PCB projektavimas ir izoliacijos frezavimas naudojant tik nemokamą programinę įrangą: 19 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šioje instrukcijoje parodysiu, kaip kurti ir gaminti savo PCB, naudojant tik nemokamą programinę įrangą, veikiančią „Windows“ir „Mac“.

Jums reikalingi dalykai:

• kompiuteris su interneto ryšiu
• cnc malūnas/maršrutizatorius, kuo tikslesnis, tuo geriau
• 45 °/20 ° V-bit
• 0,8 mm gręžtuvas
• 3 mm galinis malūnas
• variu dengta lenta
• dvipusė lipni juosta

1 žingsnis: Gaukite programinę įrangą

Jums reikia šios programinės įrangos:

• Fritzing
• „Inkscape“
• Makercam

Spustelėkite nuorodas, atsisiųskite ir įdiekite programinę įrangą savo kompiuteryje. „Makercam“nereikia atsisiųsti/įdiegti, nes jis veikia tiesiogiai jūsų naršyklėje.

2 žingsnis: projektavimas „Fritzing“

Pradėkite „Fritzing“ir pradėkite naują eskizą.

Eikite į duonos lentos rodinį spustelėdami lango viršuje esantį skirtuką.

Dešinėje pusėje yra jūsų bibliotekos dalis, pasirinkite norimus grandinės komponentus ir nuvilkite juos į duonos lentos langą. Įsitikinkite, kad dalys turi norimas specifikacijas, tokias kaip pinout, vertė ir dydis. Šiuos Inspektoriaus pasirinkto komponento kintamuosius galite pakeisti apatiniame dešiniajame ekrano kampe.

Šiame pavyzdyje aš darau grandinę, kuri naudoja „Arduino Nano“12 V relės perjungimui. Tam man reikia tranzistoriaus su rezistoriumi prie pagrindo, taip pat sugavimo diodo lygiagrečiai su relės ritė ir dviem varžtais.

Sujungimai/laidai tarp komponentų atliekami spustelėjus ir tempiant komponento kojelę/kaištį. Laidų lenkimo taškus galima nustatyti spustelėjus ir tempiant laido viduje.

Sukurkite visas reikalingas jungtis ir padarykite tai ant tikros duonos lentos, kad grandinė veiktų.

3 žingsnis: scheminis vaizdas

Dabar eikite į scheminį vaizdą.

Pamatysite prijungimo schemą su visais komponentais ir jų jungtimis. Sutvarkykite dalykus vilkdami komponentus protinga tvarka ir spustelėdami bei vilkdami brūkšnines ryšio linijas, kad jos nesikertų.

4 žingsnis: PCB vaizdas

Eikite į PCB rodinį.

Vilkite komponentus protinga tvarka. Gera nykščio taisyklė - sudėkite komponentus, kurių smeigtukai yra daugiausia prie centro, o kitus komponentus - aplink. Pabandykite gauti kompaktišką paskirstymą.

Dalys automatiškai užsifiksuoja prie fone matomo tinklelio. Norėdami pakeisti tinklelio dydį, eikite į Rodinys -> Nustatykite tinklelio dydį.

5 žingsnis: automatinis maršrutas

Spustelėkite Routing -> Autorouter/DRC settings ir pasirinkite pasirinktinį gamybos tipą. Dabar galite nustatyti pėdsako plotį iki norimo storio, priklausomai nuo jūsų mašinos/galinio malūno/grandinės. Aš naudojau 48 ml. Spustelėkite „Gerai“.

Pasirinkite pilką stačiakampį (PCB plokštę) ir Inspektoriuje pakeiskite sluoksnių išskleidžiamąjį meniu į „vienas sluoksnis (vienpusis)“.

Dabar paspauskite mygtuką „Autoroute“lango apačioje ir leiskite kompiuteriui atlikti maršruto nustatymo darbą!

6 žingsnis: šiek tiek daugiau maršrutų

Baigę automatinį maršrutą, sutvarkykite pėdsakus spustelėdami ir vilkdami jų lenkimo vietas. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite lenkimo tašką ir pasirinkite pašalinti lenkimo tašką, kad jį pašalintumėte.

Kartais yra jungčių, kurių „Autorouter“negali nukreipti. Turite juos nukreipti ranka spustelėdami ir vilkdami punktyrines ryšio linijas. Naudokite džemperius iš dalių bibliotekos, norėdami peršokti pėdsakus, kuriuos kitaip susikertumėte.

Taip pat galite pridėti teksto/logotipų, kurie bus rodomi vario kaukėje, vilkdami „šilkografinio ekrano vaizdą“arba „šilkografinio ekrano tekstą“iš bibliotekos į savo lentą. Pasirinkite savo logotipą ir Inspektoriaus skiltyje Išdėstymas - PCB sluoksnis pasirinkite „vario apačia“. taip pat galite įkelti savo.svg failus, inspektoriuje spustelėdami „įkelti vaizdo failą“.

7 žingsnis: patikrinkite grandinę

Jei manote, kad esate pasiruošę maršrutui, spustelėkite Maršrutizavimas -> Dizaino taisyklės Patikrinkite, ar jūsų kūrinys automatiškai patikrina, ar nėra praleistų ryšių / persidengiančių ar susikertančių pėdsakų.

Pabandykite pašalinti visas klaidas ir kartokite KDR, kol nebeliks problemų. Dizainas baigtas!

Eksportuokite savo PCB kaip.svg failus, apačioje spustelėdami „Eksportuoti PCB“. Spustelėkite mažą rodyklę ant eksporto mygtuko ir pasirinkite „Etchable (SVG)“.

Pasirinktame kataloge gausite daugybę svg eksportuotų, bet naudosime tik du iš jų:

• *jūsų failo vardas*_etch_copper_bottom_mirror.svg
• *jūsų failo vardas*_etch_mask_bottom_mirror.svg

Visi kiti failai gali būti ištrinti.

8 žingsnis: „Inkscape“

„Inkscape“atidarykite *yourfilename *_etch_copper_bottom_mirror.svg, pasirinkite viską ir pakartotinai paspauskite „Ctrl“+„Shift“+g, kol viskas bus sugrupuota.

Pasirinkite rodinį -> rodymo režimą -> kontūrą. Dabar matysite tik vektorius be užpildymo ar smūgio.

Pasirinkite visus pėdsakus ir eikite į Path -> Stroke to Path.

Pasirinkite visus pėdsakus ir eikite į Path -> Union.

Sutaupyti.

Failas dabar paruoštas CAM!

Kito.svg, kurį eksportavome iš „fritzing“, nereikia apdoroti „Inkscape“.

9 žingsnis: „Makercam“

Atidarykite naršyklę ir eikite į makercam.com.

Eikite į Redaguoti -> Redaguoti nuostatas ir pakeiskite numatytąją SVG importo skiriamąją gebą į 90 ppi.

Eikite į Failas -> Atidaryti SVG failą, eikite į savo katalogą ir pasirinkite failą „*jūsų failo pavadinimas*_etch_copper_bottom_mirror.svg“.

10 žingsnis: Izoliacijos frezavimas

Pasirinkite visus savo pėdsakus (bet ne vidinius kaiščių apskritimus) ir eikite į CAM -> profilio operaciją.

Jei jūsų CNC yra pagrįstas GRBL, galbūt norėsite atlikti visą CAM „makercam“imperijos vienetais (daugiau informacijos rasite čia). Taigi prieš įvesdami turite konvertuoti visus milimetrus į colius.

Jei izoliacijos frezavimo procesui naudojate 45 ° V formos antgalį su 0,2 mm antgaliu ir nardote 0,25 mm į medžiagą, efektyvus įrankio skersmuo variu dengtos plokštės paviršiuje yra 0,39 mm. Tai paverčiama 0, 015354331 coliais, Yayy!

Kaip minėta, mes norime įeiti į plokštę 0,25 mm gylyje, todėl kaip tikslinį gylį įvedame -0,0098425197 colius. Sumažėjimo vertė turėtų būti didesnė už tą, todėl pjoviklis praeina vienu judesiu.

Radau, kad mano mašinoje gerai veikia 150 mm/min tiekimo greitis ir 50 mm/min nusileidimo greitis.

Spustelėkite Gerai.

11 žingsnis: logotipas

Pasirinkite logotipą/tekstą ir eikite į CAM -> sekite kelio operaciją.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie logotipą, naudoju 20 ° 0,2 mm V formos bitą. Kadangi atliekant šią operaciją, jūsų pjoviklio centras eina keliais (priešingai nei profilio operacija, kai pjoviklio „kraštas“eina keliu), nėra svarbu, ką įvedate, kalbant apie įrankio skersmenį.

Tikslinis gylis yra 0,2 mm (išsamiau).

Visos kitos vertės yra tokios pačios kaip ir izoliacinio frezavimo.

Spustelėkite Gerai.

12 žingsnis: kontūro leidimas

Dabar norime iškirpti mūsų PCB iš vario plakiruotos plokštės.

Pasirinkite išorinį kontūrą ir įveskite reikiamas vertes.

Aš naudojau 3 mm 4 griovelių antgalį, kurio padavimas buvo apie 400 mm/min., O įpūtimas-50 mm/min. Žingsnis žemyn buvo 0,4 mm.

Spustelėkite Gerai.

Eikite į CAM -> apskaičiuokite viską.

Eikite į CAM -> eksportuoti gcode.

Eksportuokite kiekvieną operaciją į vieną failą. Kadangi kiekvienai operacijai reikia kito įrankio, geriausia failus pavadinti įrankio vardu.

13 žingsnis: gręžimas

Iš naujo įkelkite puslapį, kad pradėtumėte „naują projektą“.

Atidarykite failą „*jūsų failo pavadinimas*_etch_mask_bottom_mirror.svg“. Prieš tai nepamirškite SVG mastelio pakeisti į 90 ppi!

Pasirinkite visas skyles.

Eikite į CAM -> gręžimo operacija.

Aš naudoju 0,8 mm grąžtą. Mano lenta buvo 1,5 mm storio, todėl švariai skylutei aš naudoju -2 mm tikslumo gyliui. Atstumas turi būti didesnis už šią vertę, kad sėjamoji galėtų praeiti vienu važiavimu. Aš naudojau maždaug 50 mm/min.

Spustelėkite Gerai ir visos skylės bus automatiškai aptiktos.

Eikite į CAM -> apskaičiuokite viską.

Eksportuokite savo gc kodą.

14 žingsnis: Mašinos paruošimas

Naudokite kai kurias dvipusės juostos juostas, kad priklijuotumėte variu dengtą plokštę prie savo mašinos sugedimo plokštės.

Įsitikinkite, kad ši skydo dalis yra visiškai lygi, pavyzdžiui, galite ją išlyginti frezuojant kišenę (tik turi būti 0,5 mm gylio).

Arba naudokite automatinį lygmenį. GRBL vartotojams tai galima padaryti naudojant „chilipeppr“.

15 veiksmas: pradėkite frezuoti…

Įdėkite 45 ° V bitą

Nulinė „gcode“failų vieta yra apatiniame kairiajame kampe ir akcijų paviršiaus viršuje.

Taigi nukreipkite mašiną arti apatinio kairiojo atsargų kampo ir nuleiskite veleną taip, kad antgalio galas vos liestų paviršių. Nustatykite tai kaip nulinę vietą ir pradėkite izoliacijos frezavimą.

16 žingsnis: … gręžimas …

Pakeiskite įrankį į 0,8 mm grąžtą ir nustatykite naują Z nulį, kai antgalis liečia paviršių. Pradėkite gręžti skyles.

17 žingsnis:… graviravimas

Pakeiskite įrankį į 20 ° V bitą ir pradėkite logotipo/teksto graviravimo sekimo kelią.

18 žingsnis: iškirpkite

Paskutinis žingsnis yra iškirpti PCB iš atsarginės medžiagos.

Norėdami tai padaryti, naudokite 3 mm frezą ir antrą profilio operaciją.

19 žingsnis: sėkmė

Štai ir jūs su nauja namine PCB!

Jei esate greitas (o jūsų dizainas nėra per daug sudėtingas), tai galite padaryti nuo idėjos iki produkto greičiau nei per 1 val.

Tikiuosi, kad ši pamoka padės jums įgyvendinti jūsų projektus ir, jei norite, galite balsuoti už mane šio puslapio viršuje arba čia. Ačiū!

Antroji premija mintyse už dizainą