GGEasy (фрезеровка печатных плат на ЧПУ)

[Vlad1953]

Электронная нагрузка

Мне это всё знакомо, сам так начинал. Но зачем продолжать "закатывать солнце вручную"?..
Я просто не понимаю зачем нужно тратить время и ресурсы на автоматизицию операций, которые можно просто исключить из процесса?..
Но и даже если нельзя исключить, автоматизация должна быть обоснована. Я вон всю жизнь мечтал сделать маленький сверлильный станочек, продолжая сверлить ручной микродрелью. Станочек так и не сделал. - Сегодня дома стоит небольшой ЧПУ фрезер, но я продолжаю сверлить платы микродрелью, но не потому, что я апологет "тёплого лампового" сверления, а лишь потому, что при использовании SMD количество отверстий на платах так мало, что их быстрее просверлить руками, чем готовить УП для станка, запускать станок, крепить плату, потом убирать станок.

Да и уровни "автоматизации" бывают разные, например в порядке возрастания уровня автоматизации:
- всё делаем вручную, платы режем заточенным надфилем (это удобнее и точнее, чем куском полотна )
- платы рисуем иголкой с краской и тарвим
- рисуем плату в компе, конвертим в УП, ждём пока ЧПУ лазер пробежит построчно всю поверхность платы, травим
- рисуем плату в компе, распечатываем, засвечиваем обычной "чёрной" лампой за 3 минуты, травим
- рисуем плату в компе, отправляем файлы на фабрику, получаем готовую плату с качеством на порядок лучше, чем в предыдущих вариантах
- рисуем плату в компе, отправляем файлы на фабрику, получаем готовую плату со всеми запаянными деталями.

последние несколько лет 7 я пользуюсь только тремя последними способами, а последние года 2 только двумя последними.

Отвечаю по порядку:

Платы создаю в Sprint Lauout.
Перевожу в gerber
Создаю УП в G2G по нужным параметрам.
С компа отправляю на фрезер, в результате чего происходят 3 операции:
1. Фрезеровка
2. Сверловка
3. Обрезка
На выходе получается плата довольно высокого качества, которое было не доступно в молодости
Вот фото из предпоследнего проекта.
А вот последний был покруче. Делал для друга плату для ресивера Simple 2.1. Но не успел сфоткать, друг на радостях прибежал и забрал. Сейчас у него дым коромыслом стоит наверно.

[Serg]

1. Фрезеровка

Раз попробовал и понял, что дышать стеклянной пылью не готов - на станке она потом везде, даже если фрезеровать под слоем воды.
Я и сверлю-то практически внутри полиэтиленового пакета, благо отверстий мало...
Но и это было давно, сейчас часто требуется качество, недостижимое фрезеровкой и даже фоторезистом.

[YuryV]

понял, что дышать стеклянной пылью не готов - на станке она потом везде, даже если фрезеровать под слоем воды.

Нет, у меня при фрезеровке под слоем воды нет пыли даже рядом с платой, не говоря уже о станке. Есть некоторые точки от брызг, в которых есть пыль, при фрезеровке контуров, но легко убираются влажной салфеткой. "Комнатная" пыль в данном случае намного актуальнее.
Теперь по фотошаблонам, насколько они не удобны лично для меня.
Чтобы контрастность фотошаблона была нужного качества, нужно поддерживать принтер на очень высоком уровне : или иметь оригинальный картридж в лазерном принтере или не засыхающие головки и качественную краску в струйном у себя дома или бегать по городу в поисках тех услуг по печати, чтобы ответили тебе нужным качеством.
А это всегда лишние деньги и время.
Поэтому лично для меня видится пока самым оптимальным и всегда качественным и быстрым способом засветка фоторезиста или маски лазером самому. Один раз доработал станок, а потом всегда под рукой качественная засветка. А чтобы это было ещё и по времени так же как и со шаблоном, нужно иметь у себя на станке всего один дополнительный скоростной рельс на ремне и с лазером. Опять же у меня при моём стиле работы пыли от неё нет. Но всё равно планируется ставить на рабочее направление лазера вентилятор с угольным фильтром перед ним, чтобы во время засветки не было никакой пыли, мешающей качественной работе.
Да, для меня важно иметь прототип платы , даже если будет заказываться потом партия на стороне, ну очень близкого качества к тем, что придут потом, поэтому так возрастают требования к прототипу и способу его изготовления. Иначе у прототипа будут свои характеристики, а у партии будут хоть и одинаковые между собой, но отличные от прототипа, то есть будет брак целой партии... Так что, чем меньше отличий между прототипом и партией, тем лучше.

[Serg]

Нет, у меня при фрезеровке под слоем воды нет пыли даже рядом с платой, не говоря уже о станке. Есть некоторые точки от брызг, в которых есть пыль, при фрезеровке контуров, но легко убираются влажной салфеткой.

Потом берёшь чистую влажную салфетку, протираешь на станке места этих брызг, и прочих углов на станке и под микроскоп - при боковой подсветке очень ярко блестят...

"Комнатная" пыль в данном случае намного актуальнее.

Комнатная пыль "мягкая" и удаляется из лёгких естественным путём с мокротой. А вот стеклянные "иголки" втыкаются и застревают в тканях и там зарастают.

Чтобы контрастность фотошаблона была нужного качества, нужно поддерживать принтер на очень высоком уровне : или иметь оригинальный картридж в лазерном принтере или не засыхающие головки и качественную краску в струйном у себя дома или бегать по городу в поисках тех услуг по печати, чтобы ответили тебе нужным качеством.

Глупости. Домашние лазерные легко справляются без допобработки. Почти 12 лет пользовал домашний Samsung CLP-300n - только пару раз протирал валик, который бумагу из лотка вытаскивал, правда он не использовался для плёнки.
Струйники тоже, но нужны с пигментными чернилами (обычные менее плотные). Ну и сами струйные принтеры надо брать правильные, с соплами на картриджах. Я когда-то купил для этих целей портативный Canon - через пару лет достаёшь из пакетика начатый картридж, вставляешь в принтер и печатаешь, даже предварительно "продувать" не надо. Потом снимаешь и убираешь обратно в пакетик...

P.S. Прошлым летом ещё один способ придумал, но не быстрый: наклеил на плату термоскотч который в 3Д принтерах используется (то, что под рукой оказалось), сунул в настольный плоттер и прорезал дорожки. Потом лишний скотч снял и на травление... Качество среднее, но например QFP с шагом 0.5 без проблем. Маска из термоскотча тоже хорошая получается.

[selenur]

P.S. Прошлым летом ещё один способ придумал, но не быстрый: наклеил на плату термоскотч который в 3Д принтерах используется (то, что под рукой оказалось), сунул в настольный плоттер и прорезал дорожки. Потом лишний скотч снял и на травление... Качество среднее, но например QFP с шагом 0.5 без проблем. Маска из термоскотча тоже хорошая получается.

Наверное про такой способ: Re: Мои увлечения, и прочие штуки #307

[selenur]

Шкрябинг тоже пробовал: Re: Мои увлечения, и прочие штуки #326

[Serg]

Наверное про такой способ: Re: Мои увлечения, и прочие штуки #307

В общем-то да, только у меня готовый плоттер и там глубина реза выставляется механически относительно поверхности, поэтому неровности платы пофиг.
Нож флюгерный, но для пущего качества всегда режутся только параллельные линии, потом в сторонке нож разворачивается на нужный угол и все параллельные линии под этим углом и т.д.

[Noks_st]

Спасибо за поддержку X-Ray и потраченное на меня время и силы!

Собрал я наконец-то программку с модулем для лазера.
Начинается отладка в софте и железе.

Честно на git hub не хочется плодить копий, так что буду просить X-Ray выкладывать доработки или как он скажет.
В текущий момент восстанавливаю станок для засветки фоторезиста и паралельно подправляю модуль инструмента лазер под засветку.
Хотя, даже в стоке очень не дурно делает!
Это заметка скорее всего для меня, тестовая скорость 7500 - 9100 мм/мин, результат - засветка краев дорожек по Y axis (хорошо видно под микроскопом)
PWM 14% (laser 3,5W 405nm), обнаружен баг - не стабильно питание (плавает).
Буду снижать скорость и длительность импулса до положительного результата.

Никак не могу прикрепить фото к сообщению.

[YuryV]

Почему я не планирую в своих экспериментах лазер мощнее 200 мВт?
1) По собранной информации - мощные лазеры имеют фокусную точку в минимуме гораздо больше, чем маломощные, то есть заранее получается, что не будет достигнуто максимально возможное и приемлемое разрешение.
2) На многих видео с засветкой лазером маски или фоторезиста показаны как раз лазеры небольшой мощности:
2.1) мощные и одновременно увесистые лазеры гораздо дороже быстро перемещать (а время общее засветки - это деньги)
2.2) При быстрых перемещениях более тяжёлых лазеров гораздо больше требований к жесткости конструкции станка, чтобы механический люфт не давал дополнительную свою погрешность в перемещениях луча.
3) Пока остается вопрос по использованию системы PWM при быстром перемещении лазера (в её характеристиках и их влиянии на процесс засветки).

Всё выше перечисленное не важно при скоростях перемещения лазера = единицы сантиметров в сек.

[Курдль]

(laser 3,5W 405nm)

Не слышал, чтобы такие лазеры кто-то производил
Может быть 450nm?..

3) Пока остается вопрос по использованию системы PWM при быстром перемещении лазера (в её характеристиках и их влиянии на процесс засветки).
Всё выше перечисленное не важно при скоростях перемещения лазера = единицы сантиметров в сек.

Если используется частота ШИМ Ардуино по умолчанию, равная 490 Гц, то даже на скорости 5 см/сек точка будет более 0,1мм (если я правильно считаю)

[Курдль]

Я слегонца разочарован
УП, созданные на одной программе, выполняются со смещением (гравировка и сверловка).
Прям хочется задать набивший оскомину вопрос: "Что я делаю не так?"
P.S. Сдвинуть положение инструмента при его смене я не мог, тем более строго по одной оси.

[sima8520]

чем гравировал? можешь дать ссылку на фрезку

[Курдль]

чем гравировал? можешь дать ссылку на фрезку

Да таких полно на Aliexpress

[sima8520]

ааа, ясно. я вчера такую втыркнул в текстолит, так и не опробовав... глядя твои фото понимаю, что фрезерует она не плохо))

[YuryV]

Что я делаю не так?

Не правильно бутерброд делаете! Надо сыром на язык! ))
То есть gerber в студию!

Сдвинуть положение инструмента при его смене я не мог, тем более строго по одной оси.

Не точная исходная постановка вопроса. Вот если было бы так всегда :" Посмотрел результат в NC Corrector перед отправкой файла на станок"....
То не было бы и других предположений....

[Курдль]

ааа, ясно. я вчера такую втыркнул в текстолит, так и не опробовав... глядя твои фото понимаю, что фрезерует она не плохо))

Еще б она за такую цену плохо фрезеровала, с...
А зачем в текстолит воткнул? Снимал карту высот и промахнулся?
Я так недавно с фрезой 0.2 мм (реальной фрезой, а не гравером) попрощался.
Больше карту высот инструментом я не снимаю

Не точная исходная постановка вопроса. Вот если было бы так всегда :" Посмотрел результат в NC Corrector перед отправкой файла на станок"....
То не было бы и других предположений....

У меня этот NC корректор еле ворочается Я перешел на CIMCO, но его еще не вкурил по-хорошему.

А инцидент, похоже, исчерпан
Возможно я запустил старую версию УП сверловки, имевшую смещение. Завтра еще одну плату испорчу/исполню - доложу результат.

[sima8520]

Снимал карту высот и промахнулся?

снимал карту высот, ага и что то пошло не так

[YuryV]

Больше карту высот инструментом я не снимаю

А если время съёма карты высот не критично, то можно скорость опускания щупа (в данном случае фрезы) уменьшить в 10 раз в настройках, к примеру, Candle и не будет больше поломок фрез....

[YuryV]

и что то пошло не так

Если не произошло контакта датчика срабатывания при встрече с заготовкой, то щуп, конечно, будет пытаться найти его ниже, то есть опускаться в заготовку (плату и так далее)....пока не получит сигнал срабатывания (замыкание, размыкание - у кого как настроено)...

[Курдль]

А если время съёма карты высот не критично, то можно скорость опускания щупа (в данном случае фрезы) уменьшить в 10 раз в настройках, к примеру, Candle и не будет больше поломок фрез....

Не, ну нафиг! :/
Расследование задними умом показало, что фреза сделана из чего-то твердого, возможно покрытого (или покрывшегося) чем-то диэлектрическим. И станок все равно бы её раздавил на любой скорости, раз контакта не было
Теперь я снимаю карту высот специально обученной тыкалкой, с очень нежной пружинкой и позолоченными контактами.
А Candle я побаиваюсь Я её понять не могу (спасибо разработчикам за отсутствие документации).
Например, куда бы не ездил инструмент, показания в окошках координат не меняются.
А по команде "Прервать" шпиндель уносится куда-то к хренам, ломая всё на своем пути.
Такой же результат при нажатии на кнопку "Восстановить СК".
Как только разработчик программы GrblGru доведет до ума функцию карты высот, сотру все упоминания о Candle, как о страшном сне...