de tăiere însuși.

Există suficiente exemple pe Internet despre cum să faci un tabel de coordonate pentru fiecare gust. De exemplu, același RepRap face față acestei sarcini (cu ajustări pentru precizie).

Mai am o masă cu raze X de casă dintr-unul dintre proiectele mele anterioare de hobby pentru a construi un plotter. Prin urmare, sarcina principală a fost crearea unui instrument de tăiere.

Un pas logic ar fi echiparea plotter-ului cu un gravor miniatural ca un Dremel. Dar problema este că un plotter care poate fi asamblat ieftin acasă este dificil de realizat cu rigiditatea și paralelismul necesare a planului său cu planul PCB (chiar și PCB-ul în sine poate fi curbat). Ca rezultat, tăiați plăcile de pe el mai mult sau mai puțin de bună calitate nu ar fi fost posibil. În plus, utilizarea frezei nu a fost în favoarea faptului că freza devine tocită în timp și își pierde proprietățile de tăiere. Ar fi grozav dacă cuprul ar putea fi îndepărtat de pe suprafața PCB fără contact.

Există deja aparate cu laser de la producătorul german LPKF, în care folia este pur și simplu evaporată de un puternic laser cu semiconductor în infraroșu. Mașinile se remarcă prin precizie și viteza de procesare, dar prețul lor este chiar mai mare decât cel al mașinilor de frezat, iar asamblarea așa ceva din materiale la îndemâna oricui și cumva să-l ieftinească nu pare încă o sarcină simplă.

Din toate cele de mai sus, mi-am format câteva cerințe pentru dispozitivul dorit:

• Prețul este comparabil cu costul unei imprimante 3D medii de acasă
• Îndepărtarea fără contact a cuprului
• Abilitatea de a asambla singur un dispozitiv din componentele disponibile acasă

Așa că am început să mă gândesc la o posibilă alternativă la laser în domeniul eliminării fără contact a cuprului din PCB. Și am dat peste metoda de prelucrare electrică cu scântei, care a fost folosită de mult timp în prelucrarea metalelor pentru fabricarea pieselor metalice de precizie.

Cu această metodă, metalul este îndepărtat prin descărcări electrice, care se evaporă și îl pulverizează de pe suprafața piesei de prelucrat. În acest fel, se formează cratere, a căror dimensiune depinde de energia de descărcare, durata acesteia și, bineînțeles, de tipul de material al piesei de prelucrat. În forma sa cea mai simplă, eroziunea electrică a început să fie folosită în anii 40 ai secolului XX pentru a perfora găuri în piesele metalice. Spre deosebire de prelucrarea tradițională, găurile ar putea fi făcute în aproape orice formă. În prezent, această metodă este utilizată activ în prelucrarea metalelor și a dat naștere la o serie întreagă de tipuri de mașini-unelte.

O parte esențială a unor astfel de mașini este un generator de impulsuri de curent, un sistem de alimentare și deplasare a electrodului - electrodul (de obicei, cupru, alamă sau grafit) este instrumentul de lucru al unei astfel de mașini. Cel mai simplu generator de impulsuri de curent este un condensator simplu de valoarea cerută, conectat la o sursă de tensiune constantă printr-un rezistor limitator de curent. În acest caz, capacitatea și tensiunea determină energia de descărcare, care, la rândul său, determină dimensiunea craterelor și, prin urmare, curățenia procesării. Adevărat, există o nuanță semnificativă - tensiunea condensatorului în modul de funcționare este determinată de tensiunea de defalcare. Acesta din urmă depinde aproape liniar de distanța dintre electrod și piesa de prelucrat.

Pe parcursul serii, a fost realizat un prototip de unealtă de eroziune, care era un solenoid cu un fir de cupru atașat de armătură. Solenoidul asigura vibrația firului și întreruperea contactului. LATR a fost folosit ca sursă de energie: curentul redresat a încărcat condensatorul, iar curentul alternativ a alimentat solenoidul. Acest design a fost, de asemenea, asigurat în suportul stiloului pentru plotter. În general, rezultatul a îndeplinit așteptările, iar capul a lăsat dungi continue cu margini rupte pe folie.

Metoda avea în mod clar dreptul la viață, dar era necesar să se rezolve o problemă - să se compenseze consumul de sârmă, care este consumat în timpul lucrului. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să se creeze un mecanism de alimentare și o unitate de control pentru acesta.

După aceea, am început să-mi petrec tot timpul liber într-unul din hackspace-urile din orașul nostru, unde sunt mașini de prelucrare a metalelor. Un efort îndelungat a început pentru a face un dispozitiv de tăiere acceptabil. Capul de eroziune a constat dintr-o pereche tijă-bucșă care furnizează vibrații verticale, un arc de retur și un mecanism de broșare. Pentru a controla solenoidul, a fost necesar să se realizeze un circuit simplu format dintr-un generator de impulsuri de o lungime dată pe NE555, un tranzistor MOSFET și un senzor de curent inductiv. Inițial, a fost intenționat să se utilizeze modul de auto-oscilație, adică să se aplice un impuls comutatorului imediat după pulsul curent. În acest caz, frecvența oscilațiilor depinde de mărimea decalajului, iar acționarea este controlată în funcție de măsurarea perioadei de auto-oscilații. Cu toate acestea, un mod auto-oscilator stabil sa dovedit a fi posibil în intervalul de amplitudini de oscilație a capului, care a fost mai puțin de jumătate din maxim. Prin urmare, am decis să folosesc o frecvență fixă ​​de oscilație generată de PWM hardware. În acest caz, starea decalajului dintre fir și placă poate fi judecată după timpul dintre sfârșitul impulsului de deschidere și primul impuls de curent. Pentru o stabilitate mai mare în timpul funcționării și caracteristici îmbunătățite de frecvență, solenoidul a fost fixat deasupra mecanismului de trefilare a sârmei, iar armătura a fost plasată pe un suport din aliaj. După aceste modificări, a fost posibil să se obțină o funcționare stabilă la frecvențe de până la 35 Hz.

După ce am fixat capul de tăiere de plotter, am început experimentele de tăiere a pistelor izolatoare pe plăci de circuite imprimate. Primul rezultat a fost atins și capul asigură mai mult sau mai puțin constant tăierea continuă. Iată un videoclip care arată ce s-a întâmplat:

A fost confirmată posibilitatea fundamentală de a produce plăci de circuite folosind procesarea cu scântei electrice. Planurile imediate sunt de a îmbunătăți acuratețea, de a crește viteza de procesare și de a reduce curățenia și, de asemenea, de a pune la dispoziția publicului unele dintre evoluții. De asemenea, intenționez să adaptez modulul pentru utilizare cu RepRap. Voi fi bucuros să am idei și comentarii în comentarii.

Nu-mi place să gravesc PCB-urile. Ei bine, nu-mi place procesul de a încurca cu clorură ferică. Imprimați aici, călcați aici, expuneți cu fotorezist aici - este o poveste întreagă de fiecare dată. Și apoi gândiți-vă unde să scurgeți clorura ferică. Nu susțin că aceasta este o metodă accesibilă și simplă, dar personal încerc să o evit. Și atunci s-a întâmplat norocul meu: am finalizat routerul CNC. Imediat a apărut gândul: nu ar trebui să încercăm să frezăm plăci de circuite imprimate? Făcut repede şi foarte bine. Desenez un adaptor simplu dintr-un esp-wroom-02 care se află în jur și încep excursia în frezarea plăcilor de circuite imprimate. Căile au fost special făcute mici - 0,5 mm. Pentru că dacă nu ies așa, atunci înșurubați această tehnologie.

Din moment ce eu personal fac plăci de circuite imprimate la fiecare cinci ani sarbatori mari- KiCAD este suficient pentru mine pentru design. Nu am găsit soluții convenabile specializate pentru aceasta, dar există o modalitate mai universală - utilizarea fișierelor Gerber. În acest caz, totul este relativ simplu: luăm pcb, exportăm stratul dorit în gerber (fără oglindire sau altă magie!), rulăm pcb2gcode - și obținem un fișier nc gata făcut care poate fi dat routerului. Ca întotdeauna, realitatea este o infecție diabolică și totul se dovedește a fi ceva mai complicat.

Obținerea gcode din fișierele Gerber

Deci, nu intenționez să descriu în mod specific cum să obțineți un fișier gerber, cred că toată lumea știe cum să o facă. Apoi, trebuie să rulați pcb2gcode. Se pare că necesită aproximativ un milion de parametri linie de comandă a produce ceva acceptabil. În principiu, documentația ei nu este rea, am stăpânit-o și am înțeles cum să obțin un fel de gcode chiar și așa, dar tot îmi doream dezinvoltură. De aceea a fost găsită GUI pcb2gcode. Aceasta, după cum sugerează și numele, este o interfață grafică pentru setarea parametrilor principali ai pcb2gcode cu casete de selectare și chiar cu o previzualizare.

De fapt, în această etapă, a fost obținut un fel de gcode și puteți încerca să frezați. Dar în timp ce bifam casetele, s-a dovedit că valoarea implicită a adâncimii pe care o oferă acest software este de 0,05 mm. În consecință, placa trebuie instalată în router cu cel puțin o precizie mai mare decât aceasta. Nu știu cine este, dar bancul de lucru al routerului meu este vizibil strâmb. Cea mai simplă soluție care mi-a venit în minte a fost să așezi o bucată de placaj sacrificial pe masă, să frezi un buzunar în ea pentru a se potrivi cu dimensiunea plăcilor - și ar ajunge perfect în planul routerului.

Pentru cei care sunt deja buni cu un router, această parte nu este interesantă. După câteva experimente, am aflat că este necesar să frez buzunarul într-o direcție (de exemplu, hrană pe dinte) și cu o suprapunere de cel puțin treizeci la sută. Fusion 360 mi-a oferit inițial prea puțină suprapunere și a mers înainte și înapoi. În cazul meu, rezultatul a fost nesatisfăcător.

Luând în considerare curbura PCB

După ce am nivelat platforma, am lipit bandă cu două fețe pe ea, am așezat PCB-ul și am început să frez. Iată rezultatul:

După cum puteți vedea, pe o margine a plăcii tăietorul practic nu atinge cuprul, pe cealaltă, a intrat prea adânc în placă, iar în timpul frezării au apărut firimituri de PCB. După ce m-am uitat cu atenție la placa în sine, am observat că inițial era neuniformă: ușor curbată și, indiferent cât de mult te-ai lupta cu ea, vor exista unele abateri în înălțime. Apoi, apropo, m-am uitat și am aflat că pentru plăcile cu circuite imprimate cu o grosime mai mare de 0,8 mm, o toleranță de ±8% este considerată normală.

Prima opțiune care îmi vine în minte este autocalibrarea. Conform logicii lucrurilor - ce este mai ușor, placa este placată cu cupru, tăietorul este din oțel, am atașat un fir la cupru, celălalt la tăietor - iată o sondă gata făcută. Luați-o și construiți o suprafață.

Mașina mea este controlată de grbl pe un scut chinezesc ieftin. grbl are suport pentru o sondă pe pinul A5, dar din anumite motive nu există un conector special pe placa mea. După ce l-am examinat cu atenție, am descoperit în continuare că pinul A5 este conectat la conectorul portului SPI (semnat ca SCL) și există și o masă în apropiere. Există un truc cu acest „senzor” - firele trebuie să fie împletite. Există multe interferențe în router, iar fără aceasta senzorul va da în mod constant rezultate false pozitive. Chiar și după țesut va continua, dar mult, mult mai rar.

Comanda spune: începeți să coborâți până la –10 în Z (este înălțime absolută sau relativă - depinde de modul în care este acum firmware-ul). Va coborî foarte încet - cu o viteză de 5 mm/min. Acest lucru se datorează faptului că dezvoltatorii înșiși nu garantează că coborârea se va opri exact în momentul în care senzorul este declanșat și nu puțin mai târziu. Prin urmare, este mai bine să coborâți încet, astfel încât totul să se oprească la timp și să nu aibă deloc timp să intre în plată. Cel mai bine este să efectuați primul test prin ridicarea capului la o înălțime mult mai mare de 10 mm și resetarea sistemului de coordonate. În acest caz, chiar dacă totul nu funcționează și nu aveți timp să ajungeți la butonul E-Stop, tăietorul nu va fi deteriorat. Puteți efectua două teste: primul este să nu faceți nimic (și la atingerea -10 grbl va afișa „Alarm: Probe Fail”), al doilea este în timp ce se coboară, închideți circuitul cu ceva și asigurați-vă că totul are oprit.

Apoi, trebuie să găsiți o metodă pentru măsurarea efectivă a matricei și distorsionarea gcode-ului după cum este necesar. La prima vedere, pcb2gcode are un fel de suport pentru autonivelare, dar grbl nu are suport. Acolo este posibil să setați comenzi pentru a rula eșantionul manual, dar trebuie să vă dați seama și, sincer, am fost prea leneș. O minte curioasă ar putea observa că comanda probe a LinuxCNC este aceeași cu comanda grbl. Dar apoi există o diferență ireparabilă: toți interpreții gcode „adulti” salvează rezultatul testului efectuat într-o variabilă de mașină, iar grbl pur și simplu trimite valoarea în port.

O mică căutare pe Google a sugerat că mai sunt destul de multe opțiuni diferite, dar proiectul chillpeppr mi-a atras atenția:

Acesta este un sistem cu două componente proiectat să se joace cu hardware-ul webny. Prima componentă - Serial JSON Server, scris în go, rulează pe o mașină conectată direct la hardware și poate oferi controlul portului serial prin intermediul websocket-urilor. Al doilea funcționează în browserul dvs. Au un cadru întreg pentru construirea de widget-uri cu anumite funcționalități, care pot fi apoi inserate în pagină. În special, au deja un spațiu de lucru gata făcut (un set de widget-uri) pentru grbl și tinyg.

Și chillpeppr are suport pentru autonivelare. Mai mult, pare mult mai convenabil decât UniversalGcodeSender, pe care l-am folosit înainte. Instalez serverul, lansez partea de browser, petrec jumătate de oră descoperind interfața, încarc gcode-ul plăcii mele acolo și văd niște gunoi:

Privind la gcode în sine, care generează pcb2gcode, văd că folosește o notație în care comanda (G1) nu se repetă pe liniile ulterioare, ci sunt date doar coordonatele noi:

G00 X1.84843 Y34.97110 (mișcare rapidă pentru a începe.) F100.00000 G01 Z-0.12000 G04 P0 (stăpânire fără timp -- G64 nu ar trebui să atenueze acest punct) F200.00000 X1.84843 Y34.97612 X1.84843 Y34.97110 Y34.17332 X2.69481 Y34.11185 X2.73962 Y34.00364 X2.74876 Y31.85178 X3.01828 Y31.84988 X3.06946 Y31.82249 X41.82249 X43.

Judecând după faptul că chilipeppr arată doar mișcări verticale, vede aici linia G01 Z-0.12, dar nu înțelege tot ce vine după F200. Este necesar să schimbați notația în explicit. Desigur, puteți lucra cu mâinile sau puteți crea un fel de script de post-procesare. Dar nimeni nu a anulat încă G-Code Ripper, care, printre altele, poate sparge comenzi gcode complexe (cum ar fi aceleași arcuri) în altele mai simple. Apropo, el știe și cum să îndoaie gcode folosind matricea autoprobe, dar din nou nu există suport încorporat pentru grbl. Dar puteți face aceeași împărțire. Setările standard mi s-au potrivit foarte bine (cu excepția faptului că în config a trebuit să schimb unitățile de măsură în mm în avans). Fișierul rezultat a început să se afișeze normal în chilipeppr:

În continuare, rulăm autoprobe, fără a uita să indicăm distanța de la care să coborâm proba și adâncimea acesteia. În cazul meu, am indicat că ar trebui coborât de la 1 la –2 mm. Limita inferioară nu este atât de importantă, o poți seta cel puțin -10, dar nu l-aș recomanda: de câteva ori am stabilit fără succes punctul de plecare de la care să pornesc proba, iar punctele extreme au ajuns în afara tablei . Dacă adâncimea este mai mare, gravorul poate fi spart. Și este doar o greșeală. Nivelul limitei superioare determină direct cât timp va dura măsurarea suprafeței. În cazul meu, în realitate, placa aproape niciodată nu a depășit 0,25 mm în sus sau în jos, dar 1 mm este cumva mai fiabil. Apăsăm alergarea prețuită și alergăm la router pentru a medita:

Și în interfața chilipeppr apare încet o suprafață măsurată:

Aici ar trebui să acordați atenție faptului că toate valorile Z sunt înmulțite cu 50 pentru a vizualiza mai bine suprafața rezultată. Aceasta este o setare configurabilă, dar 10 și 50 funcționează bine în opinia mea. Destul de des dau peste faptul că un punct se dovedește a fi mult mai mare decât ne-am aștepta de la el. Personal, atribui acest lucru faptului că senzorul preia interferențe și dă un fals pozitiv. Din fericire, chilipeppr vă permite să încărcați o hartă de înălțime sub formă de json, o puteți corecta manual și apoi o puteți încărca manual. Apoi, faceți clic pe butonul „Trimiteți codul GCode nivelat automat în spațiul de lucru” - iar codul gcode corectat este deja încărcat în piper:

N40 G1 X 2.6948 Y 34.1118 Z0.1047 (al nou z) N41 G1 X 2.7396 Y 34.0036 Z0.1057 (al nou z) N42 G1 X 2.7488 Y 31.8518 Z0.3 G Z. 03 . 1127 (al nou z) N44 G1 X 3,0695 Y 31,8225 Z0,1137 (al nou z) N45 G1 X 3,0968 Y 31,7713 Z0,1142 (al nou z)

Mișcările Z au fost adăugate la cod, care ar trebui să compenseze denivelările suprafeței.

Selectarea parametrilor de frezare

Încep să frez și obțin acest rezultat:

Trei puncte sunt clare aici:

1. Problema cu denivelările suprafeței a dispărut: totul este tăiat (mai precis, zgâriat) aproape la aceeași adâncime, nu există goluri nicăieri, nicăieri nu este prea adânc.
2. Adâncimea este insuficientă: 0,05 mm clar nu este suficient pentru această folie. Plăcile, apropo, sunt niște bestii necunoscute de la AliExpress, grosimea cuprului nu a fost indicată acolo. Stratul de cupru variază, cele mai frecvente sunt de la 18 la 140 de microni (0,018-0,14 mm).
3. Bătăile gravorului sunt clar vizibile.

Despre aprofundare. Nu este dificil să se determine cât de adânc ar trebui să fie coborât gravorul. Dar există specific. Gravorul conic are o formă de triunghi în proiecție. Pe de o parte, unghiul de reducere față de punctul de lucru determină cât de dificil este ruperea sculei și cât de mult va dura, iar pe de altă parte, cu cât unghiul este mai mare, cu atât tăierea va fi mai largă pentru o anumită adâncime.

Formula pentru calcularea lățimii unei tăieturi la o anumită adâncime arată astfel (luată cu lipsă de modestie de pe reprap.org și corectată):

2 * adâncime de penetrare * tangen (unghiul vârfului sculei) + lățimea vârfului

Calculăm din aceasta: pentru un gravor cu un unghi de 10 grade și un punct de contact de 0,1 mm cu o adâncime de 0,1 mm, obținem o lățime de tăiere de aproape 0,15 mm. Pe baza acestui fapt, apropo, puteți estima care este distanța minimă dintre piste de către gravorul selectat pe folie de grosimea selectată. Ei bine, și chiar dacă nu aveți nevoie de distanțe foarte mici între șenile, tot nu ar trebui să coborâți freza prea adânc, deoarece fibra de sticlă tocește foarte taietele chiar și din aliaje dure.

Ei bine, mai este un moment amuzant. Să presupunem că avem două piste distanțate la 0,5 mm. Când rulăm pcb2gcode, se va uita la valoarea parametrului de compensare a traseului instrumentului (cât de mult să se retragă de pe pistă la frezare) și va face de fapt două treceri între piste, distanțate una de alta cu (0,5 - 2 * toolpath_offset) mm , intre ele vor fi (sau mai bine zis In total, o sa cada o bucata de arama, si va fi urat. Dacă faceți toolpath_offset mai mare decât distanța dintre piste, atunci pcb2gcode va emite un avertisment, dar va genera o singură linie între piste. În general, pentru aplicațiile mele, acest comportament este mai de preferat, deoarece șinele sunt mai largi, tăietorul taie mai puțin - frumusețe. Adevărat, poate apărea o problemă cu componentele SMD, dar este puțin probabilă.

Există un caz pronunțat al acestui comportament: dacă setăm un toolpath_offset foarte mare, atunci vom obține o placă de circuit imprimat sub forma unei diagrame Voronoi. Cel puțin, este frumos;) Puteți vedea efectul în prima captură de ecran din pcb2gcode pe care am dat-o. Arată cum va arăta.

Acum despre bataile gravorului. Degeaba le numesc așa. Axul meu pare să fie destul de bun și, desigur, nu lovește atât de tare. Aici, mai degrabă, vârful gravorului, când se mișcă, se îndoaie și sare între puncte, dând acea imagine ciudată cu puncte. Primul și principalul gând este că tăietorul nu are timp să taie și, prin urmare, sare peste. O mică căutare pe Google a arătat că oamenii frează plăci de circuite imprimate cu un ax de 50k rpm la o viteză de aproximativ 1000 mm/min. Axul meu dă 10k fără sarcină și putem presupune că trebuie să tăiem cu o viteză de 200 mm/min.

Rezultate și concluzie

Ținând cont de toate acestea, măsor o nouă bucată de PCB, încep să frez și obțin acest rezultat:

Cel de sus este exact așa cum a ieșit din router, cel de jos este după ce am trecut o piatră de ascuțit obișnuită peste el de câteva ori. După cum puteți vedea, în trei locuri șinele nu au fost tăiate. În general, lățimea pistelor variază pe toată placa. Acest lucru încă trebuie rezolvat, dar am o idee despre care este motivul. La început am atașat placa cu bandă dublu și s-a desprins destul de des. Apoi, în câteva locuri, am prins marginile capetelor șuruburilor. Se pare că rezistă mai bine, dar încă se joacă puțin. Bănuiesc că în momentul frezării este apăsat pe platformă și, din această cauză, de fapt nu se taie.

În general, toate acestea au perspective. Când procesul este elaborat, construirea unui DEM durează aproximativ cinci până la șapte minute, apoi măcinarea în sine durează câteva minute. Se pare că putem experimenta mai departe. Dar apoi puteți face găurirea pe aceeași mașină. Cumpără niște nituri și vei fi fericit! Dacă subiectul este interesant, pot scrie un alt articol despre foraj, scânduri cu două fețe etc.

Mașini CNC de masă

Mașinile CNC de masă din seria BIGSTOL sunt cea mai bugetară linie de mașini a companiei SteepLine. Acestea sunt mașini CNC de birou ieftine, dar în același timp superioare majorității concurenților din industrie. categorie de pret: calitatea construcției, puterea cadrului, componentele de calitate și performanța.
Această serie de utilaje este cel mai adesea solicitată în rândul diverselor instituții, pentru uz casnic, hobby-uri și afaceri mici.

Mașinile CNC de birou din seria BIGSTOL sunt noi în 2018 - afacerea CNC a devenit și mai accesibilă! Am decis să proiectăm și să introducem o nouă linie de mașini CNC desktop pentru întreprinderile mici. Sarcina noastră a fost să prezentăm pe piață mașini cu aceeași funcționalitate ca și mașinile mari cu portal, chiar și ceva mai bun, dar la cel mai mic preț posibil! - Și am reușit.

Oricine poate alege mașini CNC de birou de clasă economică în care veți găsi această secțiune pentru sculptură în lemn, pentru fațade, pentru tăiere, pentru mobilier, pentru locuință. Dacă nu ați găsit mașina de care aveți nevoie, sunați-ne sau scrieți-ne, vom asambla o mașină pentru orice sarcină, așa am cucerit piața.
Mașina CNC de birou din seria Steepleline BIGSTOL este utilizată cu succes într-o varietate de întreprinderi, de la producători mari până la antreprenori individuali, care sunt angajate în producția de suveniruri, icoane, șah și alte produse unice. Folosind mașinile de frezat de birou cu control numeric SteepLine, puteți crea aproape orice produs complex din lemn sau plastic.

Mașinile din seria BIGSTOL sunt adesea folosite

Mașini CNC pentru sculptură în lemn: oferim mașini CNC de birou pentru sculptură artistică în lemn spre vânzare către consumatorii casnici: procesare 3D, prelucrare 2D, icoane, picturi și multe altele.

Mașini CNC pentru producția de fațade: mașinile moderne pentru producția de fațade fac posibilă producerea în masă a pieselor de fațadă din diverse materiale (lemn, MDF și altele) de orice grad de complexitate, cu o rată de defecte aproape zero. Folosind mașini CNC de birou „Steepline”, concepute pentru frezarea și gravarea de înaltă precizie a pieselor de fațadă de-a lungul unui plan, puteți face lucruri frumusețe unică prin aplicarea sculpturilor artistice complexe etc. pe suprafata fatadelor.

Mașini CNC pentru tăierea materialelor din tablă: Compania Steeline produce mașini CNC pentru tăierea PAL, MDF etc. Pentru tăierea lemnului masiv și a materialelor din panouri se folosesc echipamente de prelucrare a lemnului de foarte bună calitate. Operația tehnologică se realizează cu productivitate ridicată și cu precizia necesară.

Mașini CNC pentru producția de mobilă: acestea sunt echipamente fiabile și funcționale, potrivite pentru începerea unei noi afaceri în domeniul producției de mobilă. Mașinile pentru fabricarea mobilierului pot fi utilizate atunci când se efectuează lucrări foarte complexe. Mobilierul este decorat cu elemente decorative greu de reprodus manual, mai ales în producția de masă.

Cine suntem noi?

Compania noastra produce masini CNC pentru prelucrarea pieselor din lemn, metal, plastic si piatra. Astăzi, portofoliul nostru include mai mult de o duzină de modele care sunt utilizate cu succes la întreprinderile din următoarele industrii:
mobilier (tăierea foilor standard, fabricarea elementelor decorative);
gravarea produselor pentru protecție împotriva contrafacerii, marcajului și în alte scopuri);
inginerie electrică (producția de plăci cu circuite imprimate de diferite grade de complexitate);
producție usi metalice(producția de tot felul de elemente decorative și suprapuneri).
De ce să alegeți ferăstraie de masă SteepLine?

Azi pe piata ruseasca Există o selecție largă de echipamente similare disponibile. Dacă alegeți produsele noastre, beneficiați de următoarele avantaje:
Preturi accesibile.
Echipamentul este produs la uzina Kamensky din Rusia, ceea ce asigură un preț accesibil în comparație cu echipamente similare fabricate în Europa din cauza absenței taxelor vamale.

Calitate superioară.
În producția de mașini de frezat CNC de birou, sunt utilizate numai componente de înaltă calitate de la producători de top din lume (rulmenți, ghidaje), ceea ce asigură o precizie ridicată de prelucrare și rigiditate a întregii structuri. Producția are loc la uzina Kamensky, care proiectează și produce de mulți ani tot felul de echipamente, având o bază tehnologică modernă și personal calificat.

Usor de folosit.
Mașinile de frezat CNC de masă din seria Steepleline BIGSTOL sunt ușor de integrat cu software precum DSP0501, care vă permite să automatizați funcționarea echipamentului, crescând viteza de procesare fără pierderi de precizie.

Complex complet serviciu
Alegând mașinile de frezat CNC de birou SteepLine, primiți întreaga gamă de servicii necesare în perioada de garanție și după finalizarea acesteia. Depozitul companiei are întotdeauna o listă suficientă de componente și piese de schimb pentru livrare rapidă în orice regiune a Rusiei. De asemenea, suntem pregătiți să oferim servicii periodice întreţinere echipamentul dumneavoastră, care îi va prelungi durata de viață.

Abordare individuală a fiecărui client.
Apreciem pe toți cei care decid să cumpere o mașină CNC de birou de la noi. Suntem gata să oferim totul consultările necesare pentru o alegere în cunoștință de cauză a echipamentelor bazate pe scopurile și obiectivele dumneavoastră specifice. În plus, suntem angajați în producția de componente pentru mașini CNC desktop, ceea ce vă va permite să vă modernizați echipamentul și să prelungiți durata de viață a acestuia. Compania noastră este pregătită să trimită echipamente în orice regiune a Rusiei și în alte țări, oferind sfaturi detaliate cu privire la punerea în funcțiune sau efectuarea lucrărilor de punere în funcțiune pe cont propriu.

Cum să cumpărați o mașină CNC de birou?
Daca vrei sa primesti Informații suplimentareîn ceea ce privește echipamentele fabricate de SteepLine, o ofertă comercială care ține cont de caracteristicile organizației dumneavoastră, vă rugăm să ne contactați la numărul gratuit 8-800-707-95-92 sau să lăsați o cerere pe site. Vom fi bucuroși să contribuim la succesul dumneavoastră și să îmbunătățim calitatea produselor noastre.

După cum îmi amintesc acum, pe 23 februarie am dat peste o postare acolo, în care o persoană dorea să graveze plăci de circuite imprimate pe o imprimantă 3D. În comentarii au sfătuit să nu chinuiască burta imprimantei și să fie atenți la proiectul Cyclone PCB Factory.

M-am entuziasmat de idee. Mai târziu, la un moment dat chiar voi regreta că l-am luat, dar asta va fi mult mai târziu.

Am visat de foarte multă vreme la propriul meu router CNC pentru plăci de circuite imprimate, a fost a doua mea dorință după o imprimantă 3D. Am decis să repet proiectul, mai ales că aveam deja ceva în coșul de gunoi.

Am descărcat fișierele de proiect și am început fără ezitare să tipărim piesele. Am terminat în aproximativ o săptămână. Am imprimat totul, cu excepția axei Z.

Nu există fotografii detaliate cu toate detaliile rămase. Cineva a făcut o captură de ecran a setărilor de imprimare și a rezultatului. Duză 0,4, înălțimea stratului 0,24. Am printat și cu un strat de 0,28 - se tipărește destul de normal.

Am vrut să fac mașina colorată, așa că am imprimat diverse piese cu plastic culori diferite. Plastic folosit ABS Prostoplast. Culorile spațiului, verde ierb, apus înroșit.

Ar fi mai bine să imprimați totul în spațiu gri. Roșul și verdele s-au dovedit a fi destul de fragile și unele piese s-au crăpat în timpul asamblarii. Unele au fost vindecate cu acetonă, altele au fost retipărite.

Accesorii:

Am avut trei motoare pas cu pas gratuite, le-am cumpărat pentru un proiect de imprimantă 3D și am decis să le folosesc temporar.

Am primit ghidaje de 8 mm de la imprimante cu jet de cerneală, rupând mai multe imprimante în părți. Am lucrat cu magazine locale de second hand, Avito. Donatorii au fost imprimante cu jet de cerneală HP la 100-200 de ruble bucata. Ghidajul lung a fost tăiat în două părți, pe axele X și Z.

Clema de hârtie din care am scos rolele de cauciuc a mers pe axa Y Lungimea a fost suficientă pentru a tăia de-a lungul moletului.

Rulmenții liniari au rămas de la imprimanta 3D. Am transformat imprimanta în bucșe de bronz cu buline.

Pentru electronice, am decis să folosesc unul dintre Arduino Uno al meu pe atmega328p. Am cumpărat o placă suplimentară cnc shield 3.0 pentru Arduino pe Ali pentru 200 și câteva ruble copeici.

Sursa de alimentare 12V de la Leroy Merlin. L-am cumpărat pentru a alimenta trei halogeni de 12 V, dar nu a funcționat. A trebuit să repar transformatorul pentru lămpile cu halogen Tachibra, iar această sursă de alimentare a prins rădăcină pe mașină.

Am instalat drivere 8825 pentru imprimanta 3D, dar mai am a4988 de la imprimantă. Le-am pus pe mașină.

Am comandat rulmenți 608ZZ de la Ali, o duzină pentru 200 și câteva ruble copeici..

Am plănuit să folosesc gravorul meu chinezesc GoldTool ca ax.

Tijele filetate M8 le-am luat de la serviciu gratis, au ramas de la ceva montaj. Aproape că l-am ridicat din mormanul de gunoi.

În timp ce proiectul era tipărit și piesele erau în drum de la Ali, i-am cerut unui prieten producător de mobilă să decupeze o bază și o masă din MDF. Nu a fost leneș și nu a cruțat resturi a tăiat 2 baze și 2 mese. Fotografia arată unul dintre seturi.

Nu aveam placaj în pubele mele un animal lacom nu mi-ar permite să cumpăr o foaie de placaj. Apropo, MDF se potrivește foarte bine.

Am început să asamblam mașina. Totul ar fi în regulă, dar cele 13 piulițe standard au căzut și s-au atârnat în interiorul angrenajului, iar cele 14 piulițe nu se potriveau în angrenaj. A trebuit să topesc a 14-a piuliță în roți dințate cu un fier de lipit.

Angrenajele fie atârnau pe axele motorului pas cu pas, fie nu se potriveau.

Piulițele șuruburilor M3 au fost răsucite în mufele de montare.

Am găsit câteva piulițe pătrate pentru filete M3 (am demontat odată un fel de dop făcut din el), care se potrivesc perfect și nu s-au întors. La serviciu am gasit si niste dopuri de genul acesta si le-am folosit pe nuci. Acestea sunt în principal suporturi de ghidare. Piulițele obișnuite pentru filete M3 trebuiau ținute cu o lamă subțire de șurubelniță pentru a le împiedica să se rotească.

Cumva l-am adunat. Mai târziu, în timp ce citeam subiecte despre Cyclone, am dat peste piese de mașini reciclate pentru elemente de fixare metrice. Din acest set am reimprimat angrenajele și suportul comutatorului de limită a axei Z. Păcat că nu am întâlnit mai devreme acest set de piese de schimb. Aș imprima aceste părți.

Sperând să-i folosesc gravorul chinezesc, am imprimat mai întâi o montură Dremel din kit, apoi pe a doua. Nu se potrivea, gravorul meu nu se potrivea în niciuna dintre ele. Dremelul original, cel mai simplu, a costat puțin peste trei mii de ruble. Pentru ce???

Piese de schimb suplimentare.

Și totuși, rulmenții liniari atârnau în prize ca ceva într-o gaură de gheață.

A trebuit să comand un ax de 200W cu o clemă de clemă ER11 pentru puțin peste o mie. Am avut norocul să obțin o reducere și să folosesc cuponul.

În timp ce axul se mișca, am imprimat un suport pentru el din kitul mașinii. Și din nou există o înțepătură, este la fel de defect. Și nici un cuvânt despre clema axului.

Drept urmare, am găsit și am imprimat acest suport pentru un ax de 52 mm După o mică modificare, montura s-a potrivit pe mașină, axul a intrat bine în el.

Dar rulmenții de pe bucșele Cargo au trebuit să fie îndepărtați de pe ele. Am instalat LM8UU chinezesc

Aș dori să spun și ceva despre rulmenții chinezi 608zz. Rulmenti noi cu joc. Teribil. Un lucru este că sunt relativ ieftine. Nu am căutat rulmenți de la noi.

Apropo, rulmenții se potrivesc în scaune la fel ca ceva într-o gaură. Rulmenții erau slăbiți în scaunele lor. Nu știu dacă aceasta este o eroare sau o caracteristică. Drept urmare, am aplicat bandă electrică pe pistele de rulment.

Lm8uu și lm8luu chinezesc de la o imprimantă 3D s-au dovedit, de asemenea, a fi gunoi. Ca urmare, am realizat rulmenți de alunecare pentru axa Y pe bucșele Cargo 141091, am imprimat o cușcă de plastic și am introdus o pereche de bucșe în ea. Rulmenții rezultați au fost introduși în suporturi.

Pentru axa Z am ales lm8uu mai mult sau mai puțin plin de viață. Pe axa X, am instalat rulmentul superior lm8uu, iar în locul celor doi inferioare, am imprimat o cușcă de plastic de dimensiunea lm8luu și am introdus o pereche de bucșe Cargo în ea.

Din fericire, le-am cumpărat la un moment dat. Au venit la îndemână.

În timp ce asamblam mașina, am regretat că am luat-o. Dar nu era încotro, proiectul trebuia finalizat. Colectat. Lansat!

Mai multe fotografii cu procesul de asamblare.

Chiar la începutul adunării...

O mașină CNC este foarte convenabilă de utilizat într-un atelier de radio amator de acasă pentru fabricarea plăcilor de circuite imprimate, atât prototipuri de produse, cât și loturi mici de produse. Prezența unei mașini de gravat și frezat CNC într-un atelier de acasă sau într-o întreprindere mică vă permite atât să reduceți timpul necesar pentru fabricarea unei plăci de circuit imprimat atunci când faceți machete, prototipuri de loturi mici de produse, cât și să îmbunătățiți calitatea imprimatelor fabricate. plăci de circuite în comparație cu alte metode de fabricație. Utilizarea unei mașini controlate numeric vă permite să efectuați o gamă completă de operații pentru fabricarea unei plăci de circuit imprimat - frezarea unui model conductiv (căi), găuri atât pentru instalarea componentelor, cât și pentru interstrat, tăierea și conturarea plăcii. .

Mai întâi trebuie să creați un design PCB. Pentru a face acest lucru, este foarte convenabil să utilizați programul Sprint Layout 6, care este foarte popular în rândul amatorilor de radio. poteci suficient de largi, lăsând golurile necesare pentru trecerea unui gravor/cutter etc. Punctul de pornire pentru coordonate trebuie să fie COLȚUL JOUS STÂNGA, Figura 1.

Pe stratul O desenăm conturul (bordurile) plăcii de circuit imprimat de-a lungul căreia va fi tăiată placa finită. Indicăm grosimea liniilor în funcție de diametrul tăietorului folosit pentru tăierea plăcii. Controlăm distanța dintre marginea plăcii și piste, astfel încât conturul să nu se intersecteze cu pistele. Pentru a ne asigura că placa, după tăiere, nu este aruncată din piesa de prelucrat și nu este deteriorată de tăietor, lăsăm jumperi care vor ține placa în piesa de prelucrat. Ele pot fi tăiate cu ușurință mai târziu cu tăietoare laterale atunci când scoateți placa finită. Opriți straturile suplimentare și inspectați mai întâi placa, Figura 2.

figura 2

Deschideți fereastra pentru configurarea „strategiilor” de frezare, figurile 3 și 4.

figura 3

figura 4

În fereastra „lățimea pistei” (Figura 4) indicăm grosimea sculei noastre de tăiere. De exemplu, un gravor cu un vârf de tăiere de 0,6 mm. Pentru confortul procesării ulterioare, bifați caseta de selectare „Marcați găurile”. Faceți clic pe „Ok”. Salvăm figura 5 într-un loc convenabil pentru noi.

Figura 5

După calcularea căii de procesare, placa va arăta astfel, Figura 6:

Figura 6

Puteți urmări clar traseul tăietorului și cantitatea de cupru pe care o va elimina. Pentru a afișa comod traseul frezei ca o linie subțire, puteți apăsa butonul dedicat, Figura 7:

Figura 7

În această etapă, este necesar să monitorizați cu atenție traiectoria frezei - pentru a verifica dacă nu există un scurtcircuit între căile conductoare care nu aparțin aceluiași circuit. Dacă este detectată o eroare, corectați și salvați din nou fișierul.
În continuare, trebuie să pregătiți un program de control pentru mașină. Folosind utilitarul Step Cam 1.79 ( îl puteți descărca de pe Internet), deschidem fișierul nostru de frezare, reglam avansul de lucru și adâncimea de tăiere (în funcție de mașina, unealta și materialul folosit) și îl convertim în cod G apăsând butonul Faceți cheia G-code. Programul va genera un cod G de procesare pe baza fișierului de frezare. Puteți vedea rezultatul generării codului G utilizând fila Acțiune -> Desenați codul G. Dacă nu este afișat nimic, trebuie să faceți clic cu mouse-ul în fereastră, Figura 8.
Reglăm experimental adâncimea de frezare, încercând să reglam mașina astfel încât freza/gravorul să îndepărteze doar stratul de cupru, cu tăiere ușoară. Acest parametru depinde de grosimea foliei de cupru a PCB-ului utilizat.

figura 8

Faceți clic pe Salvați codul G. Dosarul este gata.
Încărcăm fișierul în Mach3 și efectuăm o inspecție vizuală a fișierului descărcat. Setăm zerouri pe mașină și începem procesarea.
Pentru găurirea găurilor în placă și tăierea de-a lungul conturului, configurarea și pregătirea pilelor este similară. Exemple de setări sunt prezentate în figurile 9 și 10.
Foraj Figura 9:

figura 9

Frezarea plăcii de-a lungul conturului, Figura 10:

figura 10

Salvăm setările pentru găurirea și frezarea conturului separat. Încărcați în Step Cam. Indicăm adâncimea de prelucrare, în funcție de grosimea PCB-ului utilizat, cu tăiere ușoară. De exemplu, cu o grosime de textolit de 1,5 mm, am setat intervalul de găurire la 1,6-1,7 mm. Este indicat sa se efectueze frezarea conturului in 2 - 4 treceri, in functie de caracteristicile sculei de taiere. Pentru a face acest lucru, setăm adâncimea de scufundare la frezarea în Step Cam la 0,5 mm, apoi după fiecare trecere pe mașină coborâm manual scula de-a lungul axei „Z” și o resetăm la zero.

Câteva nuanțe de lucru pe o mașină atunci când se realizează o placă de circuit imprimat:
1. Suprafața desktopului trebuie să fie cât mai plană și uniformă. O modalitate de a realiza acest lucru este să faceți o „masă de sacrificiu” din placaj și să o tăiați. Pentru a face acest lucru, o foaie de placaj este atașată la masa principală de lucru a mașinii, apoi, folosind un tăietor mare, „patul” pentru placă este frezat la o adâncime mică (1-2 mm).
2. Fibra de sticla nu este intotdeauna un material perfect neted, iar grosimea sa poate varia si ea. Prin urmare, este necesar să tăiați cu o ușoară supratăiere. Unii oameni cu experiență alcătuiesc în mod special hărțile de înălțime pentru o procesare mai precisă. Gradul de tăiere se determină experimental.
3. Pentru frezare se poate folosi o gravatoare de tip piramidal cu varf de la 0,4 la 1 mm. Pentru găurire, există burghie de 0,8-1,5 mm cu tijă pentru un colț standard de 3,175 mm. Cel mai bine este să tăiați de-a lungul conturului folosind un tăietor de porumb de 2-3 mm.
4. Instrumentul este schimbat manual de fiecare dată. Pentru a face acest lucru, după finalizarea, de exemplu, șinele de frezare, oprim axul și lăsăm mașina în modul de reținere. Ridicăm unealta de tăiere la o înălțime convenabilă pentru înlocuire și o schimbăm. După aceasta, setăm zero de-a lungul axei „Z”. Și așa mai departe cu fiecare schimbare de sculă. Coordonatele X și Y nu sunt zero.
5. Nu uitați că fibra de sticlă nu este cel mai sănătos material pentru organism. Praful de textolit este deosebit de dăunător pentru tractul respirator. Prin urmare, este recomandabil să organizați o hotă sau să îndepărtați în alt mod excesul de praf din zona de tăiere. De exemplu, puteți umezi periodic placa de circuit imprimat cu apă sau alt lichid adecvat folosind o seringă medicală. Un bandaj umed pe nas/gura sau un respirator va face o treabă bună de a proteja tractul respirator.

Articolul are doar scop informativ, se bazează pe experiența personală a autorului și nu este singura soluție corectă și posibilă.