فرز آسان و ارزان PCB: 41 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

من این راهنما را می نویسم زیرا فکر می کنم این آموزش مبتدی برای فرزکاری PCB به روش بسیار ساده و بودجه کم است.

می توانید پروژه کامل و به روز شده را در اینجا پیدا کنید

مرحله 1: ابزارها: روتر

اگر علاقه زیادی به چیزهای خانگی دارید ، باید یک روتر بسازید.

برای ساخت آن به arduino به یک اسکنر قدیمی و یک چاپگر قدیمی نیاز دارید.

من قدیمی را به صورت برجسته می نویسم زیرا دستگاه جدید گاهی اوقات دارای موتور پله ای نیست ، اما دارای موتور فیدبک است.

اگر در خانه یک dremel دارید مانند کامل کردن CNC خود عالی است.

CNC من این است (ترکیبی از راهنمای کشو ، epson gt-8700 و Lexmark x642e همه با شیشه پلکسی تکمیل شده است).

در نهایت روتر خود را ارتقا می دهم:

www.mischianti.org

مرحله 2: ابزارها: روتر الکترونیکی

جزء CNC

• آردوینو UNO.
• CNC Shield (eBay).
• DRV8825 (eBay).
• استپر از اسکنر و چاپگر.
• رله برای فعال کردن Dremel (eBay).
• برای حذف نویز از سوئیچ محدود باید یک برد ایجاد کنید.
• من از بلوتوث HC-05 برای کنترل CNC استفاده می کنم زیرا سر و صدای dremel بسیار زیاد است و من ترجیح می دهم از اتاق دیگری (eBay) کنترل کنم (اتصال را در اینجا توضیح دهید).

برنامه/سیستم عامل در Arduino

در اینجا می توانید برنامه بارگذاری در arduino را بیابید (من باید برخی از ویژگی های کد را برای استفاده بدون تنظیم کننده سرعت تغییر دهم ، dremel من بدون PWM فعال یا غیرفعال می شود)

مرحله 3: ابزارها: صفحه روکش مسی یک طرفه FR4

برای پروژه ، من یک صفحه روکش مس با ضخامت 1.5 میلی متر انتخاب می کنم.

eBay

دارای 2 نوع با رنگ زرد (ورقه ورقه) و سایر مواد سفید (الیاف شیشه) ، دومی برای فرز بهتر است.

مرحله 4: ابزارها: بیت سبک V (زاویه 10 درجه و نکته 0.1 میلی متر)

بسیار ارزان است ، من 10 عدد را با 3 دلار خریداری می کنم و خوب کار می کنم.

eBay

مرحله 5: ابزارها: فریز کردن

یک برنامه زیبا برای نمونه اولیه برد.

fritzing.org/home/

مرحله 6: ابزارها: FlatCam

یک برنامه مشخص برای ایجاد gcode از فایل Gerber.

flatcam.org/

مرحله 7: ابزارها: Universal GCode Sender

این برنامه چیزی است که من دوست دارم از آن برای کنترل CNC خود استفاده کنم ، اما شما می توانید از آنچه می خواهید استفاده کنید.

winder.github.io/ugs_website/

مرحله 8: شروع پروژه

برای شروع به یک پروژه نیاز داریم ، من یک برد نمونه اولیه سریع برای IC خود ایجاد می کنم و دوست دارم با ESP01 برنامه نویسی کنم ، دوست دارم فقط با دو سیم کار کنم (بنابراین می توانم از Serial olso استفاده کنم) ، بنابراین PCF8574 IC a I/ O port expander از طریق پروتکل i2c اولین برد نمونه اولیه من است.

پین زن ورودی GND ، VCC ، SDA و SCL است ، dipswitch-03 برای تنظیم آدرس i2c است.

سپس 8 پین زن برای I/O (P0-P7) و یک پین وقفه در نزدیکی پین SDA SCL وجود دارد.

شما می توانید کتابخانه ای را پیدا کنید که از IC به صورت ساده در اینجا استفاده می کند و در اینجا قابل آموزش است.

مرحله 9: فریتزینگ: پروژه

ابتدا باید نمونه اولیه خود را روی تخته نان ایجاد کنید.

همانطور که می بینید تنها تفاوت "یک نمونه اولیه معمولی" این است که من یک پین زن اضافه می کنم.

من آن را اضافه می کنم زیرا من آن پین ها را به طرح PCB دارم.

اگر می خواهید می توانید برای درک بهتر طرحواره ای ایجاد کنید ، اما نیازی به آن نیست.

مرحله 10: Fritzing: شروع به کشیدن PCB کنید

در برگه سوم شما یک PCB مخلوط دارید و در اینجا ما باید کار کنیم.

موقعیت یابی بسیار ساده است ، بنابراین من فقط برخی توصیه ها را اضافه می کنم.

مرحله 11: فریز کردن: طرح صحیح PCB را انتخاب کنید

برای اولین بار یک PCB خاکستری و در پنل سمت راست PCB یک لایه را انتخاب کنید.

مرحله 12: فریتینگ: از Jumper برای همپوشانی استفاده کنید

سپس شروع به قرار دادن عنصر روی PCB کنید.

از اتصال عنصر ، هنگامی که همپوشانی دارید ، می توانید از عنصر جهنده استفاده کنید ، می توانید آن را در انتهای قطعات اصلی با برخی از ابزارهای مفید دیگر برای ایجاد PCB پیدا کنید.

مرحله 13: Fritzing: for Bigger Hole Ring

من باید 2 عنصر را وصل کنم اما 2 سیم در وسط قرار دارد ، بنابراین می توانید از یک سیم جامپر برای انجام این کار استفاده کنید.

گاهی اوقات من از سیم جامپر استفاده نمی کنم زیرا دوست دارم سوراخی بزرگتر از حد معمول ایجاد کنم.

هنگامی که می توانم 0.8 0.8 سوراخ (برای حلقه سوراخ بزرگتر) ایجاد کنم ، می توانید اندازه را تعیین کنید.

مرحله 14: انجماد: اندازه PCB را برای کاهش ضایعات تنظیم کنید

PCB خالی که خریدم 7 سانتی متر در 5 سانتی متر است.

برای داشتن سطح آسیاب بهتر ترجیح می دهم از چند سیم مسی با زاویه 45 درجه استفاده کنم و از سطحی بزرگتر با حداقل ضایعات استفاده می کنم ، بنابراین ابعاد فرعی متعددی مانند 1/2 اندازه 3.5cm x 5cm را انتخاب می کنم.

مرحله 15: انجماد: از سایز بزرگتر سیم مسی استفاده کنید

هنگامی که از چند زاویه 45 درجه استفاده می کنید ، می توانید یک سیم مسی ضخیم ایجاد کنید.

هنگامی که می خواهید PCB را مسیریابی کنید سیم مسی بزرگتر ایمن تر است.

بنابراین سیم مسی و "ضخامت اضافی" را روی پانل انتخاب کنید.

مرحله 16: فریز کردن: همیشه لازم نیست اجزاء ایجاد کنید

در این پروژه من به یک dipswitch 03 نیاز دارم اما در Fritzing شما 02 و 08 دارید ، در صورت تمایل می توانید کامپوننت را ایجاد کنید یا می توانید 2 آن را با هم تداخل داشته باشید تا یک dipswitch 03 واحد ایجاد شود.

مرحله 17: فریز کردن: مقداری متن روی PCB

اگر می خواهید مقداری متن روی PCB اضافه کنید می توانید از ابزار نوشتاری استفاده کنید.

اکنون ما یک PCB تک طرفه ایجاد می کنیم تا چیزی شبیه تصویر دوم بنویسیم.

شما باید قسمت پایین صفحه ابریشم را انتخاب کنید ، و برای خوانایی خوب به نظر من باید ارتفاع متن 4 میلی متر را تنظیم کنید.

مرحله 18: Fritzing: همه عناصر را وصل کنید

در پایان وقتی همه عناصر را به هم متصل می کنید و آنچه می خواهید می نویسید.

نتیجه معمولی در تصویر است.

مرحله 19: Fritzing: ایجاد فایل Gerber

در Fritzing می توانیم فایل gerber را از منوی FileExportfor ProductionExtended Gerber صادر کنیم.

پوشه ای را انتخاب کرده و بروید.

نام فایل ایجاد شده کاملاً قابل خواندن است.

مرحله 20: FlatCam: تنظیمات

ابتدا مقداری پیش فرض روی FlatCam خود تنظیم کردم.

من 0.57 را برای ابزار [متر] تنظیم کردم زیرا حداکثر اندازه ابزار بدون همپوشانی زیاد است.

برای Excellon (اطلاعات مته) ، آن را روی 1.5 میلی متر تنظیم کردم زیرا این ضخامت روکش مس است که من خریداری می کنم.

برای ایجاد حروف کوچک ، ناحیه رنگ را روی هم قرار می دهم (0.01) و حاشیه (0.1) را بسیار کم می کنم.

حاشیه 0.1 را به حاشیه رساند ، مقدار دیگر توصیه می شود.

مرحله 21: FlatCam: وارد کردن فایل

شما باید در FlatCam وارد کنید:

فایل Gerber را باز کنید

• مسBottom.gbl
• silkBottom.gbo
• contour.gm1

فایل را باز کنید Excellon

drill.txt

مرحله 22: FlatCam: ایجاد CNC Job (مته)

آخرین مورد در حال حفاری است اما Excellon در حال حاضر هندسه است.

من نمی خواهم بیت را تغییر دهم. من همیشه از همان بیت و یک ابزار مشت زدن برای بزرگ کردن کوچکترین قسمت سوراخ V استفاده کرده ام. یا اگر می توانید سوراخ کم و سوراخ را با یک بیت 0.75 میلی متر تنظیم کنید.

من همچنین از ابزار پانچ برای حذف اتصالات مسی که توسط CNC برداشته نمی شوند ، استفاده می کنم.

• drill.txt را در صفحه ای که لیستی از اندازه بیت ها وجود دارد انتخاب کنید ، روی آن کلیک کرده و همه را انتخاب کنید (Ctrl+a).
• سپس به ایجاد CNC Job بروید.
• برش Z قسمت سوراخ است ، من آن را روی -1.5 میلی متر ارتفاع روکش مس تنظیم کردم.

مرحله 23: FlatCam: ایجاد CNC Job (copperBottom)

طبق معمول ، قطر ابزار را روی 0.57 قرار دهید و در صورت نیاز سرعت دوغاب را تنظیم کنید (من از dremel با سرعت زیاد استفاده می کنم).

مرحله 24: FlatCam: ایجاد CNC Job (silkBottom)

حالا عنصر "Combo" (ایجاد شده از هندسه مشترک silkBottom) و سپس ایجاد CNC Job را انتخاب کنید.

مرحله 25: FlatCam: ایجاد CNC Job (کانتور)

در نهایت ، contour.gm1_cutout را انتخاب کنید.

در اینجا من ترجیح می دهم یک برش 0.5 میلی متری ایجاد کنم ، سپس با قیچی قلع به خط برش می دهم ، بنابراین 0.5 قسمت آخر و 0.05 را برای پاس تنظیم می کنم.

مرحله 26: FlatCam: ایجاد Gcode File

از FlatCam فایل "*_cnc" و "Export G-Code" را یکی یکی انتخاب کنید.

مرحله 27: فرستنده جهانی GCode

من برای ارسال فرمان به CNC UGS استفاده می کنم ، بسیار ساده و زیبا است.

دستور معمول برش عبارت است از:

• مس پایین
• برچسب
• مته
• مرز

مرحله 28: Universal GCode Sender: Simulation

در اینجا شبیه سازی Universal GCode Sender است.

مرحله 29: Copper Clad را روی روتر قرار دهید

من از بایادسایو برای نگه داشتن مس پوشیده شده روی سطح استفاده می کنم.

برای این قسمت از عکس پروژه دیگری که مستقیماً در دسترس هستم استفاده می کنم.

مرحله 30: مسیریابی را شروع کنید

پس از قرار دادن مختصات صفر ، مسیریابی را شروع کنید.

برای این قسمت از عکس پروژه دیگری که مستقیماً در دسترس هستم استفاده می کنم

مرحله 31: مسیریابی را شروع کنید: ویدئو

مسیریابی پایین مسی را تمام کنید.

مرحله 32: نتیجه کثیف

پس از اتمام ، نتیجه کاملاً زشت است.

برای این قسمت از عکس پروژه دیگری که مستقیماً در دسترس هستم استفاده می کنم

مرحله 33: تخته سنگ سنباده

با کاغذ ماسه ای PCB شکل می گیرد.

سپس حاشیه را با قیچی برش دهید.

برای این قسمت از عکس پروژه دیگری که مستقیماً در دسترس هستم استفاده می کنم.

مرحله 34: آسیاب با روکش مس

اکنون ما اولین نمای خود را از PCB داریم

مرحله 35: اجزای لحیم کاری

در یک PCB کامل ضخامت حلقه مس بسیار نازک است ، اما مشکلی برای لحیم کاری آن وجود ندارد.

مرحله 36: نتیجه نهایی

نتیجه اشکال نداره

مرحله 37: مثالها: آداپتور LCD I2c

پیوند به کتابخانه اینجاست

مرحله 38: مثالها: برد نمونه اولیه Pcf8591

پیوند به کتابخانه اینجاست

مرحله 39: مثالها: تخته نمونه اولیه ESP-01

برای استفاده از هر 4 پین ESP01 و مدیریت منبع تغذیه خارجی بسیار مفید است.

مرحله 40: مثالها: Pcf8574 Prototype Board Minimal Version

این نسخه کوچکترین اندازه تخته من است ، با سیم مسی بسیار نازک در منحنی های 45 درجه.

پیوند به کتابخانه اینجاست